轮缘磨耗和踏面磨耗.doc

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1、一、轮缘磨耗机车通过曲线时，轮缘与轨侧发生磨耗。我国铁路曲线所占比重较大，轮缘磨耗一直是个重大问题。影响轮缘磨耗的因素为：通过曲线时前导车轮的轮缘力及对钢轨冲角，轮缘与轨侧的摩擦系数，轮缘的耐磨性。下面具体分析。1．减少轮缘磨耗的方法(1）踏面等效斜率**越大，曲线导向性能越好。**足够大时，转向架前导轴内外车轮踏面上的纵向蠕滑力形成的力偶能帮助转向架沿曲线运行，这就是所谓通过曲线蠕滑力导向，在大半径曲线上有可能避免轮缘接触，即使轮缘与钢轨接触，较大的**总能使轮缘力有所减小；但是，较大的**不利于转向架的蛇行稳定性，这就是通常所说的机车蛇行稳定性与曲线通过性能相矛盾的一个方面

2、。磨耗形踏面的等效斜率**较大，使轮缘力减小；另外，磨耗形踏面避免了与钢轨的两点接触，使轮缘磨耗显著减少。(2）机车通过曲线时，径向转向架内各轴能自动向径向位置偏转，车轮与钢轨的冲角大为减小（如果转向架完全占径向位置，则冲角为零），使轮缘磨耗大幅度减少。(3）转向架固定轴距越长，通过曲线就比较困难，其冲角及轮缘力均较大，轮缘磨耗当然也较大；相反，转向架固定轴距越短，通过曲线就比较容易。两轴转向架与三轴转向架相比，前者通过曲线时轮缘力小得多，冲角也小，轮缘磨耗明显改善，这就是两轴转向架的机车特别适用于多曲线的山区铁路的原因。(4）三轴转向架C0一C0机车因轮缘磨耗严重而不适宜于多

3、曲线的山区铁路。用B0一B0一B0式机车代替C0一C0式六轴机车，可以显著改善机车的曲线通过性能。给三轴转向架中间轴以适当大的自由横动量，可以在不影响转向架在直线上的蛇行稳定性的条件下，改善转向架的曲线通过性能。中间轮对的自由横动量增大后，使它在半径不大的曲线上能贴靠外轨，参与导向，如图3一17所示，结果有可能使第一轴外轮轮缘力减少20％一30％。一般而言，间轴贴靠外轨，给中间轴以10一15mm自由横动量，就能在机车通过30om半径曲线时使中间轴贴靠外轨，而不贴靠构架。必须指出，中间轴的自由横动量不应过大，否则会出现中间轴轮缘磨耗比两端严重的情况。这是因为对于两端操作的机车来说

4、，如果中间轴的自由横动量过大，则上行通过去曲线时，第一轴及中间轴轮缘磨耗，下行通过曲线时，第三轴及中间轴磨耗，这样中间轴轮缘磨耗就比第一轴或第三轴严重。对于这种情况，就应稍减中间轴的自由横动量，使通过小半径曲线时中间轴轮缘不贴靠外轨，中间轴及两端的轮缘磨耗同步。这一中间轴的最佳横动量，与机车线路的曲线状况及运行速度有关，只能通过试验确定。(5）如果车体与转向架连接装置中采用摩擦旁承，则转向架相对车体回转就要克服摩擦力矩。如果车体与转向架的连接采用橡胶堆旁承或高圆簧支承，则转向架相对车体回转时要克服复原力矩。摩擦力矩和复原力矩对机车的蛇行稳定性有利，但不利于曲线通过。因为这样使第

5、一轴的轮缘力增加，加剧了轮缘磨耗。(6）机车通过曲线时，后转向架前端比前转向架后端离开轨道中心远，如图3一18所示。如果两端用弹性装置相连，则在后转向架前端连接点c‘与前转向架后端的连接点C之间就会产生一对大小相等而方向相反的横向力K和K‘。K和K‘力分别使前、后两转向架后部向外移动，前转向架由。位移至b位，后转向架由a’位移至b’位，使两转向架的导向轮的冲角减少。K和K‘还分别使前后转向架导向轮的轮缘力减少。轮缘力及冲角减少使轮缘磨耗明显减少。(7）提高轮箍硬度可以提高轮缘的耐磨性。轮箍硬度由布氏硬度250一275提高至320-340，可以使轮缘磨耗减少一半。(8）为了减小轮

6、缘与钢轨侧面的摩擦系数，可以采用钢轨侧面润滑或轮缘润滑或者兼施的方法。用这种方法可以使轮缘磨耗减少一半甚至更多。目前我国机车普遍采用轮缘润滑器给轮缘润滑，效果显著。但若保养不当或使用不善会引起踏面枯着恶化。2．轮缘磨耗的两种特殊类型轮缘磨耗还有两种特殊类型：a，轮缘偏磨机车在运用中常发生个别轮对轮缘偏磨现象：往往成为难以解决的难题。轮缘偏磨的主要原因如下：(l）轮对组装位位置不正确。轮对应与转向架构架垂直，转向架内各轮对相互平行。如果某一轮对位搜歪斜，则在走行中会造成一侧轮缘偏磨。(2）轮对两侧车轮载荷不等。如图3一19所示，如果轮对两侧车轮载荷不等，*****，则由于踏面的斜

7、度，轮、轨作用于踏面的法向反力*******不等。法向反力的垂直分量与车轮载荷平衡，横向水平分量********在△H=*******的作用下，轮对有向轮荷重较轻一侧横移的趋势。轮对静置于钢轨上时，轮轨间的摩擦力很大，横向力△H较小，不足以使轮对横移；但在轮对滚动前进时，较小的△H却能使轮对横移，直至轮荷重较轻的车轮轮缘贴靠钢轨。这样，该轮缘在直道上与钢轨接触，形成轮缘偏磨。造成轮对两侧车轮载荷不等的原因是两侧轴箱弹簧刚度不等，刚度较大的轴箱弹簧，其车轮载荷就较大。因此，在装配轴箱弹簧时，应