輪軌低粘著與增粘措施試驗研究.pdf

1、隨著鐵路運輸?shù)娘w速發(fā)展，特別是“高速”、“重載”等重大戰(zhàn)略的實施，機車功率不斷提高，輪軌間傳遞的載荷日益增大。輪軌間的粘著狀態(tài)影響著機車的牽引與制動性能的發(fā)揮，而粘著狀況受多種因素影響，因此，輪軌間的粘著研究是鐵路部門所關(guān)注的一個重要基礎(chǔ)課題。改善輪軌粘著問題的研究對列車的安全運營具有重要的理論和工程意義。
　　根據(jù)赫茲模擬準(zhǔn)則，利用MMS-2A滾動摩擦磨損試驗機研究造成輪軌低粘著的常見外部因素:水、油、樹葉等介質(zhì);改變?nèi)浠屎退?/p>

2、溫考察輪軌粘著系數(shù)的變化;分析水態(tài)和油態(tài)低粘著工況下，向輪軌試樣接觸面添加砂、氧化鋁、研磨子后，比較輪軌增粘效果。利用機械式光電天平（TG328A型）、維氏硬度儀(MVK-H21)、光學(xué)顯微鏡(OLYMPUS BX60M)以及FEI Quanta200型掃描電子顯微鏡(SEM)對添加三種介質(zhì)后的輪軌試樣表面進(jìn)行損傷分析。
　　通過試驗研究分析，論文得出如下結(jié)論:
　　(1)干態(tài)、水態(tài)和油態(tài)工況下，隨蠕滑率增大，粘著系數(shù)表現(xiàn)為

3、先增大后有所降低最終趨于穩(wěn)定;水和油介質(zhì)工況，輪軌粘著系數(shù)顯著降低，容易造成輪軌低粘著現(xiàn)象，油介質(zhì)工況最為明顯;隨水溫的降低，輪軌粘著系數(shù)降低，鹽水較水介質(zhì)更易降低粘著系數(shù)。
　　(2)在水和油介質(zhì)低粘著工況，氧化鋁顆粒對輪軌試樣的增粘效果最佳，砂次之，研磨子最差;粗砂較細(xì)砂的增粘效果略有提高;砂和氧化鋁介質(zhì)下，粘著系數(shù)曲線波動相對較大，研磨子作用時最為平緩。
　　(3)水介質(zhì)低粘著工況下，砂、氧化鋁、研磨子具有明顯的增粘效

4、果;砂介質(zhì)使輪軌試樣表面粗糙度增加最大，磨損量最大，硬度顯著提高，接觸區(qū)域塑性變形層最厚，表面剝落嚴(yán)重;氧化鋁相對砂介質(zhì)工況，試樣表面磨損較輕，塑性變形層厚度減小;主要表現(xiàn)為磨粒磨損和疲勞磨損;研磨子使輪軌試樣磨損量最小，幾乎無塑性變形層，表現(xiàn)為磨粒磨損機制。
　　(4)落葉較油介質(zhì)更易降低粘著系數(shù)，落葉與水混合后粘著系數(shù)進(jìn)一步降低，新鮮樹葉介質(zhì)下粘著系數(shù)最小;新鮮樹葉使輪軌試樣表面粗糙度增加，出現(xiàn)壓痕和凹坑現(xiàn)象;落葉介質(zhì)下，砂、