《机车新技术（第四版）》 课件 3第八讲 轮轨磨耗降低技术

机车新技术第六讲轮轨磨耗降低技术磨耗形踏面01轮缘磨耗、踏面磨耗及润滑02CONTENTS壹磨耗形踏面一、车轮踏面概念车轮作用车轮踏面：是指车轮与钢轨顶面的接触部分。车轮踏面几何形状是影响行车安全和运行平稳性的重要因素。

标准踏面关键的名称和尺寸①轮缘的作用：为保证车轮在轨道上正常运行，防止脱轨，同时引导车轮在曲线上转向。

TB型踏面：高25mm，厚32mm，轮缘角65°②踏面：1:20斜面的作用：在直线上自动对中；在曲线上使外轮滑动量小。是车轮与钢轨接触的主要部分。1:10斜面的作用：通过小曲线时，接触于1:10斜面上，可进一步减小外轮滑动量。2.标准踏面及轮缘③滚动圆：离轮缘内侧70mm处的直径，为滚动圆。名义直径φ600～840mm④轮缘内侧面有R16的倒角，以引导车轮顺利通过护轨。名义滚动圆直径轮缘踏面标准锥形踏面外形图带锥形踏面的轮对在轨道上的运动与啤酒桶在线轨的运动相似为什么踏面是有斜度的？踏面设置坡度的理由：1.便于通过曲线；2.可自动调中；3.能顺利通过道岔；4.使车轮磨耗均匀；5.防止车轮脱轨。标准踏面存在的主要问题TB踏面和轮缘磨损严重（尤其是在新踏面投入运用的前期）原因：锥形踏面与钢轨的接触区域，明显地仅为狭小面积接触，因此产生局部磨耗，使踏面呈凹形，但当踏面达到某种凹形程度后，外形便保持相对稳定。磨耗率0(单位：毫米/万公里)

运行公里磨耗率与运行公里的关系图解决方法：采用磨耗形（凹形、曲形、弧形）踏面3.磨耗形踏面的定义：将新的车轮踏面外形直接做成与标准锥形踏面磨耗后的形状相类似（或近似）的这样一种踏面，称为磨耗形踏面（亦称凹形、曲形、弧形踏面）。磨耗型踏面的形成：锥形踏面车轮与钢轨头部的接触面积很小，接触应力很高，车轮运用初期，局部位置的磨耗很快，使踏面呈现凹陷当磨耗范围逐渐遍及整个踏面并与轨头轮廓外形相吻合后，接触应力明显减小，表面又经“冷硬”处理，磨耗减慢，踏面外形相对稳定，此时踏面形状接近磨耗型踏面优点：延长镟轮公里（因轮轨接触点变化范围较大，使轮轨磨耗较均匀），并减少镟轮时的车削量；在同样的接触应力下，容许更高轴重（因轮轨接触面积较大）；减少了曲线上的轮缘磨耗（因锥形踏面在曲线上时轮轨为两点接触，而磨耗形踏面在曲线上时轮轨为一点接触）。

缺点：等效斜度大→蛇行稳定性差。镟轮：车辆跑合一段时间后，踏面的几何形状发生了变化，此时会影响到车辆的运行性能，所以需要镟修恢复其几何形状。

锥形踏面的斜度为0.05，而磨耗形踏面的等效斜度通常为0.15左右甚至更大;踏面等效斜度大有利于曲线通过，但对机车的蛇行稳定性不利。对于速度较高的机车，在设计时，必须要考虑这个因素。

第一接触点 第二接触点唯一接触点

轨面接触范围 几乎为一点踏面接触范围 约为9.5mm

轨面接触范围 约为14.5mm踏面接触范围 约为24mm

磨耗形踏面与轨面的接触点的变动范围较宽，因此磨耗也比较均匀。贰轮缘磨耗、踏面磨耗及润滑影响轮缘磨耗的因素有：①通过曲线时前导车轮的轮缘力及对钢轨的冲角；②轮缘与轨侧的摩擦系数；③轮缘的耐磨性。1.轮缘磨耗减少轮缘磨耗的方法：（1）采用磨耗形踏面的使得等效斜率Je较大，使轮缘力减小；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；轮对几何蛇形运动波长计算公式：（2）机车通过曲线时，采用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；（3）转向架固定轴距越短，通过曲线就比较容易；（4）用Bo-Bo-Bo式机车代替Co-Co式六轴机车，可以显著改善机车的曲线通过性能。（5）采用横向弹性连接装置；（6）提高轮箍硬度可以提高轮缘的耐磨性（7）采用钢轨侧面润滑或轮缘润滑或二者兼施的方法轮缘磨耗的两种特殊类型：A轮缘偏磨B轮缘顶部磨耗2.踏面磨耗影响踏面磨耗的因素：（1）轮轨接触应力（2）牵引力（3）轮径差（4）车轮空转及踏面制动3.轮缘润滑及钢轨润滑通过机车轮缘润滑而将一层薄薄的润滑脂涂抹在曲线及直线钢轨侧面后，机车燃料消耗平均可节约2%以上。轮缘润滑剂应具有下列特点(1)具有可从轮缘涂抹到钢轨的良好的传递性(2)具有足够的黏性(附着性)而不会被甩掉(3)润滑剂的黏度不能过大，(4)不会被雨水冲刷掉。(5)由于压力、温度或长期存放等原因，不会发生添加剂分离。(6)对