摘要:在轨道交通中,钢轨并不是可以无限使用的,磨损到一定程度后就必须更换,否则就会导致钢轨严重磨损,导致事故发生。对轨道车辆加装轮缘润滑装置,可以大大延长车轮和钢轨的使用寿命。蓄电池工程车作为一种工程维护车辆,目前主要承担了车辆段内调度电客列车、正线工程作业、亦可兼顾列车救援。它的用途决定了它往往需要较大的车轮和钢轨间的摩擦力才可以完成对其它车辆的牵引,轮缘润滑装置对蓄电池工程车并不适用。从生产成本考虑,对蓄电池工程车加装轮缘润滑装置增加了采购成本,浪费了维护保养得人力和物力。建议移除现有蓄电池工程车的轮缘润滑装置。
关键词:轮缘润滑装置;蓄电池工程车
引 言
昆明地铁蓄电池工程车是由南车株洲电力机车有限公司生产制造,跟电客列车同样装有轮缘润滑装置。轮缘润滑装置安装在机车两端,每端各装一套。工作时,与机车前进方向一致的一套保持工作,由机车为其提供工作需要的压缩空气和电源。系统由电磁阀、油箱组、分配器、喷嘴组成,其中电磁阀、油箱组安装在车体上,分配器和喷嘴则安装在转向架(Ⅰ端)上。由压缩空气驱动的泵将润滑剂输送到油气混合块,在混合块中,借助于流动的紊流状的压缩空气的作用,润滑剂和压缩空气形成油气混合物并沿着管壁输送,到达喷嘴后,通过喷嘴的加速作用喷射到轮缘上,因此润滑剂能精细覆盖在轮缘上而不会洒落到别处。轮缘润滑装置在电客列车行驶过程中主要起到了改善车辆轮缘和轨道的磨损,同时起到一定的降噪效果。
1 轮缘润滑装置
1.1 结构和工作原理
轮缘润滑系统采用时间控制模式。轮缘润滑装置由手动按钮控制,当需要润滑时,按下润滑系统启动按钮,系统根据已设定好的润滑时间开始工作,时间结束后系统自动停止工作,当要再次工作时,需要再一次按润滑系统启动按钮。
REBS 的轮缘润滑系统包含了所谓的单线式喷嘴,它们应用于 Turbolub 系统中。泵出口以后的完整管路系统相当于一个储存器,例如,它可储存润滑油。管网中包括约 5%的润滑油和 95%的气体。这使得通过风压作用下的 5 到 8 秒内都有润滑油喷在轮缘上成为可能(见图1)。
图1 轮缘润滑装置原理图
利用压缩空气在管道内的流动,带动润滑油沿管道内壁不断流动,把油气混合体输送到润滑点。 REBS 设计出的系统将以往短得只有0.5-0.8秒的喷射时间提高到了6-10秒,这使得喷射到轮缘上的润滑剂极为精细,同时也使得由于机车行驶时的离心力导致的润滑剂飞溅现象彻底消失,无疑节约了成本并且对机车没有污染。 REBS 系统的核心部件是一台简单但精巧的气动泵,该泵在泵出润滑剂后的回程过程中能充分吸油。润滑剂和压缩空气的混合就在泵的出口进行,油气混合物通过管道以3-10bar的压力输送到机车转向架,油气混合物在输送过程中只需经过一次分配—拥有专利的TURBOLUB 油气分配器,该分配器可以将润滑剂和压缩空气的混合物分为2-4流,并且分配器内部没有运动部件,而老式的轮缘润滑系统为了顺利喷射需进行3次分配—对润滑剂分配两次,对压缩空气分配一次。此外, REBS 轮缘润滑系统的一个非常重要的优点是可以使用添加有干固体颗粒的润滑剂(石墨、精细铝粉等),干固体颗粒的含量比例可高达35%,这种润滑剂能有效填补轨道和轮缘的粗糙凹面并且比流动润滑剂和半流动润更能降低摩擦,采用含有高比例固体颗粒的润滑剂润滑过的轮缘和轨道看上去象是被“抛光”一样。为了避免干固体颗粒在油箱中析出及沉淀,润滑剂应有比较高的粘度即所谓“半流动状态”,其NGL的级数至少为1—老式的轮缘润滑系统对这种润滑剂无法适应。
图2 技术参数
1.2 作用
实践经验表明,轨道并非可无限制使用,磨损到一定程度后就必须更换,否则就会导致钢轨严重磨损,造成事故发生。电客列车在行驶过程中,车轮和钢轨会有一定程度的磨损,尤其是在弯道处。而对轮缘和钢轨进行润滑,可以大大延长车轮和钢轨的使用周期。
德国南部的“ Hoellentalbahn”是一条弯道多达上百个的线路,但只有3辆机车运行,在其中一辆机车上装设润滑装置后,轨道的寿命从行驶里程27 000 km提高到了90 000 km,未装设润滑装置的那2台机车从27 000 km延长到55 000 km。这个事实说明,装设了润滑装置的机车其车轮轮缘对润滑剂的传递作用是非常显著的,轨道会因这种传递作用而受惠,因为轨道磨损降低的程度和行驶里程增加的程度是对应的。在另外2台机车上也装设了润滑装置后,轨道的行驶里程提高到了120 000 km。
当列车受牵引力的作用经过长长的弯道时,可以听见轨道有尖锐刺耳的噪声。这种噪声是由于车轮轮缘和轨道侧缘两者之间的干摩擦导致机车传动轴翘起,随后复位而引起的。这种翘起、复位的现象以60~ 90Hz的频率重复发生,就像用锤不停敲打轨道面。对于高拉伸强度轨道来说,这种"锤击"现象实质上是对轨道跑合面的冷塑形,会使轨道变脆、易碎。这种现象的频繁发生无疑会缩短轨道的寿命。而采用移动式润滑装置后这种现象的发生得到了有效遏制,并明显降低了噪声。
事实证明,轮缘润滑可以大大增加钢轨的使用寿命,减少钢轨和车轮的磨耗,同时起到一定的降噪效果。
2 蓄电池工程车的运用
蓄电池工程车在车辆段中主要承担了行车调度等作用。通常用作场段内电客列车调度工作和正线施工作业,包括连挂平板车进行钢轨运输,亦可兼顾列车救援工作。蓄电池工程车作为工程维护车辆,在地铁施工、线路维护发挥着重要的作用。作为地铁各项维护和施工作业任务中的牵引单元,蓄电池工程车往往具有比较大的牵引力,能够完成对电客列车和其他车辆的牵引工作。长期以来,国内地铁系统中的上述任务均由内燃-液力型内燃调车机车承担。然而,随着国内轨道交通行业的技术进步,电力蓄电池工程车作为一种新型的清洁牵引动力已投入应用。相比内燃机车,蓄电池工程车具有更大的牵引力和自重,并且使用电力能源,节能环保;其次,蓄电池工程车自身配置牵引蓄电池,即使在无电区域,也可进行作业,这就提高了蓄电池工程车的实用性。
3 轮缘润滑装置实用分析
蓄电池工程车作为场段内的工程维护车辆,就决定了它的使用频率相对较低。在多数情况下,起到的是牵引车的作用。配置轮缘润滑装置对钢轨和车轮接触面进行润滑,一定程度上降低了钢轨和车轮间的摩擦力,导致在弯道和上坡的地段出现牵引力不足的情况,降低了蓄电池工程车的牵引性能,严重时将影响施工作业。
基于上述情况,蓄电池工程车自采购使用至今,从未使用过轮缘润滑装置,目前处于一种无用的状态。而且在蓄电池工程车上加装轮缘润滑装置,增加了采购成本。在对蓄电池工程车的维护保养及检修上,还需定期对轮缘润滑装置进行检查和加注油脂,浪费人力和物力(见表1)。不仅需要额外耗费大量的人力来对轮缘润滑装置进行检修,还要准备电磁阀、喷嘴、软管、油脂等备件,从企业经济效益而言,浪费了不必要的检修资金。
表1 轮缘润滑装置维修任务
从轮缘润滑的原理和作用中可以得出,轮缘润滑的作用是可以传递的。电客列车在行驶过程中轮圆润滑装置就已经不间断的工作,蓄电池工程车作为使用频率不高的工程维护车辆,完全可以借助电客列车对钢轨的剩余润滑行驶,省去该车的轮缘润滑装置。
4 总结
目前昆明地铁共有4辆蓄电池工程车,均装有轮缘润滑装置。但就近几年使用情况来看,蓄电池工程车可以忽略轮缘润滑装置。不仅增加了检修人员的工作负担,还增加了公司不必要的检修资金。并与厂家确认后已得出:今后生产的蓄电池工程车已经取消了轮缘润滑装置。为了公司长远的利益着想,建议拆除现有蓄电池工程车的轮缘润滑装置,最大限度的发挥人力和物力的作用。
参考文献
[1]杨国来,陈亮,张旭燕.油气润滑技术在轮缘润滑系统中的应用.兰州:兰州石化职业技术学院,2010(论文)
[2]杨和中.采用轮缘润滑装置降低轨道磨损.城市轨道交通研究,2006,P58—P59,62(中文期刊)
[3] 昆明工程维护车转向架(ZMA065-Bo-C)轮缘润滑装置维护手册
作者简介:何焱(1992-08-27),男,汉族,籍贯:云南曲靖,当前职务:安全员,当前职称:助理工程师,学历:本科,研究方向:车辆维护