第三介质对列车轮轨间摩擦因数影响的试验研究

为探究不同轮对横移量下轮轨的接触斑及第三介质对轮轨静摩擦因数的影响,搭建一种能准确反映轮轨接触状态的试验台。选取磨耗后的高速列车车轮、钢轨试块,进行不同轮对横移量及启动工况时第三介质作用下的轮轨接触试验。结果表明,钢轨靠近轮缘时,轮轨接触斑多呈哑铃状,面积较大,在对中位置及远离轮缘时,接触斑形状均为椭圆形且面积接近;水、油、树叶分别会使轮轨间静摩擦因数较干洁轨面降低约49.7%、54.5%和75.9%;撒砂可有效加大轮轨间静摩擦因数,最大可较干洁轨面增加81.6%,在撒砂量饱和后静摩擦因数将保持不变;砂水混合物作用下轮轨静摩擦因数较水介质单独作用时有较大增加,且在砂水质量比约为10∶3时增黏效果最佳。所得结论对撒砂量及撒砂智能化控制具有参考价值。

增黏砂对机车车轮踏面剥离影响的试验研究

随着国内铁路运输需求的增加,轮轨间相互作用导致机车车轮踏面出现不同程度的剥离损伤,严重威胁了列车的安全运行。为研究增黏砂对机车车轮踏面剥离问题的影响,对机务段使用的石英砂及不同类型的河砂进行采样,搭建轮轨接触模拟试验台进行轮轨与石英砂及轮轨与河砂的碾压试验,并对车轮踏面鱼鳞状剥离部位进行金相分析。综合对比分析现场情况、碾压试验结果以及金相分析结果后,得出结论:由于河砂的存在,机车车轮踏面在运用初期形成麻点状损伤;由于河砂的存在,触发了轮轨间滚动接触疲劳的发生,继而在后期导致了机车车轮踏面出现鱼鳞状剥离损伤;不同类型的河砂会在车轮表面造成不同程度的坑状损伤,且破碎均匀性越差的砂粒所导致的车轮剥离损伤越严重;建议使用破碎均匀性较好的石英砂作为增黏介质。