侯永胜¹，张念²

（1.呼和浩特铁路局工务处，呼和浩特　010000；2.中国铁道科学研究院金属及化学研究所，北京　100081）

　　摘　要：京包铁路是我国主要的运煤通道，因运量大，负荷重，铁路转弯半径小，钢轨侧磨损严重。采用轮轨润滑技术后钢轨的侧磨损可降低2/3，钢轨消耗可降低25%。

　　关键词：钢轨侧磨损；固体润滑剂；应用效果

　　随着内蒙煤炭资源的开发，京包（北京-包头）铁路成为了主要的运煤通道，目前运量已突破两亿吨。京包线包头至大同段全长450km，全线铺设60kg/m钢轨，其中集宁工务段所属线路的曲线线路占30%以上，大部分是半径小于800m的小半径曲线。2009年试验开行万吨列车和两万吨列车，曲线钢轨伤损非常突出，个别曲线新轨上道仅数月就因侧面磨损到限而不得不换轨，钢轨的磨损剥离现象十分普遍，传统的涂油润滑方式已经不能满足重载铁路运输的需要。为缓解日益严重的钢轨伤损现象，保证煤炭运输通道畅通，我们开始探索新的曲线钢轨润滑技术。

　　轮轨润滑大致分为车载钢轨润滑、地面钢轨润滑和车载轮缘润滑。由于车载钢轨润滑的准确性很难控制，所以大部分钢轨润滑涂覆装置对所搭载车辆有严格的车速限制，甚至使用专用的涂油车^[1]。目前国内钢轨润滑采用的是客车尾部搭载润滑系统，由工务人员随车润滑，但近年来逐步被固体润滑技术所取代。固体润滑技术有三种方式，一是将固体物质熔化成为液态，经过喷涂后在钢轨表面重新固化形成润滑膜；二是固体物质直接涂覆在钢轨侧面形成润滑膜；三是将固体物质分散在溶剂中，经过喷涂-溶剂蒸发-残留物成膜。

　　在广泛调研的基础上，综合考虑京包线车辆随车设备供电条件、润滑成本、沿线气候条件和日常管理等因素，我们选择了固体润滑棒直接涂覆的润滑方式进行试验，考察固体润滑棒的使用效果。

　　1　润滑试验的准备工作

　　利用一套安装在客车转向架上的机械装置将棒状固体润滑材料直接涂抹在曲线钢轨的内侧以达到减少钢轨磨损的目的。该设备简单轻便，3min以内便可以完成现场安装和拆卸。

　　固体润滑棒为长方体，由表皮和棒芯两部份组成。当列车进入曲线时，机械装置将润滑棒连续送出，并在钢轨侧面画出一条线，经过后续列车碾压，润滑材料在轨距角位置形成一层稳定的固体润滑膜，对轮轨进行润滑^[2]。固体润滑棒有通用型和低温型两种，低温型适用于温度为-30℃～20℃的环境，通用型适用于Z低温度在-10℃以上的环境。

　　试验选定的线路为京包线的包头至大同段，全长450km，润滑工作分别由呼和浩特和集宁两个工务段负责，在福生庄至三道营区间交接。试验选定上行的6056次列车（包头-大同，运行10h5 3min）和下行的6055次列车（大同-包头，运行9h 18min），整个润滑试验工作由呼和浩特铁路局统一协调。

　　2　固体润滑棒的使用效果

　　影响曲线钢轨侧磨损的因素很多，包括曲线半径、坡度和车速等，但总体上有两个带有普遍性的规律，一是“前慢后快”，就是说新钢轨铺设初期的磨损速度较慢，当侧磨损量达到6
mm以上时，由于轨距增加，轮轨冲击及蠕滑现象增大，侧磨损速度明显加快。当侧磨损量达到12mm以上时，由于轨距显著变宽，轨头形状改变，轮轨接触条件恶化，钢轨很快就会磨耗到限。试验区段曲线钢轨侧磨损小于6mm时，每个月平均磨耗0.6mm，当钢轨侧磨损达到6mm以上时，每个月平均磨耗1.1mm；二是北方地区夏季雨天时间短、日照强烈，线路钢轨温度Z高可达70℃，所以夏季钢轨的磨耗量是其他季节的2倍～3倍，某些严重地段的线路上可以看到明显的金属磨屑，见图1。

图1 夏季钢轨磨屑状态

　　2.1曲线轨道侧磨损情况

　　曲线区间为415km+764m～416km+425m，曲线半径550m，长度661m。2010年5月和8月，选择了18个点对未润滑的轨道侧磨损情况进行了调查。为了具有可比性，于2010年10月更换了新钢轨，在2011年5月和8月期间，同样选择了18个点对润滑后的轨道侧磨损情况也进行了同样的调查。在调查初期，两个时间段的钢轨磨损状态相近，磨耗数值都在4mm左右，具有可比性。调查情况见表1。

表1 曲线轨道侧磨损情况

注：曲线区间为415km+764m～416km+425m。

　　从表1的数据可以计算出在无润滑和有润滑的情况下，曲线轨道的月侧磨损量分别为0.7mm和0.26mm，即实施润滑后，曲线轨道的月侧磨损量约减少了2/3。同时还可以观察到曲线轨道的磨损剥离现象明显缓解，未实施润滑前，各检测点的侧磨损量集中在2mm～3mm之间；实施润滑后，侧磨损量集中在1mm以下，基本上消除了肉眼可辨的大块剥离。

　　同时，对曲线区间523km+452m～523km+734m（曲线半径705m，长度582m）轨道39个点的侧磨损量调查，也得到与415km+764m～416km+425m曲线区间相同的结果，即实施润滑后（排除季节性因素影响），曲线轨道的月侧磨损量也约减少了2/3。

　　2.2侧磨损钢轨的更换情况

　　以集宁工务段管辖的铁路区间为例，2010年因侧磨损更换钢轨9.3km。2011年4月开始实施轨道润滑后，因侧磨损而更换的钢轨较2010年减少了2.3km，降低钢轨消耗约25%，实施润滑后效果明显。

　　3　结论

　　用固体润滑棒直接涂覆的润滑方式在京包线重载线路曲线钢轨上的实际应用表明，可减少钢轨侧磨损2/3，降低钢轨消耗约25%，润滑效果明显。

　　参考文献：

　　[1]张念.我国铁路轮轨润滑技术的发展[J].中国铁路，2009，（9）：38-43.

　　[2]张念，张建峰，郑崇思.轮轨固体润滑技术的应用[J].合成润滑材料，2008，35（3）：9-11.
 

来源：《合成润滑材料》2012年39卷第1期