题目:轮轨润滑技术研究进展

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地铁车辆轮缘减磨润滑系统研究

地铁车辆轮缘减磨润滑系统研究

地铁车辆轮缘减磨润滑系统研究地铁已经成为当前社会中,重要的交通工具之一,但是轮缘的磨损相对严重,影响车辆的稳定运行,需要将减磨润滑系统应用其中。

对此,本文将具体阐述地铁车辆轮缘减磨润滑系统的原理,并对系统的安全方式、运行效果等,进行全面的分析,其目的就是发挥轮缘减磨润滑系统的作用,并以此为相关人员提供参考。

标签:地铁车辆;轮缘;减磨润滑系统0 前言在车辆的运行中,轮有着不可或缺的重要价值,但是其承受加高的动荷载、静荷载,需要保证其相关的组件,具有较高的安全系数、强度。

在科学技术水平不断提高的背景下,地铁车辆已经将整体碾钢轮应用其中,虽然其有着高硬度、高强度、耐热性能好等优点,但是由于缺少轮箍,所以对轮缘的磨损较为严重,需对其进行合理解决。

1 地铁车辆轮缘减磨润滑系统的原理地铁车辆轮缘减磨润滑系统,分为单线、双线两种形式。

就双线系统来说,其中的润滑系统,由控制器、电控阀、油脂罐、喷嘴构成,然后分为两路进行输出。

在这一过程中,电控阀会对空气进行压缩,使其进入喷嘴中,最后与油脂混合,并以雾化的形式喷出。

另一路,则是对定量油脂进行压缩,分别经过油脂罐、喷嘴压入。

实际上,地铁车辆轮缘减磨润滑系统中,电控器是最为关键的自动化控制部件,其主要采用曲线感应器、定时喷脂的方式,确定地铁车辆所在的是弯道还是直道[1]。

在这一基础上,轮缘减磨润滑系统就会结合实际,完成曲线喷脂或者直线喷脂的任务。

通过这样方式,有效增加了轮缘的润滑性能,减少与轨道之间的磨损,实现对地铁车辆轮缘,进行减磨润滑的根本性目的。

总的来说,地铁车辆轮缘减磨润滑系统的研发、使用,符合同国家对地铁车辆运行的相关要求,并且为轮缘维护、保养工作,提供了更多的便利,同时该系统还具有污染小、成本低的优势,可以将其应用在车辆之中。

对此,在下文本文将对地铁车辆轮缘减磨润滑系统的安装、使用效果等,进行深入的探究。

2 地铁车辆轮缘减磨润滑系统的安装就目前的情况来看,在地铁车辆上安装双线轮缘润滑系统较为普遍。

试论火车机车轮缘的润滑

试论火车机车轮缘的润滑

试论火车机车轮缘的润滑摘要:润滑火车轮胎可以提高火车的耐用性和安全性,并有效降低火车故障的风险。

本文介绍了我国最常见的轨道车轮胎润滑方法,并分析了干式润滑的工作原理,特点和存在的问题,预计对铁路润滑系统的分析将有助于我国铁路技术的继续发展。

关键词:火车;机车轮缘;干式润滑引言自从我国铁路系统开通建设以来,实际火车速度大大提高,导致许多问题影响了火车的正常运行。

在此过程中,如果未及时更新火车轨道轮胎注油器,则会对所有火车运行的安全性和稳定性产生一定的影响。

在这段时间里,方向盘在铁路教育中得到了充分利用,达到了干燥的目的,这有助于确保火车轨道的稳定运行并最终改善了方向盘的性能和质量,并为乘客提供最佳的旅行。

1气压传动的原理及应用优势分析1.1.气压传动的原理空气传输主要是指通过构造机械,电气和液压应用进行压缩的传输方法。

它的实际目标是使用压缩空气作为活性介质来完成功率传递的传递,并且信号传递具有积极的动态效果,可以实现自动生产控制。

它们的工作时间因素包括低压特性,频率范围0.3-0.8 MPa,气体之间的粘度非常小以及管道电阻的电阻非常小,非常适合气体供应收集,传输距离不高,非常适合中距离传输,施工过程中的安全保证很高,爆炸和雷击的几率很低,并且具有一定程度的过度保护,需要空气源来保持设备的运转。

1.2气压传动装置应用优势在使用气流工具的过程中,该装置结构有效地消除了钢卷作为使用中拧紧润滑杆的关键工具的弊端。

同时,由于压缩气体本身具有一定的牵引性能,因此这些特征可以在某种程度上有助于该装置的软化效果,并有效地保护弹簧装置免受疲劳或日常使用中的疲劳。

金属带断裂了。

另一方面,在空气供应系统中,储气罐是其不可或缺的一部分,它不仅可以延长传输设备的临时持续时间,而且可以提供连续传输功率的有效保证。

用于减少火车头和机车的压力缸,减少空压机的运行时间奠定了坚实的基础,也与我国节能理念的推广和应用相关。

2火车机车轮缘的常用润滑方式机车轮缘润滑意味着在轨和火车的轨之间的连接处增加软化步骤,这可以有效地减少接触区域的影响,从而有效地减少火车对火车轮缘的损失。

轨道轮缘滑润技术

轨道轮缘滑润技术

轨道轮缘滑润技术发布时间:2007年11月14日 13时48分自从有了铁路轨道网后,轨道的磨损导致巨大的耗费就成了大问题。

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,否则就会导致机车出轨,严重时会酿成灾难性事故。

在蒸汽机车刚开始运行的时代,轨道的磨损就已经很严重了,随着电气机车和内燃机车投入应用,轨道的磨损愈加严重,这是因为相比较蒸汽机车的蒸汽机排放的蒸汽含油,喷出后会有精细油膜沉落到轨道上——虽然这些油膜还不足以解决过度的磨损问题,但磨损状况已有所改观。

随后发现,铁路弯道入口处的外侧轨道的磨损尤其严重,于是很快有人想到在这些地方安装自动润滑装置,铁路局于是公开招标,邀请了不少公司参与设计、试用,最早的轨道润滑装置就得以应用了,这种润滑装置通常安装在弯道入口处的轨道旁,机车经过时会触发润滑装置使其喷出润滑剂到轨道侧缘上,在众多车轮轮缘的碾压作用下,润滑剂的传递距离可达200m,弯道很长的路段可以装设多个这样的润滑装置,随后这种润滑装置就取代了手工涂油方式。

紧接着,开发一种可移动的轨道润滑装置就成了顺理成章的事,于是数量众多、各式各样的所谓“轨道润滑车”就在铁路线上穿梭,它们的一个共同点是都装有一个机械式的润滑装置和一个涂敷装置用于将润滑剂涂敷到轨道上。

这些轨道润滑车的运行速度低,因此其工作被限定在铁路交通的低峰时段,对繁忙的线路或是车辆迂回运行的普通路段,这种润滑车的使用就受到了极大限制。

上面提到过,车轮轮缘可以对轨道润滑装置喷出的润滑剂起传递作用,这种作用显示出车轮轮缘也可以作为实施润滑的工具来对轨道进行润滑,因此很自然地,在普通机车上装设一套润滑装置并让车轮轮缘作为实施润滑的工具——机车于是具备了移动式自动润滑装置的功能并取代轨道润滑车的想法就浮出了水面。

而事实上一条铁路线上的弯道数量通常都远远高于这条线上运行的机车数量,因此在机车上安装润滑装置比在轨道旁装固定的润滑装置要少得多,经济优势明显。

便携式高铁轮轨固体润滑涂敷机的研究设计

便携式高铁轮轨固体润滑涂敷机的研究设计

1前言1.1 研究设计的背景随着经济的快速发展以及铁路交通运输发展的蒸蒸日上,铁路交通运输的速度和运量也随之增加。

从而钢轨将产生各种损伤,尤其是铁轨磨损问题日益突出,其中铁路繁忙干线钢轨侧磨现象呈大幅度上升的趋势,并且一直是制约铁路交通运输安全生产的重要问题之一。

众所周知,铁路干线中存在大量的曲线区段,在这些区段中铁轨因受圆周力而产生磨损。

因此在曲线半径小、坡度大较为困难的区段,以及新建成的或新更新的线路上,经常会出现铁轨及轮缘道德非正常磨损。

通常情况下,铁路列车运营所引起的钢轨磨损远远大于自然环境对铁路轨道的侵蚀作用,特别是处于小半径曲线上的钢轨。

曲线钢轨对列车轮对具有导向作用,车轮与钢轨之间产生相互的粘着和滑动,从而使轮轨的磨耗和损伤十分严重,其具体表现是曲线区段钢轨侧磨加剧,致使导轨的几何形状发生改变,有效截面积减少,因而影响铁路交通运输的安全性,所以就必须在铁路钢轨磨损达到一定限度时更换新的铁轨,以保证安全运营。

由此可知铁路轨道的非正常磨损不但增加了检修费用以及机务检修的工作量,而且影响列车的正常运营;同时,铁轨的更换会造成巨大的经济浪费,并且铁轨维护费用的消耗更是超出想象。

因此要解决铁路钢轨侧磨的问题,以便使铁路交通运输更为经济。

1.2 研究设计的现状铁路交通运输中铁轨的磨损造成巨大的经济浪费,因此对减少或在一定程度上减轻铁轨的磨损成为各国急需解决的问题,以便在资源日益减少的时代走可持续发展的道路。

影响钢轨磨损的因素很多,但最为主要的因素也就是一直研究的如下的几个因素。

在铁路交通运输中列车的运行是通过轮轨相互作用产生的牵引力和制动粘着力来实现的,其中粘着力就是摩擦力,在运行中如果没有粘着力也就是摩擦力,列车将会原地不动,而列车的空转就会擦伤铁轨;但是如果粘着力过大,那么列车车轮抱闸在铁轨上滑行,就会在车轮上产生偏疤。

铁路轮轨的纵向牵引粘着力推动列车运行,同时还存在横向的牵引粘着力,两者共同影响铁路钢轨的磨损。

轮轨滚动接触问题的研究现状

轮轨滚动接触问题的研究现状

的 运 行 速 度 和 运 载量 也 在 不 断提 升 。然 而 ,随着
1926年 Carter F W.利 用 弹 性 半 空 间 理 论 和
高速铁路 的不断发展 ,相应 的轮轨滚 动接触疲劳 Hertz理论求解了二维弹性轮轨滚动接触 问题 , 。
损 伤和 钢轨 波浪 形磨损 等 问题 也愈 加 突出 。
动接触理论 和轮轨滚动接触疲劳两个方面的研究 果表明 10次纯滚动后钢轨接触应力和弹塑性变形
收稿 日期 :2015.09 08。 基金项 目:国家 自然科学基金资助项 目(51074088,51374127)。 作者简介 :宋华 (1968一 ),男 ,山西大 同人 ,教授 。
第1期
宋 华,等 :轮轨滚动接触问题的研 究现状
Hertz滚动接触理论研究及其数值方法研究 ,但 由 的轮轨接触模型分别进行计算 ,得到 了轮轨接触
于此理论引入 了弹性半空 间假设 ,因而无法考虑 应力 的分布及变化规律 。
轮轨结构弹性变形对轮轨蠕滑力的影响 ,且 当车 1.2 轮轨 滚 动接触试 验 研究
轮轮缘与钢轨贴靠形成共形接触或两点接触时 ,
包括两个方面陋。 :(1)轮轨滚 动接触理论 ,从早期 滚动次数 的增加 ,钢轨残余应力渐增性收敛并很
的二维 弹 性滚 动 接触 理 论 到现 在 的三维 非 赫 兹滚 快趋于稳定 ,且在滚过 l0次和 2O次后钢轨残余应
动接触理论 ;(2)轮轨滚动接触疲劳问题 ,轮轨滚 力分别 比稳定值小 8%和 3%n 。温泽峰和金学松
车轴重、轮轨接触力 、轮轨蠕滑力 、机车牵引力 、接 压 力 和切 向牵 引力 的分 布 状 态 。Jiang Y Y等应
触踏面摩擦系数、轮轨材料 、表面粗糙度和先天加 用 Hertz接触理论模型对轮轨二维纯滚 动接触 进

润滑理论研究的进展与思考

润滑理论研究的进展与思考

第27卷第6期摩擦学学报V o l27,N o6 2007年11月TRI BOLOGY N ov,2007润滑理论研究的进展与思考温诗铸(清华大学摩擦学国家重点实验室,北京100084)摘要:全面阐述了润滑理论研究中关于各种润滑状态,包括流体润滑、边界润滑、弹流润滑、薄膜润滑以及混合润滑等的研究进展和存在的问题;并进而就今后的润滑理论研究提出了若干建议.关键词:流体润滑;弹流润滑;边界润滑;薄膜润滑;混合润滑;进展中图分类号:TH117.2文献标识码:A文章编号:1004-0595(2007)06-0497-07在机械科学中,通常认为摩擦学是有关摩擦、磨损与润滑科学的总称.摩擦引起能量消耗;磨损导致机械零件表面损伤,进而使得机械设备失效;而润滑则是降低摩擦、控制磨损最有效的措施.因此,润滑设计对于节约能源和原材料,延长机械设备使用寿命和提高工作可靠性具有重要意义.简言之,润滑技术通过在相互摩擦表面之间施加润滑剂而形成润滑膜,藉以避免摩擦表面直接接触,构建具有较高法向承载能力和尽可能低的切向阻力的界面层,达到减少摩擦磨损的目的.同时,润滑膜还具有散热、除锈、减振和降噪等作用.人类很早以前就学会了在生产实践中利用润滑技术.我国5诗经6中就有关于润滑的描述,西汉5淮南子6中最早出现了/润滑0一词.早期人们采用动植物油脂作为润滑剂.19世纪中叶以后,随着油井开发和石油炼制技术的进步,石油润滑剂得到了广泛的应用,从而推动了润滑理论和应用技术的发展.近30年来,种类繁多而性能优越的润滑材料不断涌现,有力地促进了润滑科学的迅速发展.本文就润滑理论的各个发展阶段以及作者对今后相关研究工作的若干思考进行阐述.1流体润滑1883年,To w er对火车轮轴的滑动轴承进行试验,首次发现轴承中的油膜存在流体压力.1886年, Reyno l d s针对Tower发现的现象应用流体力学推导出Reyno l d s方程,解释了流体动压形成机理,从而奠定了流体润滑理论研究的基础.1904年,So mm er-fe l d求出了无限长圆柱轴承的Reyno l d s方程的解析解;1954年,Ocv irk建立了无限短轴承的解析解,促使流体润滑理论得以应用于工程近似设计.随着电子计算机和数值计算技术的发展,许多作者采用有限差分、变分和有限元等方法求得各种结构和工况条件下的有限长轴承数值解,得到了更为精确的结果,使得流体润滑理论日趋成熟[1].流体动压润滑形成机理在于,摩擦表面的相对运动将粘性流体带入楔形间隙,从而使得润滑膜产生压力以承受载荷,这就是所谓的动压效应.润滑膜为粘性流体膜,其厚度处于1~100L m量级,属于厚润滑膜;其理论基础是粘性流体力学.流体动压润滑通常应用于面接触摩擦副,如机床和汽轮发电机组等动力机械中的滑动轴承.经过长期的实验与理论研究,总体来说迄今各种结构的滑动轴承的静态润滑设计已达到相当完善的境地.随着高速大容量动力机械的发展,以下问题还有待于进一步研究.1.1油膜振荡与稳定性在20世纪70~80年代,由于滑动轴承油膜振荡导致汽轮发电机组的断轴事故时有发生,这是因为高速轻载轴承的轴心与轴承中心接近而处于不稳定状态所致.人们针对滑动轴承动态性能进行了大量分析计算和试验研究[2],主要涉及油膜刚度特性和阻尼特性等8个动态系数的确定,基于转子动力学耦合的轴承-转子系统稳定性研究,以及失稳判据基金项目:国家自然科学基金资助项目(50730007,50575123).收稿日期:2007-09-25;修回日期:2007-11-04/联系人温诗铸,e-m ai:l dp i w s z@m ai.l ts i 作者简介:温诗铸,男,1932年生,教授,中国科学院院士,目前主要从事润滑理论、摩擦磨损机理与控制、纳米摩擦学以及微机械学等研究.的建立等.然而,迄今为止相关研究仍有待于进一步完善,其中对转子动力学计算影响很大的多油楔轴承油膜动态特性系数的计算还比较粗略,多跨度转子系统的动力学计算也存在困难.1.2湍流润滑理论大型水轮机推力轴承的雷诺数很高,在推力瓦边缘的流态极可能达到超层流甚至湍流状态.相对层流润滑而言,湍流润滑需要考虑流体运动惯性和质点不规则运动产生的湍流附加应力.现有的湍流润滑理论通常忽略了惯性的影响,同时近似地采用湍流润滑系数来表示附加应力,故其在理论上仍很不完备,有待于深入研究.与层流润滑轴承相比较,湍流润滑轴承相当于增加润滑油黏度,因而随着承载能力的增加,摩擦系数和摩擦功耗增加;而流量略有减小,从而使轴承工作温度高于层流润滑状态下的工作温度[3].为此,有必要着眼于降低湍流润滑轴承的摩擦功耗和温度开展深入研究.1.3动载荷轴承设计诸如大型船舶多缸柴油机曲轴轴承润滑设计尚需进一步完善,这是由于相应的求解同时包含动压效应和挤压效应,而载荷的大小和方向以及速度的大小均随时间变化的R eynolds方程的数学求解难度很大.通常采取将动压效应和挤压效应分别计算而后进行叠加的近似计算方法来求解该类Reynolds方程[4].2边界润滑1919年,H ardy兄弟[5]提出了边界润滑的概念,即润滑剂中的极性分子与摩擦表面吸附形成分子有序排列的吸附膜,吸附膜由单层或2~3层分子组成,膜厚为0.005~0.010L m量级.因此,边界润滑的理论基础是表面物理化学.边界润滑研究推动了摩擦化学的发展;与此相适应,人们相继开发出种类繁多、功能各异以及具有不同润滑机理的添加剂.我国的摩擦学工作者在新型高效润滑添加剂研制等方面开展了卓有成效的研究,取得了令人瞩目的成果,并提出了许多具有应用前景的研究方向.在这里,仅就如下纳米微粒增强润滑膜、极端苛刻工况下边界润滑膜以及自补偿修复边界润滑膜等几个问题,作者认为值得进一步深入研究.2.1纳米微粒增强润滑膜为提高边界润滑膜的承载能力,或承受高运行速度,在边界润滑膜中加入纳米微粒作为添加剂以改善其耐磨性能.中国科学院兰州化学物理研究所等研究机构在这方面进行了很多卓有成效的研究工作[6~8],例如将Cu、PbO、S i O2等纳米微粒加入润滑剂中,考察其对边界膜的增强性能及耐磨性,并取得较好的效果.但各种微粒的应用条件和作用机理还有待于系统深入的研究.2.2极端苛刻工况下的边界润滑膜就极端苛刻工况下运行的摩擦副而言,通常采用含S、P、C l的有机化合物作为极压添加剂(EP)或抗磨添加剂(AW)以满足其润滑和抗磨需要,并在高速重载等条件下与摩擦表面元素反应生成化学反应膜以减轻磨损.然而,如果生成的反应膜容易剥落,或添加剂活性太强,则反而造成腐蚀磨损.针对上述问题,在选择添加剂时,尚需研究其生成的边界膜在润滑性、稳定性以及对金属表面的腐蚀性等综合性能.除了上述含S、P、C l等元素的极压添加剂外,还可采用石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等固体材料作为润滑油的极压添加剂,其润滑机理与边界润滑膜相似,在摩擦表面生成固体边界膜[9,10].2.3自补偿修复边界润滑膜前苏联学者[11]发现摩擦界面存在选择性转移现象.他们将铜或铜合金与钢在甘油或甘油和酒精的混合溶液中对摩,发现在钢表面形成薄的富铜层(即转移膜),结果导致摩擦系数和磨损率降低.涂政文等[12~14]据此开发出多种具有磨损自补偿修复效应的润滑添加剂,此类添加剂在摩擦界面发生物理化学和电化学效应,从而在摩擦表面形成自补偿膜,以补偿摩擦表面所产生的磨损.试验证明,此类添加剂对工业上常用的多种润滑油均具有良好的适应性,其减摩性能、磨合性能和耐磨性能优良.3弹性流体动力润滑19世纪80年代,在机械学科领域几乎同时出现了2个重要理论:Reyno l d s流体润滑理论和H ertz弹性接触理论.长期以来,这2个理论分别被应用于处理不同接触表面的摩擦学设计问题,其中Reyno l d s 理论被应用于面接触摩擦副如滑动轴承的润滑设计;而H ertz理论被应用于集中载荷作用的点、线接触摩擦副,如齿轮、滚动轴承的接触疲劳磨损设计.经过长期的探索,直到20世纪50年代,人们才成功地将这2个理论相耦合用于点、线接触的润滑设计,即弹性流体动力润滑理论(简称弹流润滑理论).弹流润滑理论的核心是在Reyno l d s方程中考虑498摩擦学学报第27卷润滑油的粘压效应和表面弹性变形,这就使得相应的求解难度增大.1949年, ÂŲº¿首次求得线接触弹流润滑问题的近似解[1].1961年和1976年,Do w-son分别同H i g g i n son及H a m rock合作,以完备数值解为基础,先后提出了线接触和点接触理想模型的弹流润滑理论[1].他们采用的理想模型假设:摩擦副为光滑表面,润滑剂为牛顿流体,在稳态工况条件下的等温润滑过程.弹流润滑是流体润滑的扩展,其理论基础是连续介质力学,包括流体力学、弹性力学和传热学等.弹流润滑膜与流体润滑膜同属于粘性流体膜.然而,弹流润滑膜存在于集中载荷作用下的微小接触区,其厚度小(~0.1L m)、压力大(~1GPa)、剪切率高(~106s-1)以及润滑剂通过接触区的时间短(~ 10-3s).处于这种状态的润滑问题显然与理想模型的条件相差很大.其中热效应、润滑剂的非牛顿性、表面粗糙度以及非稳态工况等对弹流润滑的影响成为不可忽略的因素.上世纪80年代初开始,作者所在单位以工程模型弹流润滑理论研究为目标,先后提出了热弹流、流变弹流、微观弹流以及非稳态弹流润滑的完备数值解,最后在推导出普适性最高的Reynolds方程和对数值计算方法进行重大改进的基础上,建立了考虑上述各因素综合影响的弹流润滑理论[15],被Do w son 称为完备的流体润滑理论.与此同时,我们还开发出了多种弹流油膜性能测试技术,包括采用光干涉测量油膜厚度和形状,红外辐射测量温度场,薄膜传感器测量油膜压力等,用以通过实验验证理论分析结果.弹流润滑研究发展至今,H ertz接触状态的润滑问题数值分析日趋完善,今后应着重开展弹流润滑的应用及其相关研究.3.1流变润滑如上所述,弹流润滑膜处于极特殊的工况条件下,因而呈现出强烈的非牛顿流体性质.仅就黏度而言,一方面,由于高剪切率的稀化作用使得黏度降低以及具有粘塑性;而另一方面,因油膜极薄,可发生基于固体表面效应的稠化作用,特别是粘压效应使得因油膜压力升高而引起的固化,导致流体黏度急剧增加.与此同时,流体以极短的时间穿过接触区,经受剧烈变化的瞬时压力作用而呈现出粘弹性和与之相关的触变性.通常弹流润滑数值计算采用牛顿流体模型(线性粘性体)[16]或Ree-Eyring模型(非线性粘塑性体)[15],对于上述问题都尚未能涉及,这就必然影响当今弹流润滑理论的准确性.此外,关于点、线接触副的流变润滑研究还存在很大的困难.虽然人们进行了大量研究,但迄今未能得到满意的结果.其中关键问题是如何准确地揭示弹流润滑条件下流体的流变性能,从而建立流变模型和本构方程.目前测量流体流变性能的流变仪大都是在常规状态下运行的,这显然与弹流润滑的实际工况差别极大.而某些专用装置如高压黏度计和高剪切率黏度计也只是针对单一因素进行模拟测定而排除了多因素的综合影响.迄今提出的各种流变模型的本构方程大都是含有2~3个流变参数的代数方程,将其用于弹流润滑问题的数值计算,往往使得求解难度增大;而且目前尚难以准确确定流变参数值.作者认为,开展粘弹性流变模型的弹流润滑研究具有重要的应用价值.人们已经提出多种形式的流体粘弹性流变模型,迄今为止的润滑计算中尚未被采用.从弹流润滑膜的实际情况分析,一方面,由于粘压效应和表面效应导致油膜相变呈类固体特性;另一方面,流体在极短时间内穿过接触区,在急速加载-卸载过程中流体响应不及而显示出弹性.流体薄膜的剪切流动分子动力学模拟研究也表明[17],当润滑膜较薄时,流体为粘弹性体.显然,粘弹性流体弹流润滑研究的难度较大,不仅其润滑过程的力学行为及变化很不清楚,而且流变参数也无法确定.这是今后有待探究的领域.作者预计,在粘弹性弹流润滑状态下,油膜厚度将大幅度增加,相应的弹流润滑膜可望具有巨大的承载潜力.一般地,将表面涂层视为固体润滑层.作者进一步设想,在粘弹性体的界面行为研究中,有可能将流体润滑膜的研究和固体表面膜的研究相结合.粘弹性体同时含有代表粘性和弹性的流变参数,分别表征流体和固体的特征.如果粘弹性体仅含粘性参数则为流体,反之为固体.为此,作者曾提出/广义流变润滑0研究的设想[18],籍此或许可能构建润滑理论与表面工程之间的桥梁.3.2水基乳化液(两相流)润滑20世纪80年代初,高水基乳化液被广泛应用于液压系统以替代液压油,有关该类介质弹流润滑的数值分析和试验研究时有报道[19].通常在数值分析中采用2种流体混合的当量黏度.由于高水基乳化液通常含90%以上的水,而油剂含量很低,所以计算得出的膜厚极小.然而,我们采用光干涉方法对水基499第6期温诗铸:润滑理论研究的进展与思考乳化液点接触弹流润滑进行的试验研究表明[20],其弹流膜厚比计算值大得多.与此同时,在试验中还观察到通过接触区的润滑油浓度升高,我们将这种现象称为润滑剂的/富聚现象0,但无法提供相应的理论解释,这方面还有待于进一步考察和研究.值得注意的事,当今大多数齿轮和滚动轴承均处于乏油润滑状态,即使采用黏度较大的润滑油,实际的弹流润滑膜厚度仍较小,在中、高速工况下尤其如此.而高水基乳化液具有优良的冷却性能,对于我国因推行硬齿面齿轮设计而导致的齿轮箱散热面积降低和热负荷增加的问题可望起到缓解作用;同时高水基介质具有阻燃抗爆的特点,可以提高煤矿等井下作业的安全性.因此,作者认为有必要进一步开展高水基乳化液的弹流润滑研究,包括优质高效水基介质材料的配比和性能的研究,防锈抗蚀技术的研究,以及水基介质对接触疲劳的影响研究等.3.3非Hertz接触及齿轮润滑设计弹流润滑理论的建立主要是以齿轮润滑设计为目标.以目前的研究现状而论,要达到这一目标还需要解决许多关键问题.迄今的弹流润滑计算均是针对H ertz接触,即接触区为线、正圆或椭圆,而且运动方向与接触区主平面重合.实际机械零件的接触情况则要复杂得多,统称为非H ertz接触.以齿轮传动为例,只有最简单的渐开线直齿圆柱齿轮传动可视为两圆柱滚子之间的线接触,而渐开线斜齿圆柱齿轮传动接触则为两圆锥滚子之间的接触,圆弧齿轮传动接触为双弧形滚子接触[1].显然后两者沿接触线上的卷吸速度和载荷分布都不是均匀的.另外,空间齿轮和蜗杆传动接触情况更为复杂,其接触区通常呈扁椭圆[21]或/腰子0型,而运动方向与主平面之间存在夹角,有时还伴有绕接触区法线的旋转运动[22].此外,在啮合过程中还存在非稳态效应和重合度问题.近年来,H uang等[23,24]针对齿轮传动的接触特点和空间齿轮传动的弹流润滑问题进行了探索性研究.然而,要建立完备的齿轮传动润滑设计理论,还有很长的路要走.4薄膜润滑20世纪90年代初,作者[25,26]提出,在弹流润滑与边界润滑之间存在以纳米膜厚为特征的润滑状态,称为薄膜润滑.提出这一观点的依据是,弹流润滑理论预示润滑膜具有极大的承载潜力,因为弹流润滑膜厚与载荷之间弱相关;压粘效应导致黏度剧增,甚至固化;微观弹流润滑数值分析表明,油膜压力对粗糙峰具有压平作用等.而从润滑体系分析,由边界润滑膜吸附分子层厚度到弹流润滑膜亚微米厚度,其间存在间隔,即膜厚变化不连续.另外,边界润滑的理论基础是物理化学,而弹流润滑的理论基础则为连续介质力学,也存在理论上的过渡问题.我们利用自行研制的纳米级弹流润滑膜厚测量仪[27]对薄膜润滑进行了系统的试验研究[28].结果表明,当膜厚小于50nm时,其变化规律偏离弹流润滑理论,可以认为薄膜润滑膜厚处于0.01~0.10L m 范围.试验还揭示出表面能是影响薄膜润滑膜厚的重要因素,且因表面能的作用使膜厚具有时间效应.基于试验分析,我们提出薄膜润滑膜是由吸附边界膜、有序液体膜和粘性膜三者组成的分层结构.当油膜较厚时,粘性膜为主体,其润滑行为遵守弹流润滑规律;随着膜厚减小,有序液体膜成为主体,呈现薄膜润滑特征;而膜厚更小时则为边界润滑.薄膜润滑研究的意义在于完善润滑体系,并揭示不同润滑状态之间的内在联系.但其作为新兴的理论仍有待于进一步的实践检验和补充完善.今后的主要研究目标包括:(1)建立薄膜润滑数值分析方法及量化关系对膜厚在亚微米、纳米量级的薄膜润滑进行数值分析将遇到许多复杂问题,如薄膜分子排列的有序化和分层结构、非牛顿特性、固化与相变、表面效应与形貌效应等的研究迄今尚属空白.1993年,T ichy[29]在清华大学召开的第一届摩擦学国际会议上提出采用方向因子模型得到薄膜润滑的数值解,随后他又提出了表面层模型和多孔表面层模型,但相应的数值分析结果均不理想.Zhang 等[30]先后采用黏度修正、微极流体、二相流等模型进行了薄膜润滑计算,但计算结果与实验结果的吻合性不佳.(2)薄膜润滑应用当今关于纳米薄膜润滑的研究大多局限于实验室研究.实践表明,超精密机械和微机械、极低速或重载荷摩擦表面、高温下工作的机械以及水基介质润滑的表面等大多处于薄膜润滑状态;某些添加剂则通过在表面生成极薄的润滑膜而起到减摩抗磨作用.因此,有必要加强薄膜润滑的应用研究,以满足高新技术工业的发展需要.(3)润滑失效迄今润滑理论研究主要集中于润滑膜的形成机500摩擦学学报第27卷理和润滑膜行为,而除了对于边界润滑中吸附膜失效的临界温度的研究[1]以及流体润滑中油膜振荡失效[2]的研究以外,关于润滑失效的研究甚少.目前广泛使用的润滑油产品因含高分子添加剂而呈现显著的粘塑性,其承受剪应力的能力受到极限剪应力的限制;而根据流体润滑理论,流体产生的动压力直接与流体承受的剪应力有关.为此,H uang 等[31]针对粘塑性流体润滑膜的承载能力和失效进行了研究.相应的计算结果表明,当润滑膜某处的剪应力达到极限值时,该处的流体将发生滑移,随后滑移区逐步扩展,最终导致润滑膜屈服而失效.基于此,Zhang等[32]针对粘塑性流体的弹流润滑性能和极限剪应力所产生的滑移和屈服失效进行了详细研究.此外,黄平等[33]还针对流体润滑中的温度影响失效进行了研究,分析了温度导致的膜厚和剪应力变化以及温度对滑移的影响,并提出可以采用热稳定性作为判断温度引起润滑失效的准则.应当指出,上述研究的学术观点新颖,是对润滑理论研究的扩展;相关研究结果对于重大装置的润滑设计和安全保障具有现实指导意义.但该领域的研究仍有待于在反复的实践验证中不断加以完善.5混合润滑在生产实际中,混合润滑状态普遍存在,因而受到人们关注.但遗憾的是,迄今针对混合润滑的研究明显较为欠缺.工程摩擦副大多是粗糙表面,因制造方法不同,粗糙峰的高度的变化范围较大;但相对于润滑膜厚而言,工程摩擦副的表面粗糙度大体上处于相近的量级,因此其润滑状态极少属于单一的润滑状态,而是多种润滑状态的混合.显然,由于表面粗糙峰高度起伏变化程度的不同,混合润滑形式存在差异.目前研究最多的是部分薄膜润滑,即弹流润滑膜与峰点接触2种状态的混合润滑.H u等[34]针对这种混合润滑问题给出了相当完备的计算结果.作者于1992年初针对粗糙表面弹流混合润滑研究提出了以下构想[35]:(1)该混合润滑状态由以不同膜厚为主要特征的边界润滑、薄膜润滑和弹流润滑组成;各种润滑膜的形成机理、润滑特性和失效准则各不相同.(2)整体润滑特性是各种润滑膜特性的综合表现;各种润滑膜在接触区所占的比例和分布情况与表面形貌和运行工况有关,而且随时间而变化.因此,混合润滑特性具有时变性.(3)相对于全膜润滑而言,混合润滑的膜厚较小,通常伴随表面磨损.完备的混合润滑理论的建立有赖于长期的研究积累,除了要求进一步完善各种润滑状态的理论之外,还有必须针对某些关键问题,例如对如何确定接触区各种润滑膜的比例和分布等开展前期研究.孔繁荣[36]采用受抑光全反射技术测量粗糙表面线接触滑动摩擦副润滑膜的厚度,得到混合润滑接触区的膜厚分布图像,并考察了中心膜厚平均值与工况参数之间的关系.作者设想,如果能够在此基础上实现图像数值化处理,即可望确定接触区全域膜厚分布和各种润滑状态所占比例,从而为混合润滑性能研究创造条件.根据常规的摩擦学原理,在全膜润滑状态下表面不产生磨损,除非油膜失效而导致表面直接接触.这种认识显然与事实不符.黄平等[37]和邹茜等[38]分别利用粘弹性流变模型弹流润滑分析,在考虑固体材料变形响应速度影响的基础上,论证了在全膜润滑下产生磨损的可能性,并就发生磨损的条件进行了分析探讨.6结束语润滑理论与应用技术是摩擦学研究的重要领域,也是发展最为迅速和比较完善的领域.随着现代科技的发展,机械装置的工况参数和集成化趋势日益提高,润滑研究面临新的挑战.本文立足于作者从事润滑理论研究与实践的部分认识、感受和思考.囿于个人知识积累和认识水平所限,文中部分观点难免片面、肤浅,甚至疏漏.拙作若能起抛砖引玉之效,在业内同行中引起注意并推动相关讨论和批评指正,则于愿足矣.参考文献:[1]温诗铸.摩擦学原理[M].北京:清华大学出版社,,1990.[2]虞烈,刘恒.轴承转子系统动力学[M].西安:西安交通大学出版社,2001.[3]紊流工况下椭圆轴承性能研究.西安交通大学研究报告[D].西安:西安交通大学,1978.S t udy of the perfor m ances of the elli p tic j ou rnal beari ng under tur-bu l en t cond iti ons[D].Report ofX ian Ji aot ong Un i versity.X i an:Jiaot ong Un i versity,1978.[4]王晓力,温诗铸,桂长林.动载轴承的非稳态热流体动力润滑[J].清华大学学报,1999,39(8):30-33.W ang X L,W en S Z,Gu iC L.Th er m ohyd rodyn a m ic anal ysis of dy-na m icall y load ed bearings[J].J ou rnal ofT si nghua Un i versit y(Sc-i501第6期温诗铸:润滑理论研究的进展与思考。

新型环保轮轨润滑脂研发的关键技术

新型环保轮轨润滑脂研发的关键技术

第39卷,第3期2 0 1 8年5月c中酬!m d Vol. 39 No.3 M ay, 2018文章编号:1001-4632 (2018) 03-0138-07新型环保轮轨润滑脂研发的关键技术李英姿(中国铁道科学研究院金属及化学研究所,北京100081)摘要:研制的新型环保轮轨润滑脂以植物油、酯类油、P A O复配的半合成油为基础油,以高级脂肪酸锂 阜作为稠化剂,按照确定的优化配方加人抗氧剂、极压抗磨剂、防镑剂、防腐剂等添加剂,以及抗磨性能优良 的非石墨固体润滑剂,采用特殊的成脂工艺制成。

室内理化性能、可生物降解性和毒性、低温模拟试验等综合 评定结果表明,研制脂的抗磨性能、防镑抗腐蚀性能、低温性能优良,可生物降解性良好,无(或低)毒,无 重金属、卤族等有害元素,易泵送、喷涂,综合性能达到国际同类脂水平。

经过1年在机车上的现场运用试验, 研制脂有效减小了机车轮缘的磨耗,满足了轮缘润滑的需要,可适用于一30 °C以上温度范围的轮轨润滑。

关键词:轮轨润滑脂;环保脂;基础油;添加剂;理化性能;可生物降解性;毒性中图分类号:U441. 3 文献标识码:B doi:10. 3969/j. issn. 1001-4632. 2018. 03.19目前,我国铁路主要采用在轮缘和钢轨的接触面喷涂轮轨润滑脂来有效减小车轮、钢轨的磨损,延长其使用寿命、减少噪音污染,降低牵引能耗,节约生产和维修成本,而轮轨润滑脂直接逸散到环境中,对环境有一定的影响,目前广泛使用的含石墨的黑色J H-1型轮轨润滑脂等在可生物降解等环保性能上,达不到环保要求。

为尽可能减少对环境的不良影响,使用环保型轮轨润滑脂是一个发展方向。

现已有少量机车使用T R A M L U B F234 M O D 2 (简称M O D2)等进口环保型轮轨润滑脂,M O D2轮轨润滑脂为乳白色,以植物油和合成油为基础油,可生物降解性能大于70%(O E C D 302B方法),环境无害,主要用于一25〜150°C 下钢轨侧面和机车车辆轮缘的润滑,但价格昂贵。

齿轮润滑技术新进展

齿轮润滑技术新进展
刘新 , 伏喜胜 , 潘元青 , 续景 , 靡莉萍
( I 油■ 卅润 滑 油 研 究 开 发 巾心 , 肃 州 70 6 ) 巾 石 t 甘 30 0
摘 要 : 章 在 简 要 介 绍 目前 世 界 车 辆 和 工 业 齿 轮 油 最 新 规 格 发 展 的 同 时 , 重 分 析 了 齿 轮 技 术 对齿 轮 润 滑 产 品在 密 封 适 应 性 文 着 润滑行业发展的建议 。

抗磨耐久性 、 防滑性 、 抗点蚀 、 清净性等方面的性能要求及对其 规格发展 的影 响 , 出了未来我 国齿轮润 滑技术发 展方 向及 对 提
关 键 词 : 轮 ; 滑 ; 术 ; 格 ; 展 齿 润 技 规 进 中图 分 类 号 :E 2 .8 T 6 6 3 文 献 标 识 码 : A
异 的齿 轮润滑 产 品 占领 绝 大 部 分 的 高 端市 场 , 紧 并
跟 O M 的技术 发 展 步伐 。而 国 内齿 轮 油 规 格 发 展 E 缓 慢 , 国外 差 距 较 大 。本 文在 介 绍 齿 轮 油 技 术发 与 展及 最新规 格 的 同时 , 重 分 析 了 车辆 及 工 业 齿 轮 着
Ke r s g a ;lb ia i n e h o o y;s e i c t n;p o r s y wo d : e r u r t ;t c n lg c o p cf a 应加强 与 O M 的战 略合作 , E 建立 自己的油 品规 格
21 年 明 02
J n 02 u 2 1
润 滑 油
L BRC nNG OL U IA I
第 2卷第 3 7 期
V 7N 3 0. .o I 2
文 章 编 号 :0 23 1 (0 2 0 . 1 -4 10 -19 2 1 ) 30 00 0

华宝(HB)轮轨润滑系统的实践与发展

华宝(HB)轮轨润滑系统的实践与发展
在至蹯天规模实施轮轨润滑是一个涉及全面计划、管理、技术、服务
等方面的综合项目。这是一项耗资不小又难以控制的作业,特别要求各应 用部门及相关部门协调做好使用、维护及管理工作。在掌握了润滑系统安 装数量、使用状态、参数设置以及相应轮轨磨耗程度,便可以根据该段的 具体情况,细化参数调整,制定管理方案,最大限度地提高轮轨润滑效益。 多年的现场调研表明,若这项工作未做好,便会降低轮轨润滑的使用效果, 甚至难以体现减磨效果。
而直接油盒涂油法也由于方法过于简单,造成使用问题,如停车渗油等。
二、轮轨润滑剂选定及减磨分析
为确定轮轨润滑模式,首先要选定实用的轮轨润滑剂,对不同的典型 油类和脂类的减磨性和长效性进行了实验室试验评定。
l、试验条件
试验是在Amsler通用磨损试验机上进行的。上试样为U71Mn轨钢;
下试样为轮箍钢,硬度HRc=32。
g/转
轨样磨损 g/转
总磨损量 g/转
减磨质 长效性质 量系数 量系数
干磨 1550
通用油 70170 o.71×io。1 o.196xl矿 o.877x10‘ i.073×i01


双曲线
139780 o.30×io‘3 o.OlO×i01 o.569×10。 0.579×i01
i.9
齿轮油
2.o
试验参数列于表1。
表1
上试样
巾34×5(mm)360 r/min
下试样
巾38×5(珊)400 r/min
滑差
19.5%
载荷(P)
1470 N(150Kg)
最大接触应力(0 max)
1088 Pa
当润滑磨损试验时,两试样间定量加油0.02189(i滴),或定量加脂 0.029。两试样间无横动量。试验至摩擦系数u=0.5时,停止机器。

轮缘润滑技术的应用及发展

轮缘润滑技术的应用及发展

图4图7 图8图9开关是装在车头上的,而润滑系统的其它部分则是装配在随着车头进入弯道的转向架上的,这样就保证了已得到润滑的轮缘在弯道处和轨道头接触并将润滑剂传递到后面的轮缘和下一辆机车的轮缘上。

4)卫星定位控制:过去数年卫星定位系统的应用已变得越来越普遍,甚至用在了轿车和卡车上,这种系统的定位精度很高,能对都市的街道进行精确定位。

REBS的润滑系统可以借助于卫星定位系统来确定弯道的位置并在刚好进入弯道前启动系统并使其按照事先设定的周期工作。

不过这种控制方式在隧道中无法实现,也不能用于地铁。

5)混合控制:实践证明,时间控制方式是一种简单而可靠的控制方式。

因此时间控制往往被当作混合控制的基础,而离心力控制则作为辅助的控制手段。

在直道上,时间控制方式可以实现每个一段时间就喷射一些润滑剂对轮缘进行润滑,因此轮缘上总会有一些润滑油膜,进入弯道时也如此;在弯道时,离心力的变化可促使系统增加喷射次数和润滑量。

在弯道的尽头——出弯道时,机车的转向架会回到中心位置,此时轮缘和轨道头在弯道的内侧会接触,因此此时内侧的轮缘需要润滑;反之,在进入弯道时外侧的轮缘需要润滑。

总之,采用混合控制方式能有效地对左右两个轮缘提供润滑。

上面已经提到,轮缘润滑在几乎所有轨道类机车上都大有用武之地,最近数年间装备了轮缘润滑系统的机车数目一直呈增长态势,不论是客运火车、厂矿机车、有轨电车还是地铁。

不仅如此,地处山区的齿条轨道上也采用了带有附加润滑功能的轮缘润滑系统,在润滑轮缘的同时,对齿轮齿条也进行润滑。

在德国的乌佩尔托(Wuppertal),转向架装在车身顶部的单轨电车横跨乌佩河(Wupper)运行,车身上同样配备了轮缘润滑系统。

而采用轮缘润滑后,显而易见地,车轮跑合面的磨损已比轮缘严重,出现了铁道工程师所说的“轮缘在增长”的相对现象,这种情况下车轮可以行驶比轮缘磨损后长得多的历程后才需修磨,而且修磨时的切削量也小得多,这样车轮在必须更换前可以经受更多次的修磨。

轮轨润滑降低重载货车轮轨磨耗作用的研究

轮轨润滑降低重载货车轮轨磨耗作用的研究
摘 要 轮 轨 润 滑 是 重 载铁 路减 轻 轮 轨 磨 耗 及 损 伤 的有 效 措 施 之 一 。基 于 多 体 动 力 学 理 论 , 立 了配 装 不 同 类 型 建
转 向 架 的 C。型 重 载 车 辆 动 力 学 分 析 模 型 , 用 多 点 接 触 轮 轨 模 型 和 轮 轨 接 触 摩 擦 功 进 行 磨 耗 评 价 。计 算 得 出 了 利 不 同 曲线 工 况 下 , 轨 润 滑 对 交 叉 支 撑 转 向架 和径 向转 向 架 轮 轨 磨 耗 的 作 用 规 律 。 轮 关 键 词 轮 轨 磨 耗 ; 轨 润 滑 ;磨 耗 功 ; 叉 支撑 转 向架 ; 向转 向架 轮 交 径
轮轨 润滑后 车轮 踏面 的磨耗 功反 而有所 上升 , 尤其
是 曲线 半 径 小 于 4 0r 0 n时 最 为 显 著 , 图 2 c 所 示 。 如 ()
此现象 的原 因是 当轮缘 部分 摩擦 系数 降低后 , 同等大 在
第 2 期
轮 轨 润 滑 降低 重 载 货 车 轮 轨 磨 耗 作 用 的研 究
应 增大 , 图 3所示 。另一 方 面 , 如 轮轨 润 滑后 车 轮爬 轨
o 9 躲数 i 区
体 动 力学 方法 对 润 滑 条 件 下不 同模 式 转 向架 的 轮 轨 磨
耗 进 行 了研 究 。
l 磨耗 动 力学计 算模 型及 评价 指标
利 用 多 刚体 动力 学 方 法 建 立 了 C 。型运 煤 专 用 敞 。 车 在 时域 内的动力 学计 算模 型 , 参数 取新 车 重车 下 的 各
中 图分 类 号 : 7 . 3 U2 O 3 1 文 献标 志 码 : A
严重 的轮轨磨 耗一 方 面导致 轮 轨 配合 状 态不 良 , 使 车 轮不 能实 现 正 确 导 向 和 对 中 , 生 较 大 的 轮 轨 作 用 产 力, 加剧 车辆 振 动 和部 件 间相 互 作 用力 , 而 降 低 车 辆 从 的动 力学 性 能 和运 用 可 靠 性 ; 一 方 面 , 正 确 的 轮 对 另 不 排列 和 轮缘磨 耗 还将进 一 步导致 金 属疲 劳 和 褶皱 变形 , 使缺 陷维 修量 和 轮轨更 换量 加 大 , 著增 大 列 车 的燃 料 显 消耗 。车轮 和钢 轨 是重 载 铁 路 运 输 的主 要 成 本 支 出 之 无论 是加 工恢 复轮 轨外 形还 是更 换 新轮 轨 都将 显 著

润滑技术研究进展

润滑技术研究进展
维普资讯
2O 年 3 卷第 1 07 4 期
合 成 润 滑 村 料 S 哪 nCUJ 砌C Nr B A S
1 5
文章编 号 :62— 3 42 o )l 0 1 —0 17 4 6 (o 7o 一 05 5
润 滑 技 术 研 究 进 展
虽然 世界 各 国都 在 积 极 研 究 , 到 目前 为 止 , 没 但 还 有从 根本 上解 决这 个 问题 , 以研 制 优 良的水 基 润 所 滑剂 添加 剂 , 改善 水基 润 滑剂 的润 滑性 能 是 今后 水 基 润 滑剂研 究 的关 键 。 国外 在该 方 面 的研 究 较 早 ,
越受到人们的关注和重视 , 成为基础油合成的一个
重要 、 崭新的研 究领域[ ] 3 。我 国也研发 了加氢和
济损失 , 还可能造成机毁人亡等灾难性 的事故。世
界各国都很重视摩擦学 的研究 , 近代摩擦学研究 的
临氢异构降凝技术 , 高了基础油的质量 , 提 满足 了 高档润滑油的低排放 , 油耗 、 低 长周期等 的使用要
水基润滑剂具有优 良的经济性 、 冷却性和安全
性, 其缺点是润滑性能差 , 常处于边界润滑状态 。 ]
收稿 日期 :06一l 2 0 0—0 6
就可能逐步过渡到边界润滑 , 甚至最终成为固体摩
擦。
对于实际机械 中的摩擦 副通 常总是几种润滑 状态 同时存在 的, 并统称为混合润滑状态。
所谓润滑就是用具有特殊性质 的材料 ( 液体、 气体 、 固体等) 将发生相对运动的摩擦 表面分隔开
材料分子间 的摩擦 , 达到降低磨损 , 长设 备使 用 延 寿命 的技术。机械设备离不开润滑 , 润滑既可以降
1 润 滑技 术研 究现 状

轨道交通专用齿轮箱的润滑技术及润滑油选用研究

轨道交通专用齿轮箱的润滑技术及润滑油选用研究

轨道交通专用齿轮箱的润滑技术及润滑油选用研究齿轮箱是轨道交通系统中至关重要的组件之一,它扮演着传递动力和扭矩的关键角色。

为确保齿轮箱的高效运行和长久寿命,正确的润滑技术及合适的润滑油选用是必不可少的。

齿轮箱润滑技术:润滑技术在轨道交通领域起着至关重要的作用,它不仅能够减少磨损和摩擦,还能降低噪音和振动。

对于轨道交通专用齿轮箱来说,以下润滑技术是值得注意的:1.喷油润滑:喷油润滑是一种常用的润滑方式,通过在齿轮箱内部设立喷油系统,将润滑油定时喷洒到齿轮和轴承表面,以提供必要的润滑和冷却。

2.浸油润滑:浸油润滑是将整个齿轮箱浸入润滑油池中,以保证齿轮和轴承的良好润滑。

这种方式适用于一些大型齿轮箱,在运行过程中能够提供持续的润滑。

3.循环润滑:循环润滑是通过润滑系统将润滑油引导到齿轮箱内部,然后将其再引导出来,形成一个循环流动的过程。

这种方法可以确保润滑油的定期更换,保持其良好的润滑性能。

4.油气混合润滑:油气混合润滑是一种高效的润滑方式,通过将润滑油和气体混合形成细小的油雾,注入齿轮箱内部,以提供更均匀和稳定的润滑效果。

润滑油选用研究:选择合适的润滑油对于齿轮箱的正常运行和寿命具有重要影响。

以下是选择润滑油时应考虑的关键因素:1.粘度:粘度是衡量润滑油流动性的重要指标。

针对轨道交通专用齿轮箱,选择合适的粘度可以确保在不同温度和负荷条件下的良好润滑。

2.抗氧化性:齿轮箱在高温和高压条件下工作,因此润滑油需要具有优异的抗氧化性能,以避免氧化、变质和沉淀。

3.抗泡性:选择具有良好抗泡性能的润滑油可以防止气泡在齿轮箱内部产生,从而保持正常润滑,并减少噪音和振动。

4.防磨性:轨道交通系统中的齿轮箱常常面临高负荷和高速摩擦,因此选择具有出色防磨性能的润滑油可以减少磨损和延长使用寿命。

5.环境友好性:在润滑油的选择过程中,也应该考虑其对环境的影响。

选择具有低挥发性和低毒性的润滑油可以减少对环境的污染和危害。

最后,为了确保齿轮箱的正常运行和寿命,还需注意以下几点:1.定期检查润滑油的污染程度,并根据需要及时更换。

城市轨道交通轮缘润滑技术应用对比

城市轨道交通轮缘润滑技术应用对比

节能环保列车运行时轮轨之间相互接触,尤其是列车进入弯道与道岔时,磨耗尤为严重。

为降低城市轨道交通车辆的轮轨磨耗,绝大多数地铁车辆均安装车载轮缘润滑装置[1]。

车载轮缘润滑装置比轨旁固定式润滑装置经济优势明显,且操作维护更加简单、便捷。

目前国内城市轨道交通领域车载轮缘润滑方式主要分为固态轮缘润滑和液态轮缘润滑。

1 固态轮缘润滑装置固态轮缘润滑也称干式轮缘润滑,其结构简单实用,安全可靠,完全不需要电气控制,由单一机械部件组成的机械式结构[2]。

目前国内城市轨道交通中少部分车辆采用固态轮缘润滑方式,如南京地铁1号线、天津地铁2号线等。

1.1 结构特点固态轮缘润滑装置主要安装在转向架构架上,具体安装位置为转向架“鹅颈”侧架端部,可避免列车运行过程中的振动造成支架裂纹或断裂故障。

固态轮缘润滑装置主要由安装支座、轮缘润滑器、碳块、卷簧等组成(见图1)。

(1)通过恒力弹簧的弹性力均匀作用在润滑碳块上,使碳块与轮缘之间实现良好的接触。

(2)目前国内地铁车辆大部分为6节编组,12个转向架,转向架数量与固态轮缘润滑装置比例为1︰1,具体安装位置可根据轮轨磨耗情况进行调整。

(3)固体轮缘润滑块为合成树脂、聚合油、固体润滑材料、抗压耐磨剂等合成的一种高分子复合材料。

1.2 应用特性(1)润滑块的使用:每个固态轮缘润滑装置最多可放5块润滑块,实际运用过程中不得少于2块。

(2)实时润滑:可实现列车的全自动润滑功能,尤其是列车在无动力动车(凭借工程车转轨、转场)时同样可以起到对轮缘很好的防护作用。

(3)控制方式:纯机械控制方式,无任何电气原件,结构简单可靠。

城市轨道交通轮缘润滑技术应用对比■ 杨峰摘 要:轮轨磨耗一直是困扰城市轨道交通运营的一项技术难题,列车轮对与钢轨之间的磨耗是双向的,需要及时采取轮缘润滑措施。

结合轮缘润滑装置实际应用情况,从结构特点、应用特性、轮轨磨耗、减振降噪、节能环保、使用成本等方面,对固态、液态轮缘润滑装置进行对比分析,可为城市轨道交通轮缘润滑方式的选择提供参考。

润滑研究进展

润滑研究进展
关注的焦点.超滑作为润滑领域的新型颠覆性技术,逐步显示出其在工 业 生 产 和 人 类 日 常 生 活 中 的 应
用优势与勃勃发展生机.生物润滑包括人类器官中的摩擦与润滑和仿 生 学 研 究,在 人 类 健 康 生 活 方 面
展示出重要作用.极端环境(高温、超低温、真空、高压等)摩擦 与 润 滑,在 卫 星、火 箭、舰 艇、核 电 站 及 其
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3 型往复滑动摩擦磨损仪原理图和
不同载荷下类富勒烯碳氢膜摩擦因数曲线 [7]
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齿轮润滑技术改进研究概况

齿轮润滑技术改进研究概况

齿轮润滑技术改进研究概况目录一、内容概述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究现状综述 (5)二、齿轮润滑技术基础理论 (6)2.1 齿轮润滑基本原理 (7)2.2 润滑油的选择与使用 (8)2.3 齿轮润滑系统的设计 (9)三、齿轮润滑技术的传统方法及其局限性 (10)3.1 传统润滑方法概述 (12)3.2 存在的问题及局限性分析 (12)四、齿轮润滑技术的改进方法与策略 (14)4.1 提高润滑油性能的方法 (15)4.2 优化润滑系统设计 (16)4.3 应用新型润滑材料 (17)4.4 智能化润滑管理技术 (19)五、齿轮润滑技术的应用案例分析 (20)5.1 典型应用案例介绍 (21)5.2 技术应用效果评价 (22)六、齿轮润滑技术未来发展趋势与展望 (23)6.1 发展趋势预测 (24)6.2 未来研究方向展望 (25)七、结论 (27)7.1 研究成果总结 (28)7.2 对齿轮润滑技术发展的建议 (28)一、内容概述齿轮润滑技术改进研究概况涉及对齿轮润滑技术的深入分析和改进探讨,目的在于提高齿轮系统的运行效率、延长使用寿命、减少故障发生,以及优化整体机械系统的性能。

本文主要概述了当前齿轮润滑技术改进的研究现状和发展趋势。

润滑油品的研究:针对不同类型的齿轮及其工作环境,研发更为适合的润滑油品,以提高润滑效果,增强齿轮的抗疲劳性能。

润滑方式的研究:探索更为高效的润滑方式,如喷雾润滑、喷射润滑等,以适应不同工作条件和需求,提高润滑的均匀性和有效性。

智能化润滑系统的研究:随着智能化技术的发展,润滑系统的智能化成为新的研究方向。

通过引入传感器、控制系统等智能设备,实现润滑过程的自动化和智能化管理,提高润滑效率,降低运维成本。

环保型润滑技术的研究:随着环保理念的深入人心,研究更为环保的润滑技术,降低润滑油品对环境的影响,成为当前研究的热点问题。

1.1 研究背景在当今的工业生产中,齿轮作为传动系统中的核心部件,其性能的优劣直接影响到整个机械系统的稳定性和效率。

轮轨润滑技术新进展

轮轨润滑技术新进展

轮轨润滑技术新进展
В.С.ЧЕРНЫЙ
【期刊名称】《国外铁道车辆》
【年(卷),期】2000(037)005
【摘要】分析了轮轨间主、副摩擦面的工作特点,介绍了新研制的2种轮轨主、副摩擦面上用的润滑调节剂及其润滑系统的结构特点。

运用结果表明,既可改善轮轨润滑以减少轮轨磨耗,又可保证轮轨间的粘着系数,经济效果显著。

【总页数】2页(P36-37)
【作者】В.С.ЧЕРНЫЙ
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U270.33
【相关文献】
1.我国铁路轮轨润滑技术的发展 [J], 张念
2.轮轨固体润滑技术的应用 [J], 张念;张建峰;郑崇思
3.轮轨润滑技术及应用分析 [J], 王令朝
4.金宝晟—国内外轮轨固体润滑技术引领者 [J],
5.金宝晟—国内外轮轨固体润滑技术引领者 [J],
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题目:轮轨润滑技术研究进展

题目:轮轨润滑技术研究进展
题目:轮轨润滑技术的研究进展
内容提要:
1、概述 2、国外的轮轨润滑装置(美国、俄罗斯等) 3、国内几种轮轨润滑方式 4、发展与展望(润滑剂、润滑装置) 5、参考文献
1、概述
轮轨的摩擦与润滑关系到机车牵引能量消耗、 行车安全、轮轨材料消耗及维修成本等,因此 受到各国铁路部门重视。随着我国列车运行速 度的提高,好的轮轨润滑关系不仅仅可以减少 轮轨的磨耗,而且机车运行的安全性与平稳性 也会得到大大提高。
3.2固-液-固润滑方式
固体润滑剂首先在地面预热融 化后,装入保温桶保持液 体状态携带上车,使用时 放入喷涂装置中。喷涂装 置利用列车电能,在加热 保温条件下通过齿轮泵将 润滑剂喷涂到钢轨表面, 液体遇冷凝固。喷涂装置 的喷嘴需加热,应保温在 90℃以上
固-液-固润滑方式优缺点
喷嘴固定在未经减振的轴箱簧座上,减少了喷 嘴的横纵向摆动,提高了喷射的准确性,涂 覆量500 g/km。其优点是不受列车停站间 隔限制,无毒害,消除了钢轨剥离掉块。缺 点是具备喷涂方式共有缺点,需要大功率电 力供应保证系统恒温在90℃以上,需要预热 熔化,操作繁琐耗时,日常消耗成本高,润 滑剂承载能力一般
4 发展与展望
4.1 润滑装置 车载式轮轨润滑装置具有固定式、润 滑车等模式不可比拟的功效,将成为轮轨润滑装置 发展的主流。针对涂油不均的情况要引进软件处理 控制的智能化系统。使用精密仪器严格控制涂油周 期和涂油量,以更好地适应复杂多变的工况,真正 实现“因地制宜”,“随机应变”。为解决涂油位 置有偏差,油脂易蔓延到轮轨踏面及滴漏等问题, 要深入探讨轮轨润滑装置在机车上的合适安装部位 和方式及其结构设计,并研制相应的高质量润滑剂。 另外,尽管全线润滑模式投入较大,但相对于更大 的收益,仍是值得的,应该作为今后发展的方向。。

高速列车车轮轴承润滑技术研究

高速列车车轮轴承润滑技术研究

高速列车车轮轴承润滑技术研究随着科技的不断进步和人们对交通效率的要求提高,高速列车作为一种重要的交通工具已经成为现代交通网络的重要组成部分。

高速列车的运行速度越来越快,因此对车轮轴承的润滑技术提出了更高的要求。

本文将对高速列车车轮轴承润滑技术进行研究,以探索如何提高高速列车的运行效率和安全性。

1. 背景介绍随着全球经济的发展和人民生活水平的提高,人们对交通工具的速度要求越来越高。

高速列车作为一种重要的交通工具,在大背景下应运而生。

高速列车以其运行速度快、能源利用率高等优势,在现代交通中的地位不可忽视。

车轮轴承作为高速列车运行的核心部件,其润滑技术对列车的性能和安全性具有重要影响。

2. 高速列车车轮轴承的润滑需求高速列车在运行过程中,经受着巨大的载重和承载力,因此车轮轴承的润滑需求尤为重要。

合适的润滑技术可以减少摩擦和磨损,提高车轮轴承的寿命,并降低能源消耗。

同时,高速列车行驶过程中会产生较高的温度,车轮轴承的润滑技术还必须能够在高温环境下保证正常运行。

3. 高速列车车轮轴承润滑技术的研究方向针对高速列车车轮轴承润滑的需求,当前的研究主要集中在以下几个方向:3.1. 润滑剂的研究润滑剂是车轮轴承润滑技术中的重要组成部分。

目前,研究人员致力于开发高效的润滑剂,以降低摩擦系数,减少能量损耗,并确保在高温环境下仍能保持良好的润滑性能。

一些新型润滑剂已经得到了应用,取得了一定的成果。

3.2. 润滑系统的研发高速列车车轮轴承的润滑系统是润滑技术研究的一个重要方向。

一个高效的润滑系统应该能够实时监测轴承的状态,对润滑剂进行供给和排出,并能够自动调整润滑剂的使用量和润滑周期。

因此,研究人员正在致力于设计和开发更加智能化和自动化的润滑系统。

3.3. 摩擦副界面的研究车轮轴承的润滑技术还需要关注摩擦副界面的性能。

通过研究和改善摩擦副界面的材料和表面处理技术,可以降低摩擦、减少磨损,并提高润滑效果。

当前的研究主要集中在涂层技术、纳米材料和表面工程等方面。

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2、国外的轮轨润滑装置
2.1美国的SENTRAEN 2000 美国Tranergy公司与海湾油 品国际性组织、德士古研究 发展中心联合研制开发了一 种车载式新型轮轨润滑系统 。 该系统将采集的参数(速度、 温度、牵引吨位、钢轨的曲 线曲率等)传送到微处理程 序,然后在送到电控器,电 控器控制液压系统,根据算 得的速率对钢轨轨顶以及侧 面喷专门研制的润滑剂。采 用两种配套专用润滑油:轨 顶润滑油(TOR 油)和轨距 (角)侧润滑油(GFOR 油)
题目:轮轨润滑技术的研究进展
内容提要:
1、概述 2、国外的轮轨润滑装置(美国、俄罗斯等) 3、国内几种轮轨润滑方式 4、发展与展望(润滑剂、润滑装置) 5、参考文献
1、概述
轮轨的摩擦与润滑关系到机车牵引能量消耗、 行车安全、轮轨材料消耗及维修成本等,因此 受到各国铁路部门重视。随着我国列车运行速 度的提高,好的轮轨润滑关系不仅仅可以减少 轮轨的磨耗,而且机车运行的安全性与平稳性 也会得到大大提高。
2.2俄罗斯АГС-10型轮缘润滑器 可以用在各种系列的机车、电动车组和内燃车组 上,向机车轮对轮缘定量施加液体或粘稠润滑剂, 以降低钢轨和轮缘接触面的磨损强度,减小运行阻 力进而降低能源消耗。装置中的电子控制组件,可 与线路本身的传感器配合工作。在曲线区段吸收加 速度的传感器工作时,其对应的喷嘴的喷脂周期减 小1/ 2 ,从而自动加大喷脂量。当机车运行速度在 0 km· 1 ~20km· - 1 范围内时,电子控制组 hh 件中止电空阀动作,停止喷射润滑剂
3、国内主要润滑方式及装置
3.1使用手动涂油装 置——涂油小车,隔 天涂覆钢轨一次。手 动涂油装置包括预压 力储油罐、手动喷射 泵、油管和喷油嘴等 部分。首先油脂装入 储油罐,用打气筒给 储油罐加压,油脂在 压力作用下进入手动 喷射泵。
采用手工涂油装置优缺点
手动涂油方式的优点是喷射压力大,不易出 现管路堵塞,列车风对喷射流体影响小。缺 点是压力不恒定,人为操作差别大,工人劳 动强度大,喷涂过程受车辆振动影响位置不 准。为避免油脂误入轮轨踏面,安装时喷嘴 位置预设偏下,因此轨距角位置不能得到足 够的润滑剂
Thanks!
4.2 润滑剂 用于减少轮轨磨损而开发的轮轨专用润滑剂已有多种。 稀油和润滑脂有较好的润滑减磨效果,但均存在污染踏面,诱 发空转等缺陷。轮缘专用固态润滑剂润滑减磨效果不亚于液态 润滑剂,但能克服上述缺陷,且固态润滑装置的结构简单、运 用可靠、维护方便、经济效益显著(每万km 的润滑成本只有 液润的1/3),是今后研究的重点。此外,随着绿色运输和可 持续发展战略的实施,高效、可生物降解、无毒害、无污染轮 轨润滑剂明显是倍受欢迎的理想产品。先进的轮轨润滑新技术, 能给铁路运输带来巨大的技术经济效益和社会效益,顺应铁路 运输高速、重载的发展趋势。今后的研究重点应是引入研究加 装曲线曲率传感器等软件处理程序的智能化控制系统,研制开 发与润滑装置配套使用的高效或可降解的固态轮轨润滑剂。
3.2固-液-固润滑方式
固体润滑剂首先在地面预热融 化后,装入保温桶保持液 体状态携带上车,使用时 放入喷涂装置中。喷涂装 置利用列车电能,在加热 保温条件下通过齿轮泵将 润滑剂喷涂到钢轨表面, 液体遇冷凝固。喷涂装置 的喷嘴需加热,应保温在 90℃以上
固-液-固润滑方式优缺点
喷嘴固定在未经减振的轴箱簧座上,减少了喷 嘴的横纵向摆动,提高了喷射的准确性,涂 覆量500 g/km。其优点是不受列车停站间 隔限制,无毒害,消除了钢轨剥离掉块。缺 点是具备喷涂方式共有缺点,需要大功率电 力供应保证系统恒温在90℃以上,需要预热 熔化,操作繁琐耗时,日常消耗成本高,润 滑剂承载能力一般
4Байду номын сангаас发展与展望
4.1 润滑装置 车载式轮轨润滑装置具有固定式、润 滑车等模式不可比拟的功效,将成为轮轨润滑装置 发展的主流。针对涂油不均的情况要引进软件处理 控制的智能化系统。使用精密仪器严格控制涂油周 期和涂油量,以更好地适应复杂多变的工况,真正 实现“因地制宜”,“随机应变”。为解决涂油位 置有偏差,油脂易蔓延到轮轨踏面及滴漏等问题, 要深入探讨轮轨润滑装置在机车上的合适安装部位 和方式及其结构设计,并研制相应的高质量润滑剂。 另外,尽管全线润滑模式投入较大,但相对于更大 的收益,仍是值得的,应该作为今后发展的方向。。
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