关键词：铁道机车；车辆轮轨；摩擦磨损；节能降耗
1摩擦与磨耗关系
轮轨间的相互作用主要体现在两个接触层间的压强与相对运动。尽管机车车辆轮轨接触表面中包含各式各样的磨损机制，但是由于磨损消耗金属材料，在很大程度上是由轮轨间滚动接触消耗能量所决定，且与轮轨接触压强、相对运动率息息相关。另外，车辆轮轨间的摩擦系数和材料硬度都直接影响着金属材料的损耗。在特定磨损模式下，材料磨损率会随着接触压强、相对运动、摩擦系数增大而随之上升。接触表面的能量消耗则是受这些因素共同作用造成的，在能量超出既定标准之后，磨损模式就会随之变化，即从轻度磨损逐渐发展为严重磨损。由于增大材料硬度，能够显著降低磨损率，因此材料特性与磨损之间密切相关，即提高接触表面任何一面强度，都能够促使系统材料磨损整体下降。车辆轮轨磨损不仅能够以提高钢轨与车轮硬度的方式加以优化，还能够采取降低接触压强、相对运动、摩擦程度等措施进行有效控制。车辆轮轨间的压强与车轮、钢轨廓形相关联，且也易受车辆-轨道相互作用相应。对轮轨接触表层相对运动率而言，其主要受车轮牵引力、制动力、轨道几何结构所影响。通常情况下，列车通过小半径曲线的时候，承受的相对运动率与弯道作用会更大一些。而有效控制车辆轮轨界面摩擦程度，有助于严格控制车轮与钢轨的磨损。
1.1在车轮轮缘或者钢轨侧面的接触表层添加润滑剂，以此降低摩擦系数，缩减能量消耗，以此环节轮缘与钢轨磨损。
1.2在车轮踏面或者钢轨轨顶接触表面上适度降低摩擦，以此实现能耗下降，车轮踏面磨损与钢轨垂磨减小的目标，而且有效控制轨顶摩擦，能够减缓列车穿过曲线时候弯道的影响作用。弯道作用力下降，会促使车轮轮缘或钢轨侧面接触表层压强缩减，以利于降低车辆轮缘与轮轨磨损。
2铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损情况
2.1车轮的摩擦磨损情况
车轮在铁道机车车辆行驶过程中起着十分重要的作用，是整个组成部分的关键所在，在列车加速行驶和刹车行驶期间，车轮都会和铁轨之间形成巨大的摩擦，摩擦系数在这两个阶段中存在着很大的差异，所以车轮在不同阶段面临的摩擦磨损问题将会加剧，很容易造成磨损和损伤，这都是铁道机车车辆在长期行驶中很大可能会出现的情况，车轮的摩擦磨损状况会逐渐传递到铁轨之上，铁轨也将会产生十分严重的摩擦磨损情况。
2.2钢轨的摩擦磨损情况
铁路的钢轨在铁道机车车辆运行中起着很大的作用，在机车车辆的出行中起着保障的作用，所以出现摩擦磨损的情况也是在所难免。尤其是在曲线铁路路段上，轨道受到的摩擦力将会更大，因此需要投入资金的力度也将会更大，造成铁道机车车辆的能源消耗比较大。
2.3制动闸瓦的损耗
在铁道机车车辆制动系统中，盘形制动和踏面闸瓦制动是比较常见的两种制动形式，尤其是踏面闸瓦制动得到了广泛的应用，但是其会给车轮造成比较严重的磨损损失，主要是由于所采用的技术达不到要求。
3轮轨节能降耗措施研究
3.1?润滑喷涂措施
从实际情况来看，铁道机车的轮轨在经过长期的使用后，会出现一定的摩擦以及磨损情况，这也是不可避免的。造成这种情况的原因就在于车辆摆角刚度比较高，或者是曲线半径比较小，从而导致车轮出现了一定的磨损情况，这种磨损情况会导致车轮的使用寿命减少。在实际的工作中，工作人员会采用润滑喷涂的方式进行针对。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下，工作人员会对轮缘同轨侧的接触面进行涂抹润滑剂，这样就能够有效地降低车辆运行过程中的摩擦。当前常见的润滑方式主要包括了以下几种。第一，干式固块润滑方式。采用这种润滑方式需要对干式固块润滑系统进行充分的利用。这种系统有着安装简便、自我调节能力较强等一系列的优点。无论是在设计之初，还是在后期的改造过程中，这种系统都可以进行顺利的安装。同时，这种系统安装方式还能够确保相关物质不会因轮轨挤压而转移到轨顶位置，这样就能够有效地降低污染。但需要注意的是，采用这种方式降低摩擦，一定要对安装比例和安装位置进行精确的计算，这样才能确保润滑效果得到真正的实现。这种润滑方式有着较为广泛的应用空间，不仅可以应用于轮缘，也可以应用于轨顶和车轮踏面之间。第二，油脂喷涂方式。采用这种方式实现润滑的目的，需要合理地利用油脂喷涂系统，并要求在设计工作开始前就完成安装工作。需要注意的是，油脂是非常容易流动的，因此，如何采用有效的方式和方法对其进行精准的控制就成为了一个非常重要的问题。此外，在油脂喷涂系统运行过程中，油脂容易扩散到钢轨的顶面，这样就有可能导致出现车轮打滑的情况，给车辆的安全运行造成一定的威胁。经过对比研究能够发现，相较于油脂喷涂方式，干式固块润滑方式能够更好地降低轮轨的磨损率，从而提升车轮的使用寿命，满足节能降耗的要求。
3.2?使用耐磨损的车轮踏面
通常情况下，车轮出现磨损主要包括以下两种情况：一是车轮踏面出现了磨损，二是车轮轮缘出现了磨损。为了有效地降低磨损情况对车辆的顺利运行产生的威胁，需要对车轮踏面的磨耗深度进行严格的要求。例如，相关维修规程中要求，踏面摩耗深度要控制在7mm以下。如果应用踏面轮缘高度为25mm，踏面磨耗程度要控制在10mm以内。检修技术人员要严格依据维修规程对磨耗程度进行审核，做好铁道机车车辆的维修护理工作。在车辆运行的过程中，需要使用磨耗性的车轮踏面廓形，这样不仅能够有效地降低运行中轮轨的磨耗，同时还能够有效地降低运行过程中轮轨的接触应力，从而提升轮轨的使用时间，更好地实现其经济效益。
3.3?使用径向转向架
在过去的一段时间里，部分机车转向架在设计方面存在一定的缺陷，工作不够严谨和规范。为了能够在满足牵引力要求的基础上确保车辆的顺利运行，一定要充分地发挥径向转向架的作用，对曲线设计进行不断的优化，对钢轨及轮胎间的冲角进行精确的设计，尽量减少曲线半径，从而降低磨损情况。
3.4?做好日常的检修和维护工作
为了减少车辆铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损，确保节能降耗目的得到顺利的实现，相关工作人员要须成立专门的工作小组，做好日常的检修以及维护工作，及时地发现并解决出现的问题，为轮轨的顺利运行保驾护航。
4结论
综上所述，经济社会的发展，有效的推动了铁路运输行业的发展，但是由于各方面因素的影响，导致铁道机车车辆轮轨在运行阶段出现了不同程度的摩擦磨损现象，其不仅会导致车轮和轨道使用寿命大打折扣，而且还有可能出现火车脱轨现象，此时就需要从根源上注重对铁道机车车辆轮轨摩擦磨损问题进行分析，并提出有效的预防和解决措施，以此来有效提升铁路运输效率，并达到节能降耗的效果。
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[4]张建军.铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗[J].黑龙江科技信息,2018(02):241.
论文作者:郝利军
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/12
标签：磨损论文; 车轮论文; 摩擦论文; 钢轨论文; 铁道论文; 轮缘论文; 机车车辆论文; 《科学与技术》2019年第15期论文;