RU2111141C1

RU2111141C1 - Rail head and wheelset tyre flange wear protection method

Info

Publication number: RU2111141C1
Application number: RU94005250A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Михайлович Яковлев
Original assignee: Геннадий Михайлович Яковлев
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1994-02-14
Publication date: 1998-05-20

Abstract

FIELD: railway transport; protection of rails and wheels from wear. SUBSTANCE: organic binder-based lubricant is applied to surface of outer rail head on curvilinear sections of rail track. Lubricant includes solid lubricating material in form of dispersed powder, from 0.1 $$$ to 1 mm, and additionally introduced hydrocarbon containing surface active substance. Serpentinite is used as solid lubricant. Content of components, mas.%: serpentinite, 5-60; surface active substance, 1-20; organic binder, the balance. Lubricant is applied to upper surface of rail head. EFFECT: reduced wear of head and flange.

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к обеспечению защиты железнодорожных рельсов и колес от износа. The invention relates to railway transport, namely, to ensure the protection of railway rails and wheels from wear.

Известен способ защиты от износа головки рельса и гребней бандажей колесных пар, заключающийся в периодическом нанесении на криволинейных участках на боковую поверхность наружных рельсов смазки на основе органических связующих, содержащих присадку в виде диспергированного порошка, содержащего графит и дисульфид молибдена, являющихся твердосмазочным материалом. A known method of protection against wear of the rail head and the ridges of the bandage of wheel pairs, which consists in periodically applying on curved sections on the side surface of the outer rails of the lubricant based on organic binders containing an additive in the form of a dispersed powder containing graphite and molybdenum disulfide, which are a solid lubricant.

Недостатком данного способа является то обстоятельство, что не обеспечивается удержание твердосмазочного материала и его подпитка на контактируемых поверхностях, что ведет к перерасходу смазки и неэффективности ее использования. The disadvantage of this method is the fact that it does not ensure the retention of solid lubricant material and its replenishment on contact surfaces, which leads to excessive consumption of grease and inefficiency of its use.

Задачей изобретения является разработка технологии защиты железнодорожных рельсов и колес путем смазывания верхней части головки рельса усовершенствованным составом смазки. The objective of the invention is to develop a technology for protecting railway rails and wheels by lubricating the upper part of the rail head with an improved lubricant composition.

Поставленная задача решается тем, что в смазку дополнительно вводят углеводородсодержащее поверхностно-активное вещество, а в качестве указанного твердосмазочного материала используют серпентинит при следующем содержании компонентов, мас.%:
Серпентинит - 5 - 60
Поверхностно-активное вещество - 1 - 20
Органическое связующее - Остальное
при этом смазку наносят на головку рельса.The problem is solved in that a hydrocarbon-containing surfactant is additionally introduced into the lubricant, and serpentinite is used as the specified solid lubricant in the following components, wt.%:
Serpentinite - 5 - 60
Surfactant - 1 - 20
Organic Binder - Else
in this case, lubricant is applied to the rail head.

Органическое связующее является основным жидким компонентом смазки и призвано способствовать равномерному нанесению ее на рельсы, а также первоначальному удержанию на них компонентов смазки. Organic binder is the main liquid component of the lubricant and is designed to contribute to its uniform application to the rails, as well as the initial retention of lubricant components on them.

Серпентинит, являющийся твердосмазочным материалом, в совокупности с углеводородосодержащим поверхностно-активным веществом в процессе взаимодействия колес с рельсом теряет свои фрикционные свойства, приобретая антифрикционные за счет образующихся тактоидов, обладающих тиксотропными свойствами, обеспечивая формирование на контактирующих поверхностях сервовитной пленки. Serpentinite, which is a solid lubricant, in combination with a hydrocarbon-containing surfactant during the interaction of the wheels with the rail, loses its frictional properties, acquiring antifriction due to the formed tactoids, which have thixotropic properties, ensuring the formation of a servo-like film on the contacting surfaces.

Образованная сервовитная пленка, обладающая тиксотропными свойствами, в процессе взаимодействия колесо - рельс, за счет радиального смещения наружного колеса при повороте к центру радиуса кривизны рельса, обеспечивает непрерывную подпитку твердосмазочным материалом пары трения головка рельса - гребень колеса, что повышает их ресурс. A servo-formed film with thixotropic properties during the wheel-rail interaction, due to the radial displacement of the outer wheel when turning to the center of the radius of curvature of the rail, provides continuous feeding of the pair of friction on the rail head - wheel flange with solid lubricant, which increases their service life.

Наличие же твердосмазочного материала на горизонтальной поверхности головки рельса обеспечивает, в свою очередь, значительное снижение коэффициента трения покоя, а следовательно, и усилие срыва контактируемых поверхностей при радиальном проскальзывании наружного колеса. The presence of solid lubricant on the horizontal surface of the rail head provides, in turn, a significant decrease in the coefficient of friction of rest, and consequently, the breakdown force of the contacting surfaces during radial slippage of the outer wheel.

Кроме того, сервовитная пленка, образованная на гребне колеса, обеспечивает снижение его износа и при прохождении на прямолинейных участках дороги. In addition, a servo-like film formed on the wheel flange provides a reduction in its wear when passing on straight sections of the road.

Способ защиты от износа головки рельса и гребней бандажей колесных пар заключается в следующем. The method of protection against wear of the rail head and the ridges of the bandages of wheelsets is as follows.

Специальным устройством, установленным на вагоне-рельсосмазывателе, на поверхность головки наружного рельса на криволинейных участках наносили смазку, включающую в себя твердосмазочный материал в виде диспергированного от 0,1 мкм до 200 мкм порошка серпентинита, поверхностно-активного вещества на основе органического связующего при следующем содержании компонентов, мас.%:
Серпентинит - 40
Поверхностно-активное вещество (порошковый полиамид) - 10
Органическое связующее (мазут) - 50
Нанесение смазки производилось самотеком из емкости, причем смазка начинала подаваться только при входе вагона-рельсосмазывателя в поворот, а при выходе вагона из поворота подача смазки прекращалась.A special device mounted on a rail-lubricator car applied a lubricant to the surface of the outer rail head in curved sections, which included a solid lubricant in the form of serpentinite powder, a surfactant based on an organic binder dispersed from 0.1 μm to 200 μm, with the following content components, wt.%:
Serpentinite - 40
Surfactant (polyamide powder) - 10
Organic Binder (Fuel Oil) - 50
Lubrication was carried out by gravity from the tank, and lubrication began to be supplied only at the entrance of the car-rail lubricator into the turn, and when the car left the turn, the supply of lubricant was stopped.

При этом готовили смазку следующим образом, сначала в емкость внесли и тщательно перемешали измельченные порошки серпентинита и поверхностно-активного вещества, а затем полученную смесь ввели в мазут и при постоянном перемешивании на головку наружного рельса. At the same time, the lubricant was prepared as follows, first crushed powders of serpentinite and surfactant were introduced and thoroughly mixed, and then the resulting mixture was introduced into fuel oil and with constant stirring on the head of the outer rail.

При прохождении по смазанному криволинейному участку состава наблюдалось проскальзывание колес по наружному рельсу к центру радиуса поворота, что очевидно за счет сглаживания крутопадающей характеристики трения в паре трения наружный рельс - колесо, с этим же связано отсутствие процесса автоколебаний на самых малых скоростях прохождения криволинейного участка. When passing along the greased curved section of the train, wheels slipped along the outer rail to the center of the turning radius, which is evident due to smoothing of the steeply falling friction characteristics in the friction pair of the outer rail - wheel, which is also associated with the absence of self-oscillations at the lowest passage speeds of the curved section.

Снятие проб смазки с горизонтальной и вертикальной частей головки наружного рельса показало:
- на горизонтальной ее части преобладает смазка с фрикционными свойствами;
- на вертикальной ее части преобладает смазка с антифрикционными свойствами;
Снижение дисперсии серпентинита менее 0,1 мкм ведет не только к повышению энергозатрат, но и к снижению коэффициента трения, а повышение верхнего предела более 1 мм ведет к снижению антифрикционных характеристик пары трения наружного рельса - гребень колеса.Removing lubricant samples from the horizontal and vertical parts of the outer rail head showed:
- on its horizontal part, lubricant with frictional properties predominates;
- on its vertical part, a lubricant with antifriction properties predominates;
A decrease in the dispersion of serpentinite of less than 0.1 μm leads not only to an increase in energy consumption, but also to a decrease in the coefficient of friction, and an increase in the upper limit of more than 1 mm leads to a decrease in the antifriction characteristics of the friction pair of the outer rail - wheel flange.

Наличие смазки предлагаемого состава на горизонтальной части головки рельса не снижает коэффициента трения, а только сглаживает круто падающую характеристику пары трения головка наружного рельса - колесо, что и позволяет, как следствие, обеспечивать повышение ресурса рельса и колеса. The presence of the lubricant of the proposed composition on the horizontal part of the rail head does not reduce the friction coefficient, but only smoothes out the steeply falling characteristic of the friction pair of the outer rail head - the wheel, which allows, as a result, to increase the resource of the rail and wheel.

Claims

A method of protecting against wear of the rail head and the ridges of the wheelset bandages, namely, that an organic binder based lubricant is applied to the surface of the outer rail head in curved sections, including a solid lubricant in the form of a powder dispersed from 0.1 μm to 1 mm, characterized in that a hydrocarbon-containing surfactant is additionally introduced into the lubricant, and serpentinite is used as the specified solid lubricant in the following components, wt.%:
Serpentinite - 5 - 60
Surfactant - 1 - 20
Organic Binder - Else
while lubrication is applied to the upper surface of the rail head.