EA045123B1 - METHOD FOR REDUCING WEAR OF RAIL TRACKS AND WHEEL FLINGS OF RAILWAY TRANSPORT ROLLING STOCK - Google Patents
METHOD FOR REDUCING WEAR OF RAIL TRACKS AND WHEEL FLINGS OF RAILWAY TRANSPORT ROLLING STOCK Download PDFInfo
- Publication number
- EA045123B1 EA045123B1 EA202100035 EA045123B1 EA 045123 B1 EA045123 B1 EA 045123B1 EA 202100035 EA202100035 EA 202100035 EA 045123 B1 EA045123 B1 EA 045123B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- lubricant
- rail
- track
- curves
- curved
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 63
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 18
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 16
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 15
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 claims description 10
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims description 6
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims description 2
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 claims 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 claims 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Description
Изобретение относится к области технологий лубрикации системы колесо-рельс и может быть использовано для снижения интенсивности износа рельсовых путей и гребней колес подвижного состава железнодорожного транспорта.The invention relates to the field of lubrication technologies for the wheel-rail system and can be used to reduce the wear rate of rail tracks and wheel flanges of railway rolling stock.
Известна технология лубрикации пары трения колесо-рельс с использованием рельсовой смазки (патент RU № 2271382, МПК С10М 169/02 опубл. 10.03.2006), содержащая минеральное масло или смесь минеральных масел, мазут, солидол, графит и/или дисульфид молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.%:There is a known technology for lubricating a wheel-rail friction pair using rail lubricant (RU patent No. 2271382, MPK S10M 169/02 published on March 10, 2006), containing mineral oil or a mixture of mineral oils, fuel oil, solid oil, graphite and/or molybdenum disulfide with the following ratio of components, wt.%:
Мазут 20 - 65Fuel oil 20 - 65
Солидол 3-20Solidol 3-20
Графит и/или дисульфид молибдена 1-10Graphite and/or molybdenum disulfide 1-10
Минеральное масло или смесь минеральных масел до 100.Mineral oil or a mixture of mineral oils up to 100.
Смазка наносится в кривых участках пути передвижными рельсосмазывателями на боковую грань наружного рельса.Lubricant is applied in curved sections of the track by mobile rail lubricators to the side face of the outer rail.
При промышленном применении данная технология не обеспечивает необходимых показателей износостойкости деталей пары трения колесо-рельс, в связи с быстрым истощением смазочного слоя.In industrial applications, this technology does not provide the required wear resistance of parts of the wheel-rail friction pair, due to the rapid depletion of the lubricating layer.
Известна технология лубрикации рельсовых путей и гребней колес железнодорожного транспорта с использованием смазки для тяжелонагруженных узлов трения (патент RU № 2338777, МПК С10М 169/04, С10М 117/02, C10N 30/06, опубл. 01.2006). Смазка содержит литиевое мыло стеариновой кислоты, металлоплакирующую присадку Валена и нефтяное масло (веретенное АУ). При ее реализации содержание компонентов варьирует в следующих граничных значениях, мас.%:There is a known technology for lubricating rail tracks and wheel flanges of railway vehicles using lubricant for heavily loaded friction units (RU patent No. 2338777, MPK S10M 169/04, S10M 117/02, C10N 30/06, publ. 01.2006). The lubricant contains lithium soap, stearic acid, metal-cladding additive Valena and petroleum oil (spindle AU). When implemented, the content of components varies within the following limit values, wt.%:
литиевое мыло стеариновой кислоты 4-10 металлоплакирующая присадка Валена 2-4 нефтяное масло остальное.lithium soap stearic acid 4-10 metal-plating additive Valena 2-4 petroleum oil the rest.
Смазка наносится в кривых участках пути на боковую грань наружного рельса следующими средствами нанесения: передвижными рельсосмазывателями, стационарными путевыми лубрикаторами, бортовыми гребнесмазывателями.Lubricant is applied in curved sections of the track to the side face of the outer rail using the following application means: mobile rail lubricators, stationary track lubricators, on-board ridge lubricators.
При применении данной технологии лубрикации не получен положительный результат по снижению интенсивности износа деталей пары трения колесо-рельс. Происходит быстрое истощение смазочного слоя в кривых участках пути, особенно при положительных температурах.When using this lubrication technology, no positive result was obtained in reducing the wear rate of parts of the wheel-rail friction pair. There is a rapid depletion of the lubricant layer in curved sections of the track, especially at positive temperatures.
Известен также способ снижения износа рельсовых путей и гребней колес локомотивов (патент RU № 2333119, МПК B61K 3/00, С10М 169/00, С10М 101/02, С10М 125/00 опубл. 10.09.2008), содержащая мазут, канифоль и минеральное масло или смесь минеральных масел, при следующем содержании компонентов, мас.%:There is also a known method for reducing wear on rail tracks and locomotive wheel flanges (patent RU No. 2333119, MPK B61K 3/00, S10M 169/00, S10M 101/02, S10M 125/00 published on September 10, 2008), containing fuel oil, rosin and mineral oil or a mixture of mineral oils, with the following content of components, wt.%:
Мазут 5-50Fuel oil 5-50
Канифоль 10-40Rosin 10-40
Минеральное масло или смесь минеральных масел до 100.Mineral oil or a mixture of mineral oils up to 100.
Смазка наносится в кривых участках пути передвижными рельсосмазывателями на боковую грань наружного рельса.Lubricant is applied in curved sections of the track by mobile rail lubricators to the side face of the outer rail.
При применении данной технологии лубрикации не получен положительный результат по снижению интенсивности износа деталей трения.When using this lubrication technology, no positive result was obtained in reducing the wear rate of friction parts.
Известен способ снижения износа рельсовых путей и гребней колес подвижного состава железнодорожного транспорта (патент RU № 2547125 МПК B61K 3/02 опубл. 10.04.2015), включающий нанесение смазки на боковую грань головки рельса при значении коэффициента трения 0,19-0,2, причем при температуре наружного воздуха от 40°C до минус 5°C смазку нагревают до 40-45°C на выходе из форсунки с вязкостью 0,4-0,8 Па-с, при температуре наружного воздуха от минус 5°C до минус 20°C смазку нагревают до температуры 30-35°C на выходе из форсунки с вязкостью 0,2-0,5 Па-с, при температуре наружного воздуха от минус 20°C до минус 45°C смазку нагревают до 20-25°C на выходе из форсунки с вязкостью 0,05- 0,2 Па-с, в кривых участках пути всех радиусов расход смазки 150-250 мл/км с высотой нанесения от поверхности катания 9-12 мм, в прямых участках пути расход смазки 80-120 мл/км с высотой нанесения от поверхности катания 7-9 мм, расход смазки подбирается опытным путем, исключая вынос смазки на поверхность катания.There is a known method for reducing wear of rail tracks and wheel flanges of railway rolling stock (patent RU No. 2547125 MPK B61K 3/02 publ. 04/10/2015), including applying lubricant to the side face of the rail head with a friction coefficient of 0.19-0.2, Moreover, at an outside air temperature from 40°C to minus 5°C, the lubricant is heated to 40-45°C at the outlet of the nozzle with a viscosity of 0.4-0.8 Pa-s, at an outside air temperature from minus 5°C to minus 20°C the lubricant is heated to a temperature of 30-35°C at the outlet of the nozzle with a viscosity of 0.2-0.5 Pa-s, at an outside air temperature from minus 20°C to minus 45°C the lubricant is heated to 20-25° C at the outlet of the nozzle with a viscosity of 0.05-0.2 Pa-s, in curved sections of the track of all radii the lubricant consumption is 150-250 ml/km with an application height from the rolling surface of 9-12 mm, in straight sections of the track the lubricant consumption is 80 -120 ml/km with an application height from the rolling surface of 7-9 mm, lubricant consumption is selected experimentally, excluding the removal of lubricant to the rolling surface.
Данная технология лубрикации по сравнению с известными, применяемыми для пары трения колесо-рельс более эффективна и применяется на железнодорожном транспорте (принята за прототип), но и она при промышленном применении имеет ряд недостатков: частичный сброс смазки с гребня колесаThis lubrication technology, in comparison with the known ones used for the wheel-rail friction pair, is more effective and is used in railway transport (adopted as a prototype), but in industrial use it also has a number of disadvantages: partial discharge of lubricant from the wheel flange
- 1 045123 при удельном расходе свыше 200 мл/км и скорости состава свыше 60 км/ч, повышенное загрязнение окружающей среды смазкой, сложность настройки схемы нанесения смазки при разных расходах и высоте нанесения в кривых и прямых участках пути, долговечность смазочного слоя в кривых участках пути недостаточная, в связи с малым удельным расходом смазки в прямых (до 120 мл/км) и сбросом смазки с гребней колес подвижного состава, при расходе смазки свыше 200 мл/км в кривых.- 1 045123 with specific consumption over 200 ml/km and train speed over 60 km/h, increased pollution of the environment with lubricant, difficulty in setting up the lubricant application pattern at different flow rates and application heights in curved and straight sections of the track, durability of the lubricant layer in curved sections the path is insufficient, due to the low specific lubricant consumption in straight lines (up to 120 ml/km) and the discharge of lubricant from the wheel flanges of rolling stock, with a lubricant consumption of over 200 ml/km in curves.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение износа деталей пары трения колесо-рельс с оптимальным режимом технологии лубрикации, обеспечивающим простоту настройки схемы нанесения смазки и минимальные потери смазочного материала с боковой грани рельса и гребней колес в открытой паре трения.The technical result of the proposed invention is to reduce the wear of parts of the wheel-rail friction pair with an optimal mode of lubrication technology, ensuring ease of adjustment of the lubricant application pattern and minimal loss of lubricant from the side edge of the rail and wheel flanges in the open friction pair.
Опыт работы показал, что предпочтительнее увеличить расход смазки в прямых участках пути, уменьшив расход смазки в кривых, исходя из грузонапряженности дороги и протяженности кривых, так как нагрузка на боковую грань рельса в пятне контакта в прямых значительно меньше, чем в кривых и смазка выгорает гораздо медленнее, долговечность смазочного слоя в прямых увеличена. В этом случае перенос смазки гребнями колес подвижного состава из прямых в кривые продолжительнее во времени. За счет этого, долговечность смазочного слоя в кривых участках пути увеличивается, снижается интенсивность износа деталей трения.Experience has shown that it is preferable to increase the lubricant consumption in straight sections of the track, reducing the lubricant consumption in curves, based on the load intensity of the road and the length of the curves, since the load on the side edge of the rail in the contact patch in straight sections is much less than in curves and the lubricant burns out much slower, the durability of the lubricant layer in straight lines is increased. In this case, the transfer of lubricant by the flanges of rolling stock wheels from straight lines to curves takes longer in time. Due to this, the durability of the lubricant layer in curved sections of the track increases, and the wear rate of friction parts decreases.
Режим нанесения смазки передвижным рельсосмазывателем настраивается в прямом участке пути на оба рельса с расходом 100-200 мл/км в зависимости от грузонапряженности дороги и протяженности кривых участков пути. Высота нанесения смазки от поверхности катания на боковую грань рельса устанавливается 6-8 мм. Режим нанесения смазки в кривые участки пути всех радиусов осуществляется автоматически по режиму работы прямого участка и отличается от высоты нанесения смазки в прямой на 1-2 мм, за счет прижатия гребня колеса к боковой грани наружного рельса в кривой и величины уклона поверхности катания 1:20.The mode of applying lubricant with a mobile rail lubricator is adjusted in the straight section of the track on both rails with a flow rate of 100-200 ml/km, depending on the traffic load of the road and the length of the curved sections of the track. The height of application of lubricant from the rolling surface to the side edge of the rail is set to 6-8 mm. The mode of applying lubricant to curved sections of track of all radii is carried out automatically according to the operating mode of the straight section and differs from the height of application of lubricant in a straight section by 1-2 mm, due to the pressing of the wheel flange to the side edge of the outer rail in the curve and the slope of the rolling surface is 1:20 .
Качество работы схемы нанесения смазки и самой смазки осуществляется трибометром на высоте 5-6 мм от поверхности катания рельса в пятне контакта поверхностей сопряжения. С целью исключения повышенного износа деталей трения необходим дополнительный проход рельсосмазывателя при достижении значения коэффициента трения 0,2 или при отсутствии смазочного слоя на слепке пятна контакта скотчем (пластырем) боковой грани рельса на высоте 5-10 мм от поверхности катания в кривом участке пути.The quality of operation of the lubricant application scheme and the lubricant itself is carried out with a tribometer at a height of 5-6 mm from the rolling surface of the rail in the contact patch of the mating surfaces. In order to avoid increased wear of friction parts, an additional pass of the rail lubricant is necessary when the friction coefficient reaches 0.2 or in the absence of a lubricating layer on the impression of the contact spot with adhesive tape (plaster) of the side face of the rail at a height of 5-10 mm from the rolling surface in a curved section of the track.
В процессе испытаний, предлагаемого режима лубрикации, установлено, что перед нанесением высоковязкого смазочного материала (летнего, демисезонного и зимнего) передвижными рельсосмазывателями на базе вагонов и электровозов, через отверстие форсунки диаметром 0,7-1,0 мм, необходим предварительный нагрев смазки до следующих температур на выходе из форсунки: летняя смазка - до 40°C, при температуре наружного воздуха от 40 до 0°C; демисезонная смазка - до 30°C, при температуре наружного воздуха от 0 до минус 20°C; зимняя смазка - до 20°C, при температуре наружного воздуха от минус 20 до минус 45°C.During testing of the proposed lubrication mode, it was established that before applying high-viscosity lubricant (summer, demi-season and winter) with mobile rail lubricators based on cars and electric locomotives, through a nozzle hole with a diameter of 0.7-1.0 mm, it is necessary to preheat the lubricant to the following temperatures at the outlet of the nozzle: summer lubrication - up to 40°C, at outside air temperatures from 40 to 0°C; demi-season lubrication - up to 30°C, at outdoor temperatures from 0 to minus 20°C; winter lubrication - up to 20°C, at outside temperatures from minus 20 to minus 45°C.
Данные значения температуры смазочного материала позволяют вести технологический процесс лубрикации в рабочем режиме необходимом для используемой аппаратуры и трубопроводов.These lubricant temperature values allow the lubrication process to be carried out in the operating mode required for the equipment and pipelines used.
Предлагаемый способ лубрикации позволяет за один проход рельсосмазывателя осуществить насыщение смазкой пятна контакта боковой грани рельса и гребней колес подвижного состава на протяжении всего пути без выноса смазки на поверхность катания рельса, устранить потери смазки с гребней колес и боковой грани рельса, упростить режим настройки лубрикации, обеспечить высокую долговечность смазочного слоя в кривых участках пути, расширить диапазон применения удельного расхода смазки в зависимости от грузонапряженности дороги и протяженности кривых участков пути.The proposed lubrication method allows, in one pass of the rail lubricant, to saturate the contact spot of the side face of the rail and the wheel flanges of the rolling stock with lubricant throughout the entire journey without carrying the lubricant to the rolling surface of the rail, eliminate the loss of lubricant from the wheel flanges and the side face of the rail, simplify the lubrication adjustment mode, and ensure high durability of the lubricating layer in curved sections of the track, expand the range of application of specific lubricant consumption depending on the traffic load of the road and the length of the curved sections of the track.
Данный способ лубрикации был проверен на Забайкальской железной дороге с 2015 по 2019 гг. на полигоне ст.Яблоновая - ст. Чита.This lubrication method was tested on the Transbaikal Railway from 2015 to 2019. at the training ground Yablonovaya station - station. Chita.
Результаты испытаний приведены в таблице.The test results are shown in the table.
--
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA045123B1 true EA045123B1 (en) | 2023-10-30 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tomeoka et al. | Friction control between wheel and rail by means of on-board lubrication | |
| US6649573B2 (en) | Solid lubricant and composition | |
| US7045489B2 (en) | Friction control compositions | |
| US6759372B2 (en) | Friction control composition with enhanced retentivity | |
| JPH0368694A (en) | Method for reducing friction between railroad car and railroad line by using colloidal dispersion system for forming metal over base | |
| CA2894931C (en) | Positive friction control composition for railways | |
| EA045123B1 (en) | METHOD FOR REDUCING WEAR OF RAIL TRACKS AND WHEEL FLINGS OF RAILWAY TRANSPORT ROLLING STOCK | |
| AU4457499A (en) | Friction management brake shoe | |
| RU2547125C1 (en) | Method for decreasing of track and rolling stock wheel flanges | |
| US7683014B2 (en) | Process for making a two-part solid lubricant stick | |
| CN112831363A (en) | Environment-friendly shock absorber oil special for high-speed train | |
| US7820598B2 (en) | Solid lubricant sticks having a two part formulation | |
| RU2338777C1 (en) | Grease for high-load friction assemblies | |
| Cantera | Investigation of wheel flange wear on the Santander FEVE rail—a case study | |
| RU2537388C1 (en) | Rail lubricant | |
| JP2010228507A (en) | Liquid lubricant applying method of railroad vehicle | |
| RU2271382C1 (en) | Rail lubricant | |
| RU2755089C1 (en) | Noise suppressing lubricant composition for contacting steel surfaces | |
| RU2278893C2 (en) | Method of "wheel-rail" lubrication | |
| US1915216A (en) | Track lubrication | |
| RU2204586C1 (en) | Rail grease | |
| RU2111141C1 (en) | Rail head and wheelset tyre flange wear protection method | |
| RU2665098C1 (en) | Rail-flange lubricator | |
| RU2200184C2 (en) | Rail coating | |
| Galas | Friction modification within wheel-rail contact |