GR-1C型干式輪緣潤滑裝置在DF4B型內燃機車的運用研究

李孝峰

摘? 要：通過改進DF4B內燃機車輪軌潤滑減磨技術，可延長機車輪箍使用壽命1～4倍。了解到GR-1C干式輪緣潤滑器具有結構簡單、減磨效果好、耐用且不污染環(huán)境等優(yōu)點。若將黃陵礦業(yè)集團鐵路運輸公司現有DF4B機車使用的潤滑器改裝造成GR-1C干式輪緣潤滑器后，走行部質量將明顯提高。機車即使經過一個中修期走行，也不會發(fā)生因輪緣磨耗到限而要進行落輪處理的情況，有助于減少輪軌磨耗，延長機車走行公里數。

關鍵詞：GR-1C型? 干式輪軌潤滑裝置? 改進? 潤滑方式

中圖分類號：TM723 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）07（b）-0049-02

筆者公司目前擁有7臺DF4B型和5臺DF10DD型內燃機車。由于黃陵礦業(yè)公司鐵路專用線受客觀地理環(huán)境和設計施工等因素的制約，存在著鐵路線路的坡度大、彎道多、曲線半徑小等缺陷，這些問題就導致機車輪緣厚度磨耗速度快，并且輪對偏磨現象嚴重，尤其是使用濕式潤滑裝置的7臺DF4B型機車，磨耗最嚴重的達到7～8mm/年的速度。這使機車在無論是從走行公里，還是從運用時間方面計算都還達不到中修或大修條件的情況下，就必須對機車輪對進行鏇修處理，以消除輪緣太薄和輪對偏磨的故障。這樣不僅嚴重影響機車運行的安全性，同時還降低了車輪輪箍的運用壽命和機車運用效率，加大了機車檢修的工作量，造成人力、物力的極大浪費。也正是基于減少輪緣和踏面磨耗的考慮，廠家在機車上都配有相應的輪軌潤滑裝置。DF4B型內燃機車安裝的是油脂噴涂形式的華寶HB-2型濕式輪軌輪緣潤滑裝置（潤滑油）;而DF10DDA型內燃機車安裝的是碳棒摩擦形式的GR-1C輪緣潤滑裝置，即干式潤滑裝置。

1? 用潤滑裝置對機車及線路造成的影響

1.1 現有線路條件對機車輪緣磨耗的影響

由于專用線本身的線路狀況復雜，地理條件有限，最初設計施工標準較低，造成現有鐵路線路的坡度大、彎道多、曲線半徑小。另外由于是單線運行，并且上、下行列車的牽引重量相差很大，造成機車個別輪緣磨耗狀況的進一步惡化，致使個別機車輪緣厚度易于達到極限值。

1.2 列車運行速度差異對機車輪緣磨耗及線路的影響

公司管內線路列車運行速度與線路設計施工速度相差較大，造成專用線內尤其是彎道曲線部分超高設計存在很大差異，致使專用線內列車按公司運輸方案運行時，造成公司管內線路鋼軌、道岔的外形的磨損變形嚴重。即使是機車的標準型輪箍踏面與鐵路線路鋼軌踏面的實際形狀也很難匹配，進一步加劇了機車輪對的踏面和鋼軌的磨損速度，由于曲線部分超高的設計速度與實際運行速度之間的差異（曲線超高設置按50km/h設置，上行平均速度45km/h，下行平均速度40km/h），造成機車輪對輪緣的厚度和鋼軌內側接觸面之間磨損的加劇，也是造車機車輪緣厚度磨損嚴重的原因之一。

1.3 現有機車輪緣潤滑裝置的性能和使用效果

DF4B型機車安裝的輪軌潤滑裝置是濕式（潤滑油） 輪緣潤滑裝置。由于該輪軌潤滑裝置只是安裝在機車的第一、六輪上，其工作要求是每運行200m，運行方向前端的輪軌潤滑裝置（即第一或六輪）噴一次油，而且不分曲線、直線或道岔部分。同時由于它的控制部分為電子控制，動力為風源，而且本身裝置的局限性，其風管路、噴油口都不可能很大，容易造成風管、油管堵塞和電子裝置不工作等故障，所以故障率較高，造成其本身就不是很好的潤滑能力再次大打折扣。由于機車輪緣不能得到穩(wěn)定、可靠的潤滑，使機車輪緣和鐵軌（道岔）之間容易經常發(fā)生干摩擦現象，這也是造成機車輪緣磨耗嚴重的原因之一。

2? 機車輪緣磨耗嚴重造成的危害及處理措施

2.1 機車輪緣磨耗嚴重造成的危害

機車輪緣磨耗嚴重后，由于機車輪對與鋼軌內側距離的加大，造成機車運行中的偏擺和跳動，容易引起機車輪緣與鋼軌接觸面的磨耗進一步加劇，同時容易導致機車運行中發(fā)生脫線的危險。給機車的運行安全帶來重大安全隱患。

2.2 處理措施

為了保證機車運行的安全，必須對磨耗到限的機車輪緣進行鏇修處理。但是通過鏇修來恢復機車輪緣尺寸，就必須要相應地切削掉相當厚的輪箍踏面;而且由于個別輪對輪緣尺寸磨耗到限，為了保證整臺機車所有輪對受力的均勻與平衡，按照工藝要求必須對整臺機車所有輪對的輪箍踏面進行鏇修處理，從而保證整臺機車所有輪對尺寸的統(tǒng)一。也就是必須取整臺機車輪對中最小的尺寸為基準，對整臺機車輪對進行鏇修加工。這樣就勢必造成其他輪對輪箍厚度大量不是因為非正常磨耗而消耗，而是因為保證機車輪緣厚度而大量切削掉，造成整臺機車輪對輪箍厚度的浪費，極大地縮短了整臺機車輪對輪箍的使用壽命和服務年限。

3? 干式潤滑裝置的性能和優(yōu)越性

根據該公司機車使用的實際情況，結合目前國內鐵路行業(yè)此方面的發(fā)展和應用現狀，對降低輪緣磨耗的各項技術措施進行了綜合分析和比較。目前，國內鐵路機車上使用比較廣泛的機車輪緣潤滑裝置有兩種：一種是濕式（潤滑油）輪緣潤滑裝置，即該公司機車正在運用的這種（DF4B型）;另一種是干式（石墨）輪緣潤滑裝置（DF10DD型）。比較而言，干式輪緣潤滑裝置是一種機械潤滑裝置，由于它是通過彈簧拉力繩將潤滑材料（石墨棒）直接壓在機車輪緣上，使石墨棒的前端和機車輪緣緊密接觸，當機車輪對轉動時，石墨棒與機車輪緣摩擦，使部分潤滑劑石墨粉脫落并粘附在輪緣上，從而在機車所有輪緣上都形成一層固態(tài)潤滑膜， 在機車運行中，有效地降低了機車輪緣和鋼軌之間的硬性磨擦，達到了減緩機車輪緣和鋼軌磨耗的作用。而且所有機車輪對都有自己獨立的輪緣潤滑裝置。由于該機車干式輪緣潤滑裝置結構簡單、體積小、安裝方便、工作壓力可以調整、潤滑劑石墨粉無流動性、不存在電子控制和風源動力，而且其潤滑材料為石墨，乘務員在檢查機車時能很方便地檢查該裝置的使用情況，所以該裝置結構簡單，使用和維護方便，對環(huán)境無污染，具有良好的工作穩(wěn)定性、環(huán)保性和使用可靠性，而且可以有效地減緩對機車輪緣的磨耗。GR-1型輪緣固體潤滑裝置包括輪緣固體潤滑主體裝置和固體潤滑劑兩個部分。使用時將輪緣固體潤滑主體裝置安裝在車輪附近，再將固體潤滑劑安裝在主體裝置中，固體潤滑劑工作面通過彈性裝置緊密壓在輪緣貼軌運行面。

其主要技術特點：（1）潤滑裝置采用鋁合金材料，結構輕便、拆裝操作簡便。（2）CHTGR型固體潤滑劑具有優(yōu)異的潤滑性能且無毒、無味、不燃燒、不污染轉向架、牽引電機和鋼軌的優(yōu)點。（3）克服了液體輪緣潤滑劑侵入鐵軌及機車輪對踏面、破壞粘著、導致空轉擦傷踏面，甚至釀成坡停事故的缺點，有利于機車牽引力的發(fā)揮，特別是重載高速牽引時這一優(yōu)點更為突出。（4）降低輪緣摩擦阻力，相對地提高了牽引力。（5）減緩了輪緣磨損，延長了使用壽命，達到了節(jié)能降耗、提高運輸經濟效益的目的。（6）安裝方式靈活，可以適應不同車型。

4? 干式潤滑裝置應用的效果

經過GR-1C干式輪緣潤滑在DF10DD型機車上的實際運用可以證明，該干式潤滑裝置的潤滑性能和效果遠遠優(yōu)于現在DF4B型內燃機車的濕式輪緣潤滑的潤滑性能和效果，從機車輪緣厚度的磨耗速度看，其磨耗速度遠遠低于現在DF4B型內燃機車的輪緣磨耗速度，有效地延長了機車輪緣的運用時限，提高了機車輪對和輪箍的使用壽命和服務年限。

下面就裝用兩種輪緣潤滑裝置的機車輪緣的磨耗狀況做對比，選取相近年份中修后的DF4B型7708、7709機車和DF10DD0211、0212等機車按走行5萬km后輪緣厚度的變化進行比較（見表1）。

經濟效益：以濕式（潤滑油）輪緣潤滑裝置和干式（石墨）輪緣潤滑裝置輪緣磨耗速度為例。濕式（潤滑油）輪緣潤滑裝置輪緣磨耗7～8mm/年，干式（石墨）輪緣潤滑裝置輪緣磨耗2～3mm/年，平均磨耗率下降約76%。從輪緣磨耗速度對比來看，干式（石墨）輪緣潤滑裝置比濕式（潤滑油）輪緣潤滑裝置輪緣磨耗大大降低，使機車走行公里延長一倍。使用壽命可延長一個中修期，按大修一對輪對的費用是6萬元計算，僅DF4B型7臺機車，42對輪對一個大修周期，可減少修理費：6萬元×42/5=252萬元，同時由于干式（石墨）輪緣潤滑裝置沒有風管、電路，使用、維修簡單直觀，大大方便了作業(yè)人員。

5? DF4B型內燃機車改造GR-1C型干式輪緣潤滑裝置的費用

具體如表2所示。

6? 結語

鑒于該公司DF4B型機車目前輪緣磨耗的現狀，為盡快改善此類問題，提高機車輪緣的磨耗性和改善機車輪箍踏面和鋼軌的磨耗，希望公司能夠加快促成此改造項目的實施，改善目前機車輪緣磨耗嚴重的實際問題，提高機車輪對的使用壽命和機車運用效率，確保該公司鐵路運輸任務的安全與高效。

參考文獻

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