Способ защиты от износа головки рельса и гребней бандажей колесных пар

 

Использование: в железнодорожном транспорте, а именно для обеспечения защиты железнодорожных рельсов и колес от износа. Сущность изобретения: заключается в том, что на поверхность головки наружного рельса на криволинейных участках наносят смазку на основе органического связующего. Смазка включает в себя твердосмазочный материал в виде диспергированного от 0,1 мкм до 1 мм порошка и в нее дополнительно вводят углеводородсодержащее поверхностно-активное вещество. В качестве указанного твердосмазочного материала используют серпентинит. Содержание компонентов следующее, мас.%: серпентинит 5 - 60, поверхностно-активное вещество 1 - 20, органическое связующее - остальное. Указанную смазку наносят на верхнюю поверхность головки рельса.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к обеспечению защиты железнодорожных рельсов и колес от износа.

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.

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.

Задачей изобретения является разработка технологии защиты железнодорожных рельсов и колес путем смазывания верхней части головки рельса усовершенствованным составом смазки.

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.

Органическое связующее является основным жидким компонентом смазки и призвано способствовать равномерному нанесению ее на рельсы, а также первоначальному удержанию на них компонентов смазки.

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.

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.

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.

Кроме того, сервовитная пленка, образованная на гребне колеса, обеспечивает снижение его износа и при прохождении на прямолинейных участках дороги.

Способ защиты от износа головки рельса и гребней бандажей колесных пар заключается в следующем.

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.

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.

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.

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.

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.

Формула изобретения

Способ защиты от износа головки рельса и гребней бандажей колесных пар, заключающийся в том, что на поверхность головки наружного рельса на криволинейных участках наносят смазку на основе органического связующего, включающую в себя твердосмазочный материал в виде диспергированного от 0,1 мкм до 1 мм порошка, отличающийся тем, что в смазку дополнительно вводят углеводородосодержащее 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 верхнюю поверхность головки рельса.