第十五届全国摩擦学大会暨全国青年摩擦学学术会议

1023 / 2023-02-10 19:53:43

低温环境下摩擦调节剂对轮轨磨损与损伤行为影响研究

摘 要: 随着国内铁路系统的迅猛发展，轮轨服役环境愈加复杂，其中低温环境会加剧轮轨材料的磨损和疲劳损伤。摩擦调节剂常用于调控轮轨黏着系数，以达到减轻轮轨磨损和疲劳损伤的目的。然而，低温下使用摩擦调节剂对轮轨磨损和疲劳损伤行为的影响尚未揭示。因此，本文利用MJP-30A摩擦磨损试验机进行了试验，研究了低温工况下摩擦调节剂对轮轨磨损和疲劳损伤的影响规律，揭示了其影响机制。结果表明：摩擦调节剂对轮轨磨损和疲劳损伤的影响受温度影响十分明显。常温（25℃）及低温（0℃、-40℃）工况下，与干态工况（未施加摩擦调节剂）相比，施加摩擦调节剂时的车轮磨损率均明显降低，同时，干态与施加摩擦调节剂工况下车轮的疲劳损伤均十分轻微，且无显著差异。常温工况下，摩擦调节剂的使用能明显减轻钢轨的疲劳损伤，而在低温工况下，由于摩擦调节剂的性能失效，会导致钢轨发生严重的油楔效应，加剧钢轨疲劳损伤。因此，低温工况下施加摩擦调节剂会明显加剧钢轨材料的磨损与疲劳损伤。本研究结果可为川藏铁路等高寒地区摩擦调节剂的使用提供理论支撑及技术指导。

关键词：摩擦调节剂；低温环境；轮轨材料；磨损；滚动接触疲劳