干式和湿式轮缘差异性浅析

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[摘 要]本文分析了城市轨道车辆的干式和湿式轮缘装置的原理，比较了两者的差异性，对轮缘的选型具有一定的指导意义。

[关键词]轮缘，湿式，干式

中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0103-01

1.概述

轨道车辆运行中，尤其在车辆通过道岔和弯道时，采用轮缘装置能有效减少轮缘磨耗、降低轮轨噪音。当前，轮缘主要采用干式（固体）和湿式（液体）两种方式。

1.1 干式轮缘

干式轮缘系统一般由装置及固体块组成，如图1所示。干式轮缘装置固定在转向架上，块安装于装置内，用恒力弹簧压紧，均匀地向块施加压力，使块紧贴轮缘。在车轮运动过程中，块先接触车轮的轮缘，形成一层薄膜，当轮缘与钢轨接触时，这层薄膜转移到钢轨，钢轨再下一个车轮的轮缘。由于剂是连续涂在轮缘上，所以在轮缘内侧形成一层均匀的、连续的金属膜；轮缘在钢轨侧面滑动时，合成树脂、聚合油便载着固体材料转移到钢轨内侧面上，形成一层干式膜。从原理分析，干式近似液体摩擦。当薄膜减少时，块再次接触车轮的轮缘，周而复始。

固体块由成型树脂、剂、偶联机团、亲金属机团、活性剂及其他填料组成。无石墨及金属成分，不会对轨道接地及杂散迷流系统造成破坏。

一般情况下固体块不需要安装于全部车轮上，根据线路及车轮情况，一般只需要 25%-50%的车轮安装即可，如图2所示。

干式轮缘系统采用点对点的固体方式，实时，介质与轮轨的附着力强，剂在固定界面内转移，不产生飞溅，对转向架及车下设备、通信设备不会造成污染。

1.2 湿式轮缘

湿式（液体）轮缘系统一般由控制系统、压力系统、管路、油缸、喷嘴等组成，如图3所示，其系统部件多、结构复杂。一般情况下采用距离、时间及弯道（倾角）混合控制原理进行喷洒，油的作用距离一般为120至200米左右。油喷射持续的时间设定为6-10秒，一个喷射周期结束后，系统暂停工作直到车辆运行的距离达到设定值时再开始另一个喷射周期，如此循环往复。油的喷射间隔取决于设定时间，还可以采用弯道传感器来检测弯道的位置并在车辆驶入弯道时适当加大喷射剂量。

系统使用的油中添加了一定量的固体颗粒，如石墨、铝粉等剂，具有增加附着力及的效果。剂的耐压性能好，因为车轮和轨道之间的表面压力极高，且剂有很强的粘性，其粘附力大于车轮转动的离心力，剂中含有较高比例的固体极压添加剂，如精细的石墨等，能使车轮的消耗及磨损大幅降低。

湿式轮缘的使用大幅减少了车轮轮缘的磨损，减少了由于轮缘磨损而对车轮进行修磨的次数及维修费用；降低了噪音，尤其是在弯道和隧道中；维护量小，轮缘装置尽可能少地设置运动部件，因此几乎不需要维修，只需定期加油即可；耗油量很小，车辆平均行驶5000公里的耗油量只有3L左右；湿式轮缘装置初装费用高，但由于湿式轮缘装置油的喷射间隔取决于时间或取决于行驶距离，这样减少了油的消耗，节省了运营成本，也降低了维护成本。

湿式轮缘系统基本安装在50%的车辆编组上，且只在每列车前后两端Tc的导向轮对上各安装一套，如图4所示。

湿式轮缘系统通过带油箱的气动活塞泵将压缩空气与油的混合物经分流器输送到喷嘴，进而对轮缘与轨道之间的摩擦副进行。其中弯道传感器将其输出的控制信号传送给控制单元，从而实现控制单元对整个系统工作周期的准确控制。系统配置的特殊设计的喷嘴精准度高，喷射效果好。

2 干式与湿式轮缘对比

2.1 效果对比

2.2 安装组成及故障率

湿式轮缘系统结构复杂、系统部件多。轮缘系统基本上是免维护的，泵也是自的。过滤器在油和压缩空气都很脏的情况下才需要清洗。但由于系统的动力来在于压缩空气，常会发生油气混合不均匀，分配器堵塞，而无法顺利喷出油。

干式轮缘系统结构简单，稳定可靠，故障率比较小，不会破坏踏面黏着。

2.3 采购及运用费用

2.4 运用优缺点

3.结论

本文通过介绍城市轨道车辆的干式和湿式轮缘装置的工作原理，分析比较了两者的差异性，得出两种方式的优缺点，对轮缘的选型具有一定的指导意义。