摩擦管理--更安全、更安静、更轻松的旅程

本文节选自杰伊-本森（Jay Benson）与 JB Rail 合作撰写并首次发表在《期刊》上的文章。

道岔和交叉路口是铁路基础设施不可分割的一部分，铁路车辆通过它们从一条轨道转换到另一条轨道。作为对安全至关重要的资产，它们必须得到良好的维护，并尽量减少损坏。

一般来说，开关代表轨道几何偏差的位置（与平直线相比）。车辆对轨道偏差的反应是在每个转向架的前轮组上产生攻击角 (AOA)，从而产生侧向力，并可能发生轮缘接触。

在距离开关顶端约 2-5 米的区域内，由于法兰接触过多，开关叶片可能会出现塑性流动，从而形成疲劳裂纹（RCF）。修复缺陷需要进行焊接。这些昂贵的维修只能重复多次，导致开关叶片过早更换。

努尼顿公墓路口

对位于 Nuneaton Cemetery Junction 的一个开关进行了研究，由于在距尖端约 2 米处出现疲劳故障，该开关的使用寿命大大缩短。2004 年至 2012 年期间，每隔 15 至 18 个月就要更换一次高轨半套，大约每隔四个月就要进行一次中间焊接维修。对缺陷的初步观察表明，开关的横向负载过大，这是一个疲劳问题。

网络铁路公司内部的讨论表明，这是一些站点已知的问题，而且被认为是 RT60/NR60 布局的设计问题。损坏问题通常出现在列车沿尾部方向行驶时。在接近道岔顶端时，曲率半径会减小，因此攻角的减小不足以抵消道岔钢轨横截面积的减小，从而抵消横向载荷。

车轮/凸缘和开关导轨之间的接触力导致载荷不断增加，形成疲劳循环，导致开关导轨顶部下方约 15 毫米处出现水平故障。裂纹一旦产生，就会水平扩展，并在最靠近开关顶端的裂纹末端转为垂直。水平裂纹继续向远离开关顶端的方向发展，直至开关导轨顶部断裂。

永久性解决方案

艾宾福司特KELTRACK 的轨顶 (TOR) 摩擦改进剂系统的定位确保了摩擦改进剂覆盖 WN572A 的进路，从而优化了整个道岔的轮对转向。自安装以来，WN572A 在 26 个月内未出现任何缺陷，直到一个月未使用摩擦改进剂后（自安装新开关叶片以来共四个月未使用摩擦改进剂），首次报告出现 S/053 检查危险 4 故障。自从进行了维修并对安装进行了维护之后，就再也没有发生过危险类型 1、2 或 4 的故障。

在努尼顿使用 KELTRACK 轨顶摩擦改进剂的主要好处包括

• 设备屡次故障的停机

• 净节省价值约 40,000 英镑

• 减少维修次数，包括将资产寿命延长 650

• 开关寿命从 18 个月延长至 11 年

• 减少检查时间

• 减少轨道上的工时

• 减少延误

• 投资回收期估计为 11 个月。

自首次安装以来，已确定其他一些地点也存在与努尼顿类似的维修问题，并已使用 KELTRACK TOR 摩擦改进剂进行了处理。这些站点包括克鲁煤场、雷丁西弯道和伯明翰试验室。随着网络铁路从 CP5 过渡到 CP6，更加注重效率，TOR 摩擦改进剂可能会使更广泛的网络受益。努尼顿的回报为每年 12,000 英镑，雷丁的回报估计为每年 100,00 英镑。

结论

KELTRACK TOR 摩擦改进剂系统可显著提高开关的使用寿命。正如在努尼顿所展示的那样，预计至少可提高 650%。该系统通过减小车轮与轨道通过道岔时的攻角来实现这一目标，从而大大减小或完全消除接触力。