Xác định các yếu tố ảnh hởng
đến độ mi mòn gờ mặt lăn bánh xe

PGS. TS. vũ duy lộc
Bộ môn Đầu máy - Toa xe
Khoa Cơ khí - Trờng Đại học GTVT

Tóm tắt: Bi báo phân tích, xác định những nhân tố ảnh hởng đến mi mòn gờ bánh xe
thông qua khảo sát đặc điểm mi mòn gờ bánh xe trên mỗi trục của các loại toa xe.
Trình bầy biện pháp giảm thiểu mi mòn gờ bánh xe v kéo di thời gian lm việc của bộ
trục bánh.
Summary: Based on the stuties of abrasion properties of flange and figures out, this
article analyses factors causing abrasion of flange. This article also provides solution to reduce
abrasion of flange and enhance durability of the wheel-set.
i. đặt vấn đề
Trong thực tế vận dụng đầu máy, toa xe, do tác dụng tơng hỗ giữa đờng và đoàn tầu
chuyển động xuất hiện ứng suất tiếp xúc tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe và ray. Khi bánh xe
chuyển động trên đờng ray sẽ xẩy ra các hiện tợng: mài mòn tự nhiên bề mặt làm việc; biến
dạng dẻo, phá hủy mỏi; lỏng dơ mối ghép liên kết băng đa và lòng bánh, moay ơ và trục. Trục
bánh trong quá trình làm việc chịu tác dụng của tải trọng tĩnh, tải trọng động, ứng suất uốn, ứng
suất nén, tải trọng va đập giữa bánh xe và ray truyền đến
CB
A

Quá trình vận hành bộ trục bánh xe phát sinh các dạng h hỏng:
- Cháy hộp trục bánh xe (cháy bầu dầu ổ trục lăn hoặc ổ trục trợt);
- Gẫy trục do hiện tợng mỏi phát sinh hoặc do quá tải;
- Lỏng vành băng đa, moay ơ bánh xe (do mối ghép bị lỏng, do hiện tợng bó hãm);
- Mòn vẹt cục bộ mặt lăn bánh xe;
- Bong, rộp, tróc mặt lăn bánh xe do quá trình hãm phát sinh;

;
n
n.X
X
n
1i
n
1i
i
ii


=
=
=

(
)
;
nI
n.XXI
i1i
ii
n
1i
=
=




Kho
ữ 25 25,6 ữ 26,5 27ữ 28,5
f = [
x

]
3
60
0
20
40
1
120
80
100
5
2
4
N
min
f
CB
A

Hìn
e đa v
í nghiệp toa xe Yên Viên.
- Chiều dầy còn lại gờ bánh
ảng phân
20 ữ 21 21,5 ữ 22 22,5 ữ 23 23,5 ữ24 24,5

c ty sửa chữa toa x h, toa xe hàn
bố k
25,6 ữ 26,5 27 ữ 28,5
biên b trong hồ sơ sử hữa
ủa các Xí nghiệp, Công e khác g
- Chiều dầy còn lại gờ bánh xe khi đa toa xe vo sửa chữa
Khoảng phân
19 ữ 20 20,5 ữ 21,5 22 ữ 23 23,5 ữ 24 24,5 ữ 25
ích thớc
n
i
= 1 7 ữ
65 120 23,5 296 74
52 50
i
X (i=1ữ 7)
19,5 21 22,5 23,75 24,75 26 27,75
Lợng mài mòn
tơ
10,5 5,25 4, 2,25
ng ứng
9 7,5 6,25
- Chiều cao
Khoảng phân
gờ xe khi đ a toa xe a ch
bố kích thớc đo đợc
27,5 ữ 28,75 29 ữ 30,75 30 ữ 30
bánh vo sử ữa
n =
106 159

4
2
0 40 80 120 160 200
Hình 2. Quy luật mài mòn gờ và mặt lăn bánh xe
mài mòn mặt lăn và gờ bánh xe phụ thuộc số km đoàn tầu vận hà
đổi chất lợng bề mặt, kích thớc hình học
tố chủ yếu ảnh hởng quyết định tới mài mòn là: tốc độ trợt áp lực; nhiệt độ; biến dạng và
bôi trơn; quan hệ giữa độ cứng giữa mặt lăn bánh xe và đỉnh ray. Hiện tợng mài mòn mặt lăn

và gờ bánh xe đợc biểu diễn trên hình 3.
CB
A

Mài mòn lớn nhất prôphi n có độ côn 1 : 20. Khi đoàn
tầu thông qua đờng cong thì à áp sát vào nấm ray gây ra
hiện
lm giảm thiểu mi mòn mặt lăn bánh xe v kéo di thời gian
lm việc của bộ trục bánh
chuyển hớng khi toa xe chuyển động trên đờng cong đối
với t chuyển hớng cần có độ tự do lớn trong mặt
phẳn
ể giảm chuyển động quay của cặp trục bánh xe
và lự
u đợc lựa chọn từ điều kiện không làm thay đổi thông số hình học, vị trí bánh xe
tơn
g chuyển động rắn bò.
n cứng. Phơng pháp bôi trơn gờ bánh xe đợc
tiến ờ bánh xe.
í vật liệu bôi trơn.
g quá trình sửa chữa để nâng cao độ cứng bề

gờ bánh xe và ray, giảm chi ph
3. Nâng độ cứng bề mặt tiếp xúc của bánh xe
Sử dụng công nghệ lăn ép gờ bánh xe tron

mặt áp gia công nhiệt bề mặt làm việc của
bánh
cao độ cứng bánh xe và ray trên cơ sở xác định độ bề tơng đối của bánh xe và đỉnh
ray,
tiếp xúc của gờ bánh xe với ray bằng phơng ph
xe.
4. Nâng cao độ cứng bánh xe và ray
Nâng
lựa chọn quan hệ độ cứng bánh xe và đỉnh ray từ
1
đến
2,1
1
.Xem hình 4.
v. Kết luận
CB
A

4,1
Kết quả thống kê p và mặt lăn bánh xe khi
đa toa xe vào nhà máy sửa chữa cho thấy: h hỏng chủ yếu bánh xe là mài mòn; mức độ mài
mòn trung bình gờ bánh xe là 6,82mm; mặt lăn là 2,92mm. Tỷ lệ tơng đối lợng mài mòn gờ
xe là 2,15:1.
bôi trơn mặt bên đờng ray, đặc biệt là ở khu vực đờng cong.
Tài liệu tham khảo
[1]. PG

300
HB
700
900
800
1000Bánh toa
xe hàn
Ray
B
M

a
g