Система смазки ободьев и рельсов — одна из наиболее эффективных систем смазки маслом и газом с точки зрения соотношения затрат и выгод. Система компактна и проста, стоимость приобретения низкая, но полученная после внедрения отдача в десятки, а то и в сотни раз превышает инвестиционные затраты.

Установка системы смазки ободьев маслом и газом на локомотивах дает следующие преимущества:

01 Значительно снижает риск схода колес с рельсов.

02 Снижает уровень шума, особенно на поворотах и в тоннелях.

03 Очень малый расход масла: средний расход на 1000 км составляет всего 500 мл.

04 Отсутствие загрязнения окружающей среды: благодаря тонкому покрытию смазочного материала загрязнения масла вдоль железнодорожных путей не обнаружено.

05 Значительно снижает износ гребней колес, уменьшая количество шлифовок и затраты на ремонт из-за износа гребней.

06 Небольшие затраты на техническое обслуживание: в устройстве смазки гребней колес используется минимальное количество движущихся частей, поэтому оно практически не требует ремонта, достаточно только периодической заправки маслом.

В этой системе плунжерный пневматический насос подает смазочный материал в масло-газовый смеситель, где смазочный материал и сжатый воздух смешиваются. Под действием сжатого воздуха смазочный материал подается по внутренней стенке трубы и распределяется распределителем к форсункам, из которых он распыляется на гребень колеса. Поскольку объем сжатого воздуха на локомотиве ограничен, распыление не является непрерывным, а происходит с определенным интервалом — хотя каждый процесс распыления является непрерывным и длится 6–10 секунд.

В системе промежуточный трубопровод между насосом и форсункой содержит примерно 10% смазочного материала и 90% сжатого воздуха. Такое соотношение позволяет сжатому воздуху воздействовать на смазочный материал во время распыления и образовывать тонкую масляную пленку. Чем ближе к форсунке, тем тоньше и точнее масляная пленка. Толщина масляной пленки, попадающей на гребень колеса, меньше 0,001 мм, а ширина —

10–15 мм. Количество смазочного материала (10–30 мм) за несколько секунд распыляется на гребень колеса в виде мельчайших частиц.

Во время распыления колесо может сделать много оборотов. Одновременно под действием сжатого воздуха смазочный материал с высоким содержанием твердых частиц, устойчивых к давлению, ускоряется в трубе и вылетает из форсунки со скоростью 150–200 м/с. Процесс распыления чистый и эффективный, и гарантируется, что смазочный материал, распыляемый даже при высокой скорости движения локомотива, преодолевает воздушный поток вокруг колес и ветер, равномерно покрывая гребень колеса. На протяжении всего процесса распыления используется смазочный материал, и чем дольше распыление, тем тоньше смазочный материал, выходящий из форсунки.

Когда скорость локомотива достигает 5–10 км/ч, на гребне колеса возникает центробежная сила. При увеличении толщины смазочной пленки и скорости движения центробежная сила снижает адгезию смазочного материала, поэтому очень важно, чтобы распыляемые частицы смазочного материала не были слишком крупными. Эксперименты показали, что если диаметр частиц превышает 0,4 мм, то есть площадь превышает 0,03 мм², ² то центробежная сила приводит к разбрызгиванию смазочного материала.

Существуют следующие способы управления смазкой гребней колес:

Управление по расстоянию

Система работает на заданном расстоянии. Для измерения пройденного расстояния используется спидометр. После того как локомотив проехал определенное расстояние, «контакт смазки» на спидометре подает сигнал, который включает систему смазки гребней колес.

Управление по времени

На поворотах скорость локомотива ниже, чем на прямых участках, поэтому управление по времени гарантирует, что на поворотах интервал между двумя смазками будет короче, чем на прямых участках, то есть при управлении по времени гребни колес на поворотах смазываются чаще, чем на прямых участках.

Управление на поворотах

Система смазки гребней колес предлагает новые решения. Датчик поворота установлен на головном вагоне, а остальные части системы смазки установлены на тележке, которая входит в поворот вместе с головным вагоном. Это гарантирует, что уже смазанный гребень колеса контактирует с головкой рельса на повороте и передает смазочный материал на последующие гребни колес и на гребни колес следующего локомотива. В некоторых случаях датчик поворота может быть установлен вместе с электронным блоком управления системы смазки гребней колес.

Смешанное управление

Практика показала, что управление по времени — это простой и надежный способ управления. Поэтому управление по времени часто используется в качестве основы смешанного управления, а управление на поворотах — в качестве вспомогательного средства управления. На прямых участках управление по времени позволяет распылять смазочный материал на гребни колес через определенные промежутки времени, поэтому на гребнях колес всегда будет некоторое количество масляной пленки, и это также относится к поворотам. На поворотах изменение центробежной силы может привести к увеличению частоты и количества распыления. В конце поворота — при выходе из поворота — тележка локомотива возвращается в центральное положение, и в этот момент гребень колеса и головка рельса соприкасаются на внутренней стороне поворота, поэтому в этот момент необходимо смазывать внутренний гребень колеса. И наоборот, при входе в поворот необходимо смазывать внешний гребень колеса. В целом, смешанный способ управления позволяет эффективно смазывать оба гребня колес.