集中潤滑系統在城市單軌交通道岔系統中的應用

董新發， 趙雙玖， 史淑艷

（中鐵寶橋集團有限公司，陜西 寶雞310006）

1 引 言

隨著重慶市單軌交通系統的運行，以往單軌交通所用關節型道岔的曲線線型為多段折線擬合曲線，造成道岔過車速度較低，日益成為城市單軌交通系統運力提升的瓶頸。根據線路運行實際需要，結合以往道岔設計經驗，我公司設計開發了關節可撓型道岔。通過在關節型道岔中增加撓曲裝置，使道岔曲線線型更加平順，更加切合線路實際運行軌跡，大幅提高了道岔過車速度。為了提高關節型可撓道岔撓曲裝置中軸向凸輪機構的使用壽命和可靠性，我公司專門為軸向凸輪機構設計開發了一套集中潤滑系統，使集中潤滑系統第一次在城市軌道交通中得到應用，為集中潤滑系統在城市軌道交通中的推廣應用奠定了基礎。

2 潤滑方案的確定

單軌交通道岔為露天作業，為了防止水、灰塵、雜質對潤滑部件的浸蝕，采用了干油集中潤滑系統，起到了密封作用，每個道岔系統由4 節鋼梁組成，每節鋼梁各有12組完全相同的軸向凸輪機構，每組軸向凸輪機構各有3 個潤滑點，共計36 個潤滑點，為此，以一節鋼梁為一個潤滑單元來配置一套潤滑系統，每個道岔系統共設4 套相同配置的集中潤滑系統。根據現場情況，采用手動操縱遞進式干油潤滑方式，其原理如圖1。

圖1 單軌交通道岔軸向凸輪機構集中潤滑系統原理圖

3 潤滑脂選型及潤滑點耗脂計算

3.1 潤滑脂選型

重慶市氣候相對潮濕，夏季最高溫度40℃，冬季最低溫度零下10℃，采用具有良好抗水性和耐溫性的復合鋁基潤滑脂，詳細參數見表1。

表1 潤滑脂性能參數表

3.2 潤滑點耗脂計算

軸向凸輪機構的相對運動為凸輪軸軸向滑動及凸輪沿凸輪軸上設定軌跡的凹槽滑移，可按滑動軸承對軸向滑動潤滑點耗脂量和導軌對凸輪沿設定軌跡的凹槽滑移潤滑點耗脂量進行計算。

（1）凸輪軸向滑動潤滑點耗脂量計算：

式中，Qh1：凸輪軸潤滑點每小時所需流量，cm3/h；d：軸的直徑，d=50mm；L：滑動軸承寬度，L=105mm。

每組軸向凸輪機構共有兩個凸輪軸向滑動潤滑點，每節鋼梁共計24 個，總耗脂量為：Qh2=24Qh1=6.3cm3/h。

（2）凸輪沿凸輪軸上設定軌跡的凹槽滑移潤滑點耗脂量計算： Qh3=Lb/62500=0.1344cm3/h

Qh3：凸輪沿凸輪軸上設定軌跡的凹槽滑移潤滑點耗脂量；L：滑移長度，L=105mm；b：凹槽寬度，b=80mm。

每節鋼梁共有12 個凸輪沿凸輪軸上設定軌跡的凹槽滑移潤滑點，其總耗脂量為：Qh4=12Qh3=1.6128cm3/h。

（3）總耗脂量計算。根據道岔使用情況，對于實際耗脂量需考慮環境因素，計算時乘以環境系數，取環境系數為1.5，則Qh5=1.5（Qh2+Qh4）=11.8692cm3/h。

道岔每天按照16h 工作制，每天總耗脂量為：

4 流量分配器、手動干油潤滑泵的選取

根據耗脂量計算，母分配器選取南京貝奇爾3000-75T 遞進式分配器，子分配器選取南京貝奇爾1000-10T遞進式分配器（主要參數見表2），根據分配器參數選取手動干油潤滑泵（主要參數見表3）。

表2 分配器性能參數表

表3 手動干油泵性能參數表

5 管路驗算

根據鋼梁結構，集中潤滑系統安裝圖見圖2、圖3。

5.1 主管路長度驗算

式中，L：主管路長度，m；P：手動干油泵工作壓力，P=12MPa；r：潤滑脂在每米管道內的流阻力，查資料得r=0.25MPa/m。

按照安裝圖實際主管路長度為40.5m，滿足使用要求。

圖2 單軌交通道岔軸向凸輪機構集中潤滑系統安裝圖（道岔梁右側面）

圖3 單軌交通道岔軸向凸輪機構集中潤滑系統安裝圖（道岔梁左側面）

5.2 潤滑脂在管內的停留時間驗算

在潤滑系統中，一般離泵近的潤滑點先得到供油，系統末端的潤滑點最后得到供油。在系統布局設計時，應考慮油脂在管內的平均停留時間，一般停留時間應不超過4個月。主管路油脂滯留時間可用下式計算：

式中，t：實際工作天數；QΣ：系統中所有管道內總容量，cm3，系統管道長度共計40.5m，其中φ10 管道2m，φ8 管道10.5m，φ6 管道28m，QΣ=1475.8cm3。

潤滑脂在管內的停留時間滿足潤滑脂使用要求。

6 結 論

集中潤滑系統在單軌交通中尚屬首次使用，通過該系統的使用，提高了單軌交通道岔軸向凸輪機構的使用壽命和可靠性，使道岔過車能力得到提高，提升了單軌交通運力，解決了單軌交通運力不足的問題。同時，也為集中潤滑系統在城市單軌交通中的應用奠定了基礎。

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