钢轨轨面静电喷涂SiO2增黏颗粒行为与利用率研究

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目的 为了改善传统撒砂过程中SiO2增黏微粒利用率低的问题,将静电喷涂技术引入轮轨增黏领域,研究不同的喷涂参数与颗粒粒径对SiO2微粒行为与利用率的影响,并进一步对比分析了静电喷涂微粒与传统撒砂的增黏效果。方法 利用Gema静电喷枪与静电喷涂动态试验平台进行喷涂试验;利用MJP-30A轮轨滚动磨损与接触疲劳试验机进行轮轨黏着与磨损试验;利用OM(光学显微镜)对SiO2微粒吸附情况进行观察与分析,并通过电子天平测量与计算轨面颗粒量与颗粒利用率。结果 静电电压90kV相较于未施加静电电压轨面颗粒量提升3.8倍,静电电压由30kV增加至70kV时颗粒利用率提升60%,当静电电压进一步增加至90kV时,由于颗粒带电量趋于饱和颗粒利用率仅提升10%。SiO2微粒利用率随着喷嘴高度与颗粒粒径的增大先增加后减小,喷嘴高度为25cm且颗粒粒径为300目时颗粒利用率最高,可达60%;300目SiO2微粒在静电电压为90kV时,随着喷枪移速增加,喷枪在单位距离上喷涂时间相对减少,使得喷涂在钢轨轨面颗粒量随速度增加而降低。90kV静电喷涂SiO2微粒增黏时最大黏着系数接近传统撒砂增黏,有效作用时间是传统撒砂的2.2倍,轮轨磨损率仅为传统撒砂增黏的75%与65%,轮轨损伤显著减轻。结论 利用静电喷涂技术可以有效提升SiO2微粒在钢轨轨面的利用率,并提升颗粒在轨面的吸附性;静电喷涂SiO2微粒增黏与传统撒砂增黏黏着系数相近,且轮轨磨损率更低。
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