Page 111 - 摩擦学学报2025年第5期

第 45 卷 第 5 期 摩擦学学报（中英文） Vol 45 No 5
2025 年 5 月 Tribology May, 2025

DOI: 10.16078/j.tribology.2024041 CSTR: 32261.14.j.tribology.2024041
吴柄男, 李佳辛, 宋辛辛, 师陆冰, 张沭玥, 丁昊昊, 王文健, 刘启跃, Lewis Roger, 周仲荣. 不同施用条件下轨顶摩擦调节剂的减
摩性能研究[J]. 摩擦学学报（中英文）, 2025, 45(5): 745−757. WU Bingnan, LI Jiaxin, SONG Xinxin, SHI Lubing, ZHANG
Shuyue, DING Haohao, WANG Wenjian, LIU Qiyue, Lewis Roger, ZHOU Zhongrong. Friction Control Performance of Top-of-Rail
Friction Modifiers under Different Application Conditions[J]. Tribology, 2025, 45(5): 745−757.

不同施用条件下轨顶摩擦调节剂的

减摩性能研究

吴柄男 , 李佳辛 , 宋辛辛 , 师陆冰 , 张沭玥 , 丁昊昊 , 王文健 , 刘启跃 , Lewis Roger , 周仲荣 1
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(1. 西南交通大学 轨道交通运载系统全国重点实验室 摩擦学研究所，四川 成都 610031；
2. 郑州机械研究所有限公司，河南 郑州 450001；
3. 谢菲尔德大学 机械工程系，谢菲尔德 S10 2TN)
摘 要: 本文中研究了水基、油基和脂基轨顶摩擦调节剂在不同轮轨表面粗糙度和施加量下的减摩性能，研究结果
表明：(1)合理地应用轨顶摩擦调节剂可使轮轨界面从干摩擦转变为混合润滑状态，产生中等水平的黏着系数和正
摩擦特性；(2)增加轮轨表面粗糙度或减小材料的施加量可以增加金属表面微凸体承担的法向载荷进而避免轮轨低
黏着现象，低抗剪切强度的油(脂)基材料可以增强轨顶摩擦调节剂的润滑性能；(3)轨顶摩擦调节剂的安全施加量从
高到低依次是水基、油基和脂基轨顶摩擦调节剂，应用轨顶摩擦调节剂产生的黏着系数越高，其在轮轨界面间的保
持能力越差；(4)应用轨顶摩擦调节剂可以大幅降低轮轨磨损，且表面粗糙度未发生明显变化. 轨顶摩擦调节剂的减
摩性能从高到低依次是冬季水基、油基、混合水基、脂基和夏季水基轨顶摩擦调节剂，机械混合夏季和冬季水基轨
顶摩擦调节剂不会恶化混合后材料的减摩性能.
关键词: 轨顶摩擦调节剂; 轮轨黏着; 轮轨磨损; 表面粗糙度; 施加量
中图分类号: TH117.1 文献标志码: A 文章编号: 1004-0595(2025)05–0745–13

Friction Control Performance of Top-of-Rail Friction Modifiers
under Different Application Conditions

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WU Bingnan , LI Jiaxin , SONG Xinxin , SHI Lubing , ZHANG Shuyue , DING Haohao ,
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WANG Wenjian , LIU Qiyue , Lewis Roger , ZHOU Zhongrong 1
(1. Tribology Research Institute, State Key Laboratory of Rail Transit Vehicle System, Sichuan Chengdu 610031, China;
2. Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering Co, Ltd, Henan Zhengzhou 450001, China;
3. Department of Mechanical Engineering, University of Sheffield, Sheffield S10 2TN, UK)
Abstract: Railway transportation is undergoing a transformation, where operation and maintenance are now equally
prioritized alongside construction and development. The lubrication technology of the wheel-rail interface, comprised of
top-of-rail friction control technology and rail gauge lubrication technology is gradually becoming a critical aspect of

Received 22 February 2024, revised 27 March 2024, accepted 27 March 2024, available online 1 July 2024.
*Corresponding author. E-mail: wwj527@swjtu.cn, Tel: +86-28-87634304.
This project was supported by the National Natural Science Foundation of China (52272443), Fundamental Research Funds for the
Central Universities (2682024CG007) and the Research Fund of CRRC Corporation Limited (2022CYY006).
国家自然科学基金项目(52272443)、中央高校基本科研业务费专项资金(2682024CG007)和中国中车股份有限公司研究基金项
目(2022CYY006)资助.