Quels lubrifiants sont utilisés pour les voies ferrées ? Cet article présente une introduction concise aux différents lubrifiants utilisés dans l'industrie, notamment les lubrifiants pour rails courbes, les lubrifiants pour éclisses, les lubrifiants pour plaques et lames d'aiguillage, et les matériaux de contrôle de friction Top of Rail (TOR).

Par Frans Pienaar, directeur technique des ventes

Quand j'ai débuté dans le secteur des lubrifiants en 1997, mon patron m'a remis un manuel technique de plus de 1 000 pages, rempli de textes, d'illustrations et de schémas imprimés en gros caractères. « Après avoir lu ce livre, saurai-je tout sur les lubrifiants ? » ai-je demandé. « Après avoir lu ce livre, vous saurez un huitième de tout ce qu'il y a à savoir sur les lubrifiants », a-t-il répondu.

Près de 30 ans plus tard, je ne sais toujours pas tout. Mais, comme moi en 1997, il faut bien commencer quelque part. Cet article est une introduction pour les nouveaux venus dans le secteur ou pour quiconque souhaite une vue d'ensemble. Ce n'est que le début : votre voyage dans le monde fascinant des lubrifiants ferroviaires commence ici !

L'importance des lubrifiants pour une sécurité ferroviaire accrue et une réduction des coûts

Il existe quatre grandes catégories de lubrifiants pour les voies ferrées : Lubrifiants pour rails courbes, lubrifiants pour éclisses, lubrifiants pour plaques et lames d'aiguillage, et Matériaux de contrôle du frottement des rails de pointe. Dans tous les cas, la lubrification est essentielle pour garantir la longévité, des performances élevées, la réduction du bruit et des coûts d'entretien moindres.

Les avantages peuvent être résumés comme suit :

• Friction réduite : Lorsque deux surfaces métalliques entrent en contact, comme une roue et un rail de train, du frottement se produit. Un certain niveau de frottement est nécessaire (pour empêcher les roues de glisser), et les lubrifiants le régulent afin que le train se déplace avec une usure minimale, un bruit réduit et une consommation de carburant moindre.
• Maintenance réduite : Une usure importante se produit lorsque le frottement est trop élevé. Les lubrifiants atténuent cette usure, espaçant ainsi les interventions de maintenance. Par conséquent, les opérateurs subissent moins d'interruptions de service et réduisent les coûts liés au matériel et à la main-d'œuvre.
• Réduction du bruit: Le bruit est un sous-produit de l'interaction métal sur métal. Les lubrifiants atténuent ce bruit en réduisant la friction entre les deux surfaces.
• Risque de déraillement réduit : Bien que rare, le déraillement d'un train ou d'une voiture peut survenir. Si la plupart des déraillements sont mineurs, tous entraînent des perturbations et certains peuvent provoquer des accidents graves. En minimisant l'usure, les lubrifiants sont essentiels pour empêcher les roues de dérailler, notamment dans les courbes et les aiguillages.

Qu'est-ce qu'un rail courbe ?

La graisse pour rails courbes est sans doute le lubrifiant le plus courant, appliqué à chaque courbe de la voie ferrée. Pour comprendre son utilité, il faut connaître les principes de base de l'interface roue-rail.

Une voie ferrée est constituée de deux rails parallèles. Sur une voie droite, la force exercée par le train est verticale et s'applique uniformément sur les deux rails. Cependant, lorsque la voie est courbe, des forces latérales s'exercent. La plupart des courbes utilisent un système de guidage. Angle d'inclinaison (Un rail supérieur et un rail inférieur) permettent d'atténuer ces forces. De plus, la forme conique des roues de train permet à la roue située sur le rail supérieur de parcourir une plus grande distance que celle située sur le rail inférieur lorsque le train aborde la courbe.

Le rôle du lubrifiant

L'angle de dévers de chaque courbe est calculé en fonction du poids et de la vitesse prévus des trains. Si un train dépasse ces critères, bride de la roue sur le rail supérieur appuiera contre le cadran de la jauge du rail, provoquant une usure importante.

Outre l'usure normale, si la force latérale exercée par le boudin de la roue sur le bord du rail dépasse la capacité de glissement ou de repositionnement de la roue, celle-ci peut « grimper » sur le rail, provoquant un déraillement. La graisse pour rails courbes est appliquée sur la face du rail afin de réduire ce frottement. Cela permet non seulement de réduire les besoins d'entretien sur les rails courbes, mais aussi de garantir que le boudin puisse glisser plutôt que de s'accrocher et de grimper, diminuant ainsi considérablement le risque d'accidents.

(La graisse pour rail courbe est appliquée sur la face intérieure du rail.)

La graisse idéale pour les rails courbes doit :

• Posséder Extrême Pression (EP) propriétés permettant de résister aux forces appliquées par la roue du train.
• Caractéristique Adhérence élevée pour garantir que le produit reste en place.
• Reste stable sur toutes les températures de fonctionnement.
• Résister aux conditions météorologiques extrêmes, notamment aux fortes pluies, à la neige et à la chaleur.

Vous pouvez en savoir beaucoup plus sur graisses pour rails courbes.

Qu'est-ce qu'une éclisse ?

En résumé, les éclisses sont deux plaques métalliques boulonnées sur les côtés de deux rails à leur point de jonction, assurant ainsi l'assemblage des sections. Différents types d'éclisses sont utilisés selon que les profils des rails sont identiques ou nécessitent une isolation électrique.

Le rôle du lubrifiant

La graisse pour éclisses est appliquée sous l'éclisse avant son boulonnage au rail. Elle est essentielle pour prolonger la durée de vie et garantir la fiabilité de l'assemblage. Le lubrifiant permet un léger mouvement des rails et de l'éclisse, compensant ainsi les variations de charge lors du passage d'un train ou la dilatation/contraction due aux variations de température. Il prévient également la corrosion et le grippage.

La graisse idéale pour éclisses doit :

• Offre supérieure anticorrosif .
• Être exceptionnellement durable, idéalement avec des intervalles d'entretien d'au moins deux ans.
• Ne pas interférer avec la conduction électrique.
• Rester stable quelles que soient les conditions météorologiques.

Vous pouvez en savoir beaucoup plus sur graisses pour éclisses.

Qu'est-ce qu'une plaque d'interrupteur ?

Un aiguillage permet à un train de changer de direction. Il s'agit généralement d'un tronçon de voie en forme de Y où une ligne se divise en deux. En déplaçant l'aiguillage, le train change de direction. lame de commutationL'opérateur dirige le train vers la voie de gauche ou de droite. plaque de commutation ou chaise coulissante il s'agit de la plaque métallique horizontale située sous ces pièces mobiles.

Le rôle du lubrifiant

Le lubrifiant pour aiguillage est appliqué sur la partie supérieure de l'aiguillage. Son rôle est de permettre au pied de l'aiguillage de glisser librement avec un minimum d'effort. Ceci est crucial ; si un aiguillage se bloque, cela peut entraîner de graves retards ou des déraillements.

La graisse idéale pour plaques d'interrupteurs doit :

• Présenter une adhérence extrême pour qu'il reste en place pendant le mouvement de glissement.
• Être très résistant aux rayons UV et au lessivage par la pluie.
• Résister à la chaleur de interrupteurs chauffantsqui sont utilisées dans les climats froids pour atténuer la formation de glace et de neige.

Vous pouvez en savoir beaucoup plus sur graisses pour plaques de commutation.

Matériaux de contrôle du frottement en haut du rail (TOR)

Top de la gestion du frottement des rails est un domaine relativement nouveau qui a connu d'importantes innovations récentes. Ces matériaux sont appliqués directement sur top (surface de roulement) du rail pour assurer la quantité « idéale » de friction entre la roue et la voie.

À quoi servent les matériaux de contrôle de friction en haut des rails ?

La gestion du frottement en surface de rail est un domaine relativement nouveau qui a connu d'importantes innovations récentes. Ces matériaux sont appliqués directement sur le rail. top (surface de roulement) du rail pour assurer la quantité « idéale » de friction entre la roue et la voie.

(Comme son nom l'indique, le matériau de contrôle de friction pour le dessus du rail est appliqué sur le dessus du rail.)

Que font-ils?

Sur une voie ferrée, un certain frottement est nécessaire pour empêcher les roues de patiner ou de glisser. Cependant, un frottement excessif exige davantage d'énergie pour faire avancer le train. Les matériaux TOR garantissent un coefficient de frottement idéal, généralement compris entre [valeur manquante] et [valeur manquante]. 0.3 et 0.4, tandis que le rail sec et non traité se situe autour de 0.7. Le résultat est une performance optimisée, une usure réduite, une consommation de carburant considérablement diminuée et un contrôle du bruit supérieur à l'interface roue-rail (WRI).

Gérer l’effet « stick-slip »

Lorsqu'un train aborde un virage, des systèmes mécaniques sont mis en place pour garantir que les roues (reliées à un essieu rigide et solide) franchissent le virage en toute sécurité. Cependant, lorsque les limites physiques de ces mécanismes de direction sont atteintes, des matériaux de contrôle de friction TOR sont utilisés pour gérer un phénomène connu sous le nom de collé-glissé.

Comme les roues sont sur un essieu fixe, la roue sur le rail bas Le rail intérieur de la courbe doit parcourir une distance plus courte que la roue située sur le rail supérieur. Lorsque la direction mécanique atteint sa limite, la roue du rail inférieur commence à dépasser la vitesse de rotation requise pour la distance disponible.

Cela crée une accumulation d'énergie qui est libérée lorsque la roue « glisse » momentanément pour compenser la différence de vitesse. Une fois l'énergie libérée, la roue « adhère » à nouveau et le cycle se répète. stick-slip-stick-slipCe phénomène se poursuit jusqu'à ce que le train ait négocié le virage et reprenne une trajectoire rectiligne. L'application de matériaux de contrôle de friction TOR permet de stabiliser les niveaux de friction, éliminant ainsi ce cycle erratique et réduisant les vibrations, l'usure et le bruit associés.

Autres considérations : environnement, transport de charges lourdes et conditions météorologiques

Le lubrifiant ou le matériau de contrôle de friction exact requis dépend de plusieurs facteurs :

• Respect de l'environnement: Les lubrifiants écologiquement acceptables (EAL) sont de plus en plus nécessaires car les résidus peuvent s'infiltrer dans la nappe phréatique.
• Transport lourd : Les voies ferrées transportant des marchandises lourdes peuvent nécessiter une graisse spéciale pour le revêtement des rails, formulée pour résister à des charges extrêmes.
• La sécurité incendie: Dans les tunnels et les zones urbaines, les lubrifiants doivent souvent posséder des propriétés ignifuges afin de réduire les risques de fumée et de flammes.

Démarrer

Choisir le bon lubrifiant et le bon produit de contrôle de friction garantit la performance et la fiabilité durables de votre réseau. Si vous souhaitez des conseils pour choisir le produit le mieux adapté à vos besoins spécifiques, entrer en contact avec nous at RS ClareNous serions ravis de vous aider.