Назначение и виды железнодорожных костылей
Железнодорожные шипы — это крепежные детали, которые удерживают рельс на шпале, предотвращая боковое и продольное движение, обеспечивая при этом нормальное тепловое расширение рельса. Обычно они изготавливаются из высоко-углеродистой стали и вбиваются в предварительно-отверстия, просверленные в шпале. Основными типами являются собачьи шипы, долото-заостренные крепления для деревянных шпал, получившие наибольшее распространение; винтовые шипы, резьбовые крепления с повышенным сопротивлением-выдергиванию, подходящие для бетонных шпал со вставками; эластичные шипы, используемые вместе с пружинными зажимами в современных системах крепления; и шипы-крючки с загнутой головкой, используемые в основном для временных путевых работ. Для всех них важна устойчивость к коррозии, поскольку проржавевший шип теряет сечение и силу зажима задолго до того, как это будет замечено при плановом осмотре.
Правильная установка снижает риск коррозии
Большая часть коррозионных повреждений, наблюдаемых при эксплуатации, начинается во время установки. Шип, вбитый в поврежденное или слишком большое отверстие, болтается, перемещается под воздействием движения и стирает покрытие с контактных поверхностей, обнажая оголенную сталь. Шипы должны быть совмещены с заранее-отмеченными отверстиями в шпале, вбитыми так, чтобы головка находилась на одном уровне с поверхностью шпалы, а не слишком-забитыми, поскольку это раскалывает древесину и открывает путь для влаги. Шипы винтов должны быть закручены с помощью инструмента с регулируемым крутящим моментом-до значения, указанного для диаметра шипов и материала шпалы; как недостаточный-крутящий момент, так и чрезмерный-крутящий момент ухудшают крепление и ускоряют износ защитного покрытия. Чистые, сухие отверстия и правильная посадка сохраняют покрытие неповрежденным и замедляют коррозию в наиболее уязвимом месте — зоне контакта подошвы рельса.
Механизмы коррозии шипов
Пиковая коррозия — это гальванический и экологический процесс. Дождевая вода и влага собираются в отверстии вокруг хвостовика, где покрытие истончается из-за трения; хлориды в прибрежном воздухе и противообледенительные соли ускоряют разрушение; а контакт между стальным шипом и подошвой рельса создает гальваническую пару, которая разъедает более активную поверхность. Продукты коррозии расширяются и прижимаются к древесине, увеличивая отверстие и ухудшая сцепление. Видимыми сигналами являются пятна ржавчины на поверхности шпалы, ямки на головке и постепенная потеря удерживающей силы, которая проявляется в расширении колеи. Поскольку коррозия внутри отверстия невидима, решения о замене обычно принимаются с учетом возраста, окружающей среды и состояния видимой части шипа.
Сравнение методов защиты
| Метод | Как это работает | Лучше всего подходит для |
|---|---|---|
| Горячее-оцинкование | Цинковое покрытие, которое разрушает коррозию и защищает сталь. | Стандартные линии; продлевает срок службы шипов примерно на 5–10 лет |
| Эпоксидное покрытие | Барьерная пленка, изолирующая сталь от влаги и хлоридов. | Прибрежные зоны и линии с высокой-влажностью |
| Анти-антикоррозионная смазка | Водовытесняющая пленка-наносится при обслуживании | Циклы подтяжки и проверки на существующем пути |
| Замена-по результатам проверки | Замените шипы, если покрытие ржавчиной превышает 20 процентов. | Все линии, в рамках планового обслуживания |
Три подхода к нанесению покрытия дополняют друг друга: гальванизация или эпоксидная смола наносятся при производстве, а смазка является мерой технического обслуживания, которая защищает резьбу и отверстие между заменами. Для береговых установок шипы с эпоксидным-покрытием или сильно оцинкованные являются обычными характеристиками, а для промышленных путей, где используются химикаты, система покрытия должна подбираться в соответствии с конкретным воздействием.
План технического обслуживания шипованной гусеницы
Практическая программа-контроля коррозии сочетает в себе осмотр, повторный-переезд и ведение учета. Шипы на деревянных шпалах следует проверять через стандартные интервалы технического обслуживания, обращая внимание на пятна ржавчины, выступающие головки и состояние калибров. Ослабленные шипы повторно-закручиваются или заменяются, а крутящий момент винтовых шипов повторно-проверяется с помощью калиброванного ключа после первоначального периода урегулирования. В агрессивных средах во время технического обслуживания на устье отверстия и резьбу наносится анти-антикоррозионная смазка. Шипы, показывающие более чем 20-процентное покрытие ржавчиной или наличие ямок на контакте с подошвой рельса, заменяются, а не очищаются, поскольку их сечение уже уменьшено. Ведение учета дат замены и типов покрытий для каждой секции позволяет соотносить скорость коррозии с окружающей средой и корректировать характеристики покрытия для будущих покупок.
Часто задаваемые вопросы
Какова основная функция железнодорожных костылей?
Шипы крепят рельс к шпале, предотвращая боковое и продольное смещение, допуская при этом тепловое расширение, а также сохраняют устойчивость колеи и пути.
Какой тип шипов лучше всего подходит для бетонных шпал?
Винтовые шипы используются со сборными-литыми вставками или пластиковыми дюбелями, поскольку их зацепление с резьбой обеспечивает более высокое сопротивление-выдергиванию, чем простой собачий шип, которого можно достичь в бетоне.
Как долго прослужит шип при цинковании?
Горячее-оцинкование обычно продлевает срок службы шипов примерно на 5–10 лет по сравнению со сталью без покрытия, в зависимости от окружающей среды; прибрежное и химическое воздействие уменьшают эту выгоду.
Почему шипы со временем расшатываются?
Усадка древесины шпал из-за сезонного изменения влажности, динамический подъем от нагрузки поезда, коррозия, уменьшающая трение и сечение, а также неправильный первоначальный монтаж - все это способствует. Регулярная переезда-каждые 2–3 года является нормальным явлением для деревянных-шпальных линий.
Когда шип следует заменять, а не-заводить заново?
Замените шипы, если покрытие ржавчины составляет более 20 процентов, видимые ямки в месте контакта с подошвой рельса или трещины в головке. Повторное-забивание корродированного шипа лишь скрывает потерю удерживающей силы.
Наносится ли анти-антикоррозионная смазка при установке или обслуживании?
Оба. Тонкая пленка при установке защищает резьбу и отверстие во время первоначального обслуживания, а повторное нанесение во время планового обслуживания продлевает защиту между заменами.