Технология предотвращения-расшатывания рельсовых болтов и решения по адаптации к различным условиям пути
Каковы основные технологии, препятствующие-расшатыванию рельсовых болтов на-высокоскоростных железнодорожных линиях?
Рельсовые болты на высокоскоростных-железнодорожных линиях подвергаются высокочастотным и низкоамплитудным вибрационным нагрузкам, поэтому основная технология предотвращения-расшатывания должна быть оптимизирована одновременно как с точки зрения структуры резьбы, так и с помощью приспособлений, препятствующих-расшатыванию. Сначала выбираются болты с мелкой-резьбой. Мелкая резьба имеет меньший шаг и меньший угол подъема резьбы, а ее эффективность самоблокировки-более чем на 30 % выше, чем у крупной резьбы, что позволяет эффективно противостоять тенденции к ослаблению, вызванной вибрацией. Во-вторых, с ними используются противо-гайки, препятствующие ослаблению. Внутренняя часть гайки оснащена нейлоновым стопорным кольцом. Внутренний диаметр нейлонового кольца немного меньше основного диаметра резьбы болта. После затяжки нейлоновое кольцо подвергнется упругой деформации и плотно охватит резьбу, образуя непрерывную запирающую силу, предотвращающую ослабление болта из-за вибрации. В то же время предварительно -нанесенный клей наносится на контактную поверхность между болтом и гайкой. Предварительно-нанесенный клей представляет собой анаэробный клей, который после затяжки отверждается в бескислородной-среде, заполняет зазоры резьбы и образует прочную силу сцепления, дополнительно усиливая эффект против-отслаивания. При монтаже необходимо строго контролировать момент затяжки. Расчетный крутящий момент болтов на высокоскоростных-железнодорожных линиях обычно составляет 350-400 Н·м. Недостаточный крутящий момент не может обеспечить достаточную предварительную нагрузку, а чрезмерный крутящий момент может привести к проскальзыванию резьбы. Кроме того, после установки болтов необходимо сделать отметки, предотвращающие выкручивание. Специальная краска используется для обозначения взаимного положения болтов и гаек, что позволяет быстро определить, произошло ли ослабление при последующих проверках.
Какова схема защиты от-ударов и-ослабления рельсовых болтов на тяжеловесных-грузовых линиях?
Рельсовые болты на тяжеловесных-грузовых линиях выдерживают большие ударные нагрузки и высокие амплитуды вибрации, поэтому схема защиты от-ударов и предотвращения-расшатывания должна учитывать как высокую прочность, так и надежную фиксирующую способность. Сначала выбираются болты повышенной прочности-класса 10,9-. По сравнению с обычными болтами класса 8,8- их предел прочности увеличен до более чем 1000 МПа, а предел текучести достигает 900 МПа, что позволяет выдерживать большее ударное напряжение без пластической деформации. Во-вторых, используется конструкция с двумя-гайками, предотвращающая-расшатывание. После затяжки основной гайки накручивается вспомогательная гайка. Когда вспомогательная гайка затягивается, она создает обратную предварительную нагрузку на основную гайку, так что на поверхности контакта резьбы между двумя гайками создается непрерывная сила трения, компенсирующая момент ослабления, вызванный ударной нагрузкой. При этом между головкой болта и накладкой установлена тарельчатая пружинная шайба. Дисковая пружина обладает хорошей способностью к упругому восстановлению. Когда болт подвергается небольшой деформации из-за ударной нагрузки, дисковая пружина может своевременно компенсировать предварительную нагрузку, чтобы избежать ослабления, вызванного ослаблением предварительной нагрузки. Во время установки для контроля процесса затяжки используется метод угла затяжки-. Сначала затяните до основного крутящего момента 200 Н·м, затем поверните на 60 градусов -90 градусов, чтобы обеспечить равномерную и стабильную предварительную нагрузку болта. Кроме того, момент затяжки болтов регулярно -проверяется каждые 3 месяца, а болты, у которых ослабление крутящего момента превышает 10 %, повторно затягиваются, чтобы обеспечить долговременную стабильность эффекта предотвращения ослабления.
Какая экономичная технология оптимизации-предотвращения ослабления рельсовых болтов на обычных-скоростных линиях смешанного-движения?
К обычным-скоростным смешанным-линиям движения предъявляются высокие требования по контролю затрат, а оптимизация защиты от-расшатывания болтов требует сокращения инвестиций с учетом обеспечения производительности, используя экономичную комбинированную схему "механическая защита от-расшатывания + обработка поверхности". Сначала выбираются шайбы с противо-зубьями, препятствующими расшатыванию. Одна сторона шайбы снабжена зубчатыми выступами. После затяжки зубцы войдут в поверхность пластины, образуя механическое зацепление, предотвращая вращение болта из-за вибрации. Стоимость противо-шайбы этого типа составляет всего 1/3 стоимости нейлоновых контргаек, при этом ее стоимость чрезвычайно высока. Во-вторых, болты подвергаются горячему-оцинкованию погружением и пассивационной обработке с толщиной слоя цинка не менее 80 мкм. Пассивирующая пленка может улучшить коррозионную стойкость цинкового слоя, предотвратить заклинивание резьбы или ослабление предварительной нагрузки, вызванное коррозией болта. Стоимость горячего-оцинкования погружением намного ниже, чем стоимость высокотехнологичных-процессов обработки поверхности, таких как пропитка цинком. В то же время оптимизируется процесс установки болтов и применяется «метод диагональной затяжки», то есть болты в соединении затягиваются последовательно в диагональном порядке, что позволяет избежать неравномерного напряжения, вызванного неправильной последовательностью затяжки, и снижает вероятность ослабления болтов. Кроме того, выбираются стандартизированные характеристики болтов, а модели болтов M24×180 мм единообразно применяются для осуществления серийных закупок и замены, что еще больше снижает затраты на техническое обслуживание. Эффект предотвращения-расшатывания этой схемы может удовлетворить эксплуатационные требования обычных-скоростных линий, а общая стоимость снижается более чем на 40 % по сравнению с высококлассными-схемами предотвращения-расшатывания.
Каковы методы обнаружения и квалификационные стандарты защиты от-расшатывания рельсовых болтов?
Для определения способности рельсовых болтов к-ослаблению необходимо моделировать условия вибрации реальных линий, а стендовые испытания проводятся с использованием виброиспытательной машины. Методы обнаружения в основном включают испытание на ослабление вибрации и испытание на удержание предварительной нагрузки. Конкретные этапы испытания на ослабление вибрации: зафиксируйте установленный болт-гайка в сборе на вибростоле, примените ту же частоту и амплитуду вибрации, что и целевая линия, смоделируйте частоту 50 Гц и амплитуду 0,1 мм для высокоскоростных линий- и частоту 20 Гц и амплитуду 0,5 мм для тяжелых-магистральных линий, а также измерьте степень затухания крутящего момента болтов после непрерывной вибрации в течение 2 часов. Испытание на сохранение предварительной нагрузки заключается в помещении затянутых болтов в среду с постоянной температурой и влажностью, регулярном измерении изменения предварительной нагрузки и непрерывном контроле в течение 30 дней. Квалификационные стандарты разделены по типам линий: коэффициент ослабления крутящего момента болтов для высокоскоростных-линий должен быть меньше или равен 5 %, а коэффициент сохранения предварительной нагрузки больше или равен 95 %; коэффициент ослабления крутящего момента болтов для тяжеловесных-магистральных линий должен быть меньше или равен 8 %, а коэффициент сохранения предварительной нагрузки больше или равен 92 %; коэффициент ослабления крутящего момента болтов для обычных-скоростных линий должен быть меньше или равен 10 %, а коэффициент сохранения предварительной нагрузки больше или равен 90 %. Кроме того,-требуется выборочная проверка на месте. 5 группы болтов отбираются на километр линии, а фактический момент затяжки измеряется с помощью динамометрического ключа. Уровень квалификации выборки должен достигать 100%. Если появляются несоответствующие товары, выборка удваивается, чтобы гарантировать, что общие характеристики линии по защите от расшатывания соответствуют стандарту.
Какова интегрированная технология защиты от-расшатывания и защиты-замерзания рельсовых болтов в альпийских регионах?
Рельсовые болты в альпийских регионах сталкиваются с двойной проблемой: низкотемпературным морозным пучением и коррозией противогололедных средств. Интегрированную технологию защиты от-разрыхления и защиты-замерзания необходимо модернизировать одновременно по трем аспектам: материал, защита и структура. Сначала выбирается материал болта, устойчивый к низким-температурам, из легированной стали 40CrNiMoA. Энергия удара этого материала в условиях низкой-температуры -40 градусов не превышает 34 Дж, что позволяет избежать риска хрупкого разрушения при низкой-температуре. В то же время точность резьбы выше, что может улучшить адаптируемость аксессуаров, предотвращающих расшатывание. Во-вторых, болты подвергаются пропитке цинком с толщиной слоя пропитки цинком более или равной 60 мкм. Коррозионная стойкость слоя инфильтрации цинка более чем в два раза выше, чем у горячего цинкования погружением, что позволяет эффективно противостоять коррозии антигололедными агентами. Кроме того, слой инфильтрации цинка обладает хорошей стабильностью при низких-температурах и не отваливается из-за резких изменений температуры. В то же время используется противо-незамерзающий-клей, препятствующий расшатыванию. Температура замерзания клея составляет -50 градусов, и он может сохранять хорошую вязкость в условиях низких-температур. После затяжки заполняет зазоры резьбы, что не только усиливает противоразрыхляющий эффект, но и препятствует проникновению льда и снега в зазоры резьбы и возникновению морозного пучения. При установке на отверстия под болты необходимо нанести незамерзающую смазку. Смазка позволяет снизить силу трения при затяжке болтов, обеспечить точную предварительную нагрузку и предотвратить заедание резьбы при низких температурах. Кроме того, перед зимой проводится комплексная проверка болтов и своевременная замена ослабленных или заржавевших болтов для обеспечения безопасности зимней эксплуатации линий в высокогорных регионах.