Технологии защиты от-ослабления и-коррозии гусеничных болтов и решения по адаптации для различных условий эксплуатации гусениц
Каков механический механизм ослабления гусеничных болтов и его влияние на безопасность линии?
Механическим механизмом ослабления путевого болта является высокочастотная переменная вибрационная нагрузка, создаваемая при работе поезда, которая вызывает микро-проскальзывание на поверхности контакта резьбы между болтом и гайкой, что приводит к постепенному ослаблению преднатяга. При ослаблении преднатяга болта более 20 % жесткость соединения рельса со шпалой уменьшается, вызывая боковое смещение рельса; когда предварительный натяг полностью потерян, болт ослабнет, что напрямую приведет к нестабильности рельса. Высокочастотная-вибрация также вызывает концентрацию напряжений в основании резьбы с коэффициентом концентрации напряжений более 3,5, что приводит к усталостному разрушению резьбы при длительном-воздействии. Влияние ослабления болтов на безопасность линии существенно. На высокоскоростных-железнодорожных линиях ослабление болтов усиливает динамическое взаимодействие колес-с рельсами, снижает плавность движения поезда и в тяжелых случаях приводит к сходу с рельсов; на тяжелых-магистральных линиях ослабление болтов приведет к концентрации напряжения в стыке, ускоряя повреждение накладок и рельсов. Кроме того, после ослабления болта дождевая вода и коррозионные среды могут легко проникнуть в резьбовой зазор, усугубляя коррозию болта и образуя порочный круг «ослабления-коррозии-дальнейшего ослабления», что еще больше угрожает безопасности линии.
Каковы основные конструктивные схемы механического предотвращения-расшатывания гусеничных болтов?
Основные схемы структурного проектирования для механического предотвращения-ослабления гусеничных болтов включают три типа: стопорные гайки, клей для фиксации резьбы и фиксация двойной гайкой. Стопорные гайки имеют нейлоновую вставку. Внутренний диаметр нейлонового кольца немного меньше основного диаметра резьбы болта. После затяжки нейлоновое кольцо подвергается упругой деформации, плотно прилегает к резьбе и создает постоянное трение, предотвращающее ослабление. Эта конструкция подходит для высокоскоростных-и обычных-скоростных линий, срок службы защиты от-расшатывания составляет более 10 лет. Клей, фиксирующий резьбу, предотвращает-расшатывание включает нанесение анаэробного клея на поверхность резьбы болта. После затяжки анаэробный клей отверждается в бескислородной среде, заполняет зазор резьбы и образует жесткое соединение. На эффект предотвращения-расшатывания не влияет частота вибрации, что подходит для-высокопрочных болтов на тяжелых-магистральных линиях. Фиксация двойной гайкой имеет комбинированную конструкцию «главная гайка + вторичная гайка». После затяжки основной гайки вторичная гайка затягивается в обратном направлении, создавая осевую предварительную нагрузку между двумя гайками, чтобы компенсировать проскальзывание резьбы, вызванное вибрацией. Эта схема имеет простую конструкцию и удобное обслуживание, подходит для участков туннеля с высокой сложностью обслуживания. Все три конструкции, препятствующие-расшатыванию, должны быть проверены испытаниями на вибрацию. В условиях вибрации с частотой 50 Гц и амплитудой 1 мм коэффициент ослабления предварительного натяга болта должен быть меньше или равен 5 %, чтобы соответствовать требованиям использования линии.
Каков технологический состав и принцип защиты композитного анти-коррозионного покрытия для гусеничных болтов?
Композитное анти-коррозионное покрытие для гусеничных болтов имеет двухслойную-структуру «покрытие Dacromet + герметизирующий слой». Этапы процесса нанесения покрытия Dacromet включают обезжиривание, дробеструйную очистку, нанесение покрытия погружением и отверждение. Сначала удалите масляные пятна с поверхности болта, затем улучшите шероховатость поверхности с помощью дробеструйной обработки, затем погрузите в раствор покрытия Dacromet, который состоит из хлопьев цинка-алюминия, хромата и т. д., и, наконец, отверждайте при 300 градусах, чтобы сформировать металлическое покрытие толщиной 8-12 мкм. Уплотнительный слой изготовлен из материала силиконовой смолы, напыленного на поверхность покрытия Dacromet толщиной 2-3 мкм, которое действует как барьер для изоляции водяного пара и агрессивных сред. Принцип его защиты заключается в том, что цинк-алюминиевые чешуйки в покрытии Dacromet расположены в виде чешуек,-подобно наложению друг на друга, образуя физический барьер. В то же время цинк-алюминий обладает эффектом жертвенной анодной защиты. При повреждении покрытия сначала корродирует цинк-алюминий, защищая матрицу болта от ржавчины. Герметизирующий слой может дополнительно улучшить коррозионную стойкость покрытия и предотвратить старение покрытия Dacromet под воздействием ультрафиолетовых лучей. Устойчивость к солевому туману композитного анти-коррозионного покрытия может достигать более 1000 часов, что в два раза выше, чем у традиционного покрытия горячего-оцинкования погружением, подходящего для прибрежных линий с высокой коррозией и линий с соляно-щелочной почвой.
Каковы особенности конструкции гусеничных болтов, защищающих от-ослабления и защиты от-коррозии в различных условиях эксплуатации на линиях?
Отличительными особенностями конструкции путевых болтов для высокоскоростных-железнодорожных линий являются высокая точность защиты от-отвинчивания и легкая защита от-коррозии. Используются стопорные гайки с нейлоновыми вставками, а точность управления преднатягом должна быть меньше или равна ±5 %, чтобы соответствовать высоким требованиям к плавности хода на высокоскоростных-железнодорожных линиях; Для защиты от -коррозии используется тонкое покрытие Dacromet, толщина которого составляет 8 мкм, чтобы уменьшить вес болта и избежать увеличения нагрузки на шпалу. Конструкцией гусеничных болтов для тяжелых-магистральных линий является высокая-прочность против-расшатывания + износостойкость-стойкость к-коррозии. Применяется схема фиксации резьбы с помощью клея, предотвращающего-ослабление, в сочетании с высокопрочными-болтами класса 10,9 с предварительным натягом более 300 кН; Износостойкие-частицы добавляются в анти-коррозионное покрытие для повышения износостойкости покрытия и адаптации к воздействию тяжелых осевых нагрузок тяжелых-автомобильных поездов. Конструктивные особенности путевых болтов для береговых линий — высокая -анти-коррозионная защита + герметизация, предотвращающая-расшатывание. Применяется тройная анти-коррозионная структура «Dacromet + уплотнительный слой + уплотнительная прокладка», а устойчивость к солевому туману увеличена до 1500 часов; Для защиты-от ослабления используются стопорные гайки в сочетании с герметиком для изоляции морской воды и солевых брызг от попадания в зазор резьбы. Конструктивными особенностями гусеничных болтов для альпийских линий являются устойчивость к низким-температурам + надежная защита от-расшатывания. Материал болта — сталь 40CrNiMo с низкой -температурной стойкостью и ударной вязкостью не менее 30 Дж при -40 градусах; конструкция, препятствующая-расшатыванию, позволяет избежать использования нейлоновых вставок для предотвращения хрупкого разрушения при низких температурах и вместо этого использует схему фиксации двойной гайкой.
Каковы стандарты испытаний и методы приемки для защиты от-ослабления и защиты-коррозии гусеничных болтов?
Стандарт испытаний на устойчивость к-расшатыванию гусеничных болтов основан наМетоды испытаний на фиксацию крепежных изделий(ГБ/Т 3098.13). Для испытаний используют виброиспытательную машину, прикладывающую переменную вибрацию с частотой 20-50Гц и амплитудой 0,5-2мм. После непрерывной вибрации в течение 1 миллиона раз допускается степень ослабления предварительного натяга болта менее или равная 5%. Стандарт испытаний на антикоррозионные характеристики основан наМеталлические покрытия - Технические требования и методы испытаний покрытий горячего-оцинкования на стальных изделиях(ГБ/Т 13912). Время испытания в нейтральном солевом тумане превышает или равно 1000 часам, покрытие сертифицировано без красной ржавчины и вздутий; Время испытания в солевом тумане для болтов, используемых на береговых линиях, должно быть больше или равно 1500 часам. Методы приемки делятся на заводскую приемку и приемку на-площадке. При заводской приемке выборочный контроль проводится на каждой партии болтов с долей выборки не менее 3%. Только после того, как оба испытания на защиту от-ослабления и защиту от-коррозии прошли проверку, болты могут покинуть завод. Во время приемки на-площадке используется динамометрический ключ для определения преднатяга болта с отклонением преднатяга менее или равным ±10 %; толщиномер покрытия используется для определения толщины покрытия, соответствующей проектным требованиям; болты, находившиеся в эксплуатации в течение 1 года, разбираются и проверяются на предмет коррозии и ослабления резьбы; отсутствие отклонений не квалифицируется. Неквалифицированные болты, прошедшие приемку, должны быть полностью отозваны и заменены сертифицированной продукцией для обеспечения безопасности эксплуатации линии.