Tehnologie anti-slăbire și anti-coroziune și soluții de adaptare pentru șenile șuruburi pentru diferite medii de șenile
Care este mecanismul mecanic al slăbirii șuruburilor și impactul acestuia asupra siguranței liniei?
Mecanismul mecanic de slăbire a șuruburilor de cale este sarcina de vibrație alternativă de-înaltă frecvență generată de funcționarea trenului, care provoacă micro-alunecare pe suprafața de contact a filetului dintre șurub și piuliță, ceea ce duce la atenuarea treptată a preîncărcării. Când atenuarea preîncărcării bolțului depășește 20%, rigiditatea conexiunii dintre șină și traversă scade, provocând deplasarea laterală a șinei; când preîncărcarea se pierde complet, șurubul se va slăbi, ducând direct la instabilitatea șinei. Vibrația de-frecvență înaltă provoacă, de asemenea, concentrarea tensiunilor la rădăcina filetului, cu un factor de concentrare a tensiunii de peste 3,5, ceea ce va cauza ruperea prin oboseală a firului în cazul acțiunii-pe termen lung. Impactul slăbirii șuruburilor asupra siguranței liniei este semnificativ. În liniile de cale ferată cu viteză mare-, slăbirea șuruburilor va intensifica interacțiunea dinamică-roată și va reduce fluiditatea funcționării trenului și va provoca accidente de deraiere în cazuri grave; în liniile grele-de transport, slăbirea șuruburilor va cauza concentrarea tensiunilor la îmbinare, accelerând deteriorarea plăcilor și șinelor. În plus, după ce șurubul se slăbește, apa de ploaie și mediile corozive pot invada cu ușurință golul filetului, agravând coroziunea șurubului și formând un cerc vicios de „slăbire-coroziune-în continuare, care amenință și mai mult siguranța liniei.
Care sunt schemele de proiectare structurală de bază pentru anti-slăbirea mecanică a șuruburilor de cale?
Schemele de proiectare structurală de bază pentru anti-slăbirea mecanică a șuruburilor de șenile includ trei tipuri: piulițe de blocare, adeziv de blocare a filetului și blocare cu piuliță dublă. Piulițele de blocare adoptă o structură de inserție din nailon. Diametrul interior al inelului de nailon este puțin mai mic decât diametrul principal al filetului șurubului. După strângere, inelul de nailon suferă o deformare elastică, se potrivește strâns cu firul și generează frecare continuă anti-slăbire. Această structură este potrivită pentru liniile de-viteză mare și de-viteză obișnuită, cu o durată de viață anti-slăbire de peste 10 ani. Adezivul de blocare a filetului anti-slăbire implică acoperirea cu adeziv anaerob pe suprafața filetului șurubului. După strângere, adezivul anaerob se întărește într-un mediu lipsit de oxigen-, umple golul firului și formează o legătură rigidă. Efectul anti-slăbire nu este afectat de frecvența vibrațiilor, potrivit pentru șuruburi-de înaltă rezistență în linii-de transport grele. Blocarea cu piuliță dublă adoptă o structură combinată de „piuliță principală + piuliță secundară”. După ce piulița principală este strânsă, piulița secundară este strânsă în sens invers, generând preîncărcare axială între cele două piulițe pentru a compensa alunecarea filetului cauzată de vibrații. Această schemă are o structură simplă și o întreținere convenabilă, potrivită pentru secțiuni de tunel cu dificultate mare de întreținere. Toate cele trei structuri anti-slăbire trebuie verificate prin teste de vibrații. În condițiile de vibrație de frecvență de 50 Hz și amplitudine de 1 mm, rata de atenuare a preîncărcării șuruburilor trebuie să fie mai mică sau egală cu 5% pentru a îndeplini cerințele de utilizare a liniei.
Care sunt compoziția procesului și principiul de protecție a stratului compozit anti-coroziv pentru șuruburi de cale?
Acoperirea compozită anti-coroziune pentru șuruburi de șenile adoptă o structură dublu-strat de „Acoperire Dacromet + strat de etanșare”. Etapele procesului de acoperire cu Dacromet includ degresarea, sablare, acoperire prin scufundare și întărire. În primul rând, îndepărtați petele de ulei de pe suprafața șuruburilor, apoi îmbunătățiți rugozitatea suprafeței prin sablare, apoi scufundați în soluție de acoperire Dacromet, care este compusă din fulgi de zinc-aluminiu, cromat etc. și, în final, întăriți la 300 de grade pentru a forma un strat de metal cu o grosime de 8-12μm. Stratul de etanșare este realizat din material rășină siliconică, pulverizat pe suprafața acoperirii Dacromet cu o grosime de 2-3μm, care acționează ca o barieră pentru izolarea vaporilor de apă și a mediilor corozive. Principiul său de protecție este că fulgii de zinc-aluminiu din acoperirea Dacromet sunt aranjați într-o manieră de suprapunere-ca la scară, pentru a forma o barieră fizică. În același timp, zinc-aluminiul are efect de protecție a anodului sacrificial. Când stratul este deteriorat, zinc-aluminiul se corodează mai întâi, protejând matricea șuruburilor de rugină. Stratul de etanșare poate îmbunătăți și mai mult rezistența la coroziune a stratului de acoperire și poate preveni îmbătrânirea stratului Dacromet de razele ultraviolete. Rezistența la pulverizare cu sare a stratului compozit anticoroziv poate ajunge la mai mult de 1000 de ore, de două ori mai mare decât a stratului tradițional de zincare la cald-, potrivit pentru liniile de coastă cu coroziune ridicată și liniile de sol salin-alcalin.
Care sunt punctele de proiectare diferențiate anti-slăbire și anti-coroziune ale șuruburilor de cale în diferite medii de linii?
Punctele de proiectare diferențiate ale șuruburilor șinelor pentru liniile ferate de-viteză mare sunt de înaltă precizie anti-slăbire + anti-coroziune ușoară. Sunt adoptate piulițe de blocare din nailon, iar precizia de control al preîncărcării trebuie să fie mai mică sau egală cu ±5% pentru a îndeplini cerințele de netezime ridicate ale liniilor de cale ferată cu viteză mare-; Acoperirea subțire Dacromet este utilizată pentru anti-coroziune, cu o grosime controlată la 8μm pentru a reduce greutatea șuruburilor și a evita creșterea sarcinii traversei. Punctele de proiectare ale șuruburilor de șenile pentru liniile grele-de transport sunt anti-slăbire și rezistente-la uzură-anti-coroziune. Se adoptă schema anti-de slăbire a adezivului de blocare a filetului, combinată cu șuruburi de-înaltă rezistență de grad 10,9, cu o preîncărcare de peste 300kN; particulele rezistente la uzură sunt adăugate învelișului anti-coroziune pentru a îmbunătăți rezistența la uzură a stratului de acoperire și pentru a se adapta la impactul sarcinii grele pe osie a trenurilor de transport grele-. Punctele de proiectare ale șuruburilor șinelor pentru liniile de coastă sunt anti--coroziune de grad înalt + etanșare anti-slăbire. Se adoptă o structură triplă anti--coroziune "Dacromet + strat de etanșare + garnitură de etanșare", iar rezistența la pulverizare de sare este crescută la 1500 de ore; anti-slăbire adoptă piulițe de blocare combinate cu material de etanșare pentru a izola apa de mare și spray-ul de sare de la invadarea golului filetului. Punctele de proiectare ale șuruburilor șinelor pentru liniile alpine sunt rezistența la temperatură scăzută-+ anti-slăbire fiabilă. Materialul șuruburilor este oțel 40CrNiMo cu rezistență la temperatură scăzută-, cu o rezistență la impact mai mare sau egală cu 30 J la -40 de grade; structura anti-slăbire evită utilizarea inserțiilor din nailon pentru a preveni fracturile fragile la temperatură joasă și folosește în schimb o schemă de blocare cu piuliță dublă.
Care sunt standardele de testare și metodele de acceptare pentru performanța anti-slăbire și anti-coroziune a șuruburilor de șenile?
Pe care se bazează standardul de testare pentru performanța anti-slăbire a șuruburilor de șenileMetode de testare pentru performanța de blocare a elementelor de fixare(GB/T 3098.13). Pentru testare se folosește o mașină de testare a vibrațiilor, aplicând vibrații alternative cu frecvența 20-50Hz și amplitudine 0,5-2mm. După o vibrație continuă de 1 milion de ori, rata de atenuare a preîncărcării șurubului este calificată mai mică sau egală cu 5%. Standardul de testare pentru performanța anticorozivă se bazează peAcoperiri metalice - Cerințe tehnice și metode de testare pentru acoperiri galvanizate la cald-pe produse din oțel(GB/T 13912). Timpul de testare cu pulverizare cu sare neutră este Mai mare sau egal cu 1000 de ore, iar acoperirea este calificată fără rugină roșie și vezicule; timpul de testare cu pulverizare de sare pentru șuruburile utilizate în liniile de coastă trebuie să fie mai mare sau egal cu 1500 de ore. Metodele de acceptare sunt împărțite în acceptare din fabrică și acceptare-la locație. În timpul acceptării din fabrică, inspecția prin eșantionare se efectuează pe fiecare lot de șuruburi, cu un raport de eșantionare de cel puțin 3%. Numai atunci când testele de performanță anti-slăbire și anti-coroziune sunt calificate, șuruburile pot părăsi fabrica. În timpul acceptării-la fața locului, se folosește o cheie dinamometrică pentru a detecta preîncărcarea șurubului, cu o abatere de preîncărcare mai mică sau egală cu ±10%; un indicator de grosime a stratului este utilizat pentru a detecta grosimea acoperirii, care îndeplinește cerințele de proiectare; șuruburile care au fost în funcțiune timp de 1 an sunt dezasamblate și inspectate pentru a verifica coroziunea și slăbirea filetului și nu este calificată nicio anormalitate. Șuruburile necalificate în acceptare trebuie rechemate complet și înlocuite cu produse calificate pentru a asigura siguranța funcționării liniei.