高速动车组转向架螺栓防松技术研究

发表时间:2020/11/5   来源:《基层建设》2020年第21期   作者:刘海龙 梁赛 许云飞
[导读] 摘要:在高速动车的整体结构中,螺栓占据了非常重要的作用,依靠螺栓,能够把各种相关的结构连接起来,增强动车结构的平稳性,从而保证动车的平稳行驶,减小安全事故出现的可能。
        中车青岛四方机车车辆股份有限公司  山东青岛  266000
        摘要:在高速动车的整体结构中,螺栓占据了非常重要的作用,依靠螺栓,能够把各种相关的结构连接起来,增强动车结构的平稳性,从而保证动车的平稳行驶,减小安全事故出现的可能。然而,在应用螺栓的过程中,最关键的作用是确保动车组的转向架的正常应用,比如说,在应用的过程中,不管哪个部位的螺栓产生松动,均会对动车组的整体安全造成影响,严重的情况下,还可能引发交通事故。本篇文章详细描述了在应用转向架螺栓的过程中,造成螺栓松动的因素,并且讨论了相关的防松技术,进一步增强了动车的安全性。
        关键词:高速动车组;转向架;螺栓放松技术;应用方式
        一、转向架螺栓放松产生失效的原因及形式
        1.因连接面变形产生的失效现象
        在转向架中所使用的螺栓头,想要从根本上确保螺栓具有的平稳性,必须要联合应用螺母才可以实现,可是,如果螺栓和螺母彼此间的支撑面,在进行接触的过程中出现的压强过高,这个时候,连接间表面的刚度,便会由于受到压强的影响而逐渐减小,若是不能尽可能快的解决这种情况,连接面长阶段的处于高强度的压强作用,让其具有的刚度减小到极限,这个时候,便会连接面便存在变形的可能,从而进一步加大螺栓在长阶段的压制前提下,产生拉伸力减小的情况,然而,这个时候螺母承受的压力作用,便无法产生回转,造成预紧力越来越小,从而造成防松失效的情况。
        2.因螺母自动回转作用出现的失效现象
        高速动车组在运行的经过中,因为动车本身运行特征、重量、转向架结构以及螺栓的具体情况,会被很多外力原因所影响,最终会造成转向架由于长阶段受到各种T改变,压力、振动或者其他因素影响,其摩擦力越来越小的情况,伴随着摩擦系数的不断改变,螺栓和螺母接触部位会由于摩擦力逐渐变小,而造成螺母产生自动回转的情况,从而引起螺栓松动的情况,以至防松失效。
        二、高速动车组中转向架螺栓防松技术的具体应用
        1.控制安装预紧力技术
        大部分高速动车组在增强转向架平稳性与牢固性的过程中,主要通过预紧力技术,来对螺栓进行加固,依靠这种方式,可以从根本上增强螺栓连接结构的整体质量,同时,能够进一步加大其防松能力,确保在应用转向架的过程中,整体的安全性能。在使用此技术的过程中,不必调整螺栓结构中任意一个部位,可以直接依靠螺栓自身的自锁特征,如此,不但可以从根本上减小防松失效的可能性,还可以最大程度的减小成本的支出,增强防松的可靠性。就CRH2动车组中转向架来说,在组装不同连接部位的过程中,不单要在管卡座组装的时候采用控制预紧力技术,在剩下的转向架以及螺栓的连接部位,同样要使用,依靠特定的扭力扳手,来加固连接的部位。其技术的详细操作方式如下:
        (1)科学选择扭力扳手
        大多数情况人,在为转向架螺栓挑选扭力扳手的过程中,必须要科学的筛选其量程等信息。要尽可能的按照动车组的具体要求,要保证挑选的扭力扳手适用于对应的螺栓,若是扭力扳手的指针指数不超过20%,这个时候,处于扳手的内部结构里,弹簧可能已经产生了变形,若是在这个时候不能够对其扭矩值进行准确了解,便必须等到指针超过20%后,在开始计算并挑选,比如说,若是扳手量程达到320N.m,这个时候,其扭矩值范围是320×20%-320N.m=64-320N.m。
        (2)使用扭力扳手时的注意事项
        首先,必须要在应用的过程中,对应用的方法进行严格的控制。在应用的过程中,要保证螺栓的轴线和扭力扳手的手柄位置方向,处于一个垂直的情况,再把其垂直偏差,掌控至不超过三度,与此同时,还要保证在扳动的过程中,用力方向始终和手柄方向垂直,并把垂直偏差掌控至不超过十度。
        其次,对扳手的的施力方向进行掌控。在应用扳手的过程中,应用人员要确保施力点处于扳手手柄的中部,并且要保证施力的稳定性,防止对自身造成伤害。


        (3)做好紧固与防松标识,科学使用润滑产品
        首先,因为在转向架中,螺栓连接的数目相对较多,所以,在对预紧进行控制的过程中,必须要应用相对明显的油漆笔,对预紧部位进行标记,保证在对其他螺栓进行拧紧的过程中,不会产生混乱的情况,防止已经完成预紧的螺栓重复拧紧或产生漏拧螺丝的现象。所以,必须要在防松完成的部位做好标记;
        其次,可以按照详细的预紧情况,挑选需要部位来应用润滑材料,比如说,润滑油或者润滑剂等,依靠其具有的润滑功能,来减小螺栓彼此连接区域与接触面的受损程度,与此同时,还可以降低一些扳手在施力过程中,产生力矩的大小,从而确保预紧技术能够发挥作用。
        2.摩擦防松技术
        (1)弹簧垫圈的摩擦防松应用
        当螺母拧紧之后,压平垫圈产生的弹性反力,会加强旋合螺纹彼此间的压力,与此同时,垫圈斜口的尖端抵住螺母和被联接件间的支承面,也可以达到防松的效果,这种方法应用起来相对便利,广泛的使用在转向架螺栓连接的过程中,可是,其也存在很多的缺点,比如说,垫圈弹力分布不平均,在受到重物或者交变载荷压迫的时候,起不到很好的防松作用。所以,大多数情况下,还要同时使用弹性钢丝辅助来进行防松。
        (2)双螺母的防松应用
        双螺母处于上下状态时,2个螺母在开始对拧紧之后其螺纹彼此间由于契合度高,而造成其在拧紧的情况,这个时候,就算螺母在运行工作的过程中载荷力有所改变,也不会使摩擦力减少太多,同时,又因为处于下部的螺母受力过小,所以,可以进一步确保整体处于拧紧状态,能够从根本上增强防松效果。此类方法相对简单,被广泛的使用在螺母防松的过程中。
        3.机械防松技术
        首先,在防松技术中,关键依靠止转垫片当作提高摩擦力的材料,主要包含两类,一类是舌黄垫圈,一类是止动垫圈。依靠此类材料,能够起到增强螺母和螺栓彼此间摩擦力的作用,能够从根本上降低其转动作用力,可是,此类垫片大多数都是一次性的,必须要进行单独更换;其次,依靠钢丝来进行串联。把所有的低碳钢丝,都穿入不同螺钉头的孔中,再把所有的螺栓串联起来,从而让其彼此间达到制动的作用,来减小松动的可能。钢丝防松并不复杂,能够直接依靠对铁丝状态来进行检查,从而判定螺栓的松动与否,从而保证螺栓在使用过程中的安全性。
        4.科学使用螺纹锁固定剂
        所谓螺纹锁固定剂,即一类外用的固定剂,在应用前期,必须要深度清洁螺母、螺栓还有接触面,要确保把覆盖在上面的油渍还有灰尘等脏东西清理干净,同时,要使用固定胶剂平均的涂抹在螺纹连接的地方,然后再把螺纹拧紧,待胶状液缓慢凝固之后,螺纹连接区域的摩擦力会增大,起到一个加固的功能,此类方式我广泛应用于地铁等转向架中,并且获得明显的效果。
        三、结语
        依据上面的研究能够了解到,要想最大程度的确保高速动车组中,动车的平稳运行,便必须要从根本上增强转向架的平稳性与安全性,转向架的稳定与否,会对动车组运行情况,造成根本性的影响。然而,想要深入增强其结构的平稳性,减小螺栓产生防松失效的可能,便必须要依靠一系列的防松技术,并结合相关设备的细节与种类,采取对应的处理技术,增强转向架结构的可靠性与安全性,给我国居民提供更加完善的出行条件。
        参考文献:
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        [3]高传风,尉晓文,张建政.高铁转向架防松技术研究[J].科学与信息化,2019(3):143-143.
        [4]费玉坤.动车组转向架设计中螺栓的选用方法研究[J].中国高新科技,2018,000(015):P.83-85.
        [5]赵春生.高速动车组转向架技术研究[J].黑龙江科技信息,2014(31):152-152.
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