轉(zhuǎn)向架螺栓螺紋防松技術(shù)研究

賢業(yè)飛 李新 張鵬

摘 要：轉(zhuǎn)向架作為軌道列車的走行部，組裝質(zhì)量直接關(guān)系到列車運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)向架搭載的零部件眾多，裝配關(guān)系復(fù)雜，且各零部件組裝均依靠螺栓螺紋連接，螺栓連接質(zhì)量決定了轉(zhuǎn)向架質(zhì)量。本文針對(duì)轉(zhuǎn)向架螺栓連接現(xiàn)狀，分析討論螺栓防松技術(shù)，為轉(zhuǎn)向架組裝質(zhì)量提升提供參考。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向架；螺栓連接；防松技術(shù)；質(zhì)量提升

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.032

1 研究背景

隨著軌道行業(yè)的飛速發(fā)展，列車運(yùn)行的速度也在不斷攀升，尤其是近些年復(fù)興號(hào)的推廣更加速了這一進(jìn)程。轉(zhuǎn)向架作為車輛車下運(yùn)行最重要的組成部分，主要由焊接構(gòu)架，驅(qū)動(dòng)裝置，制動(dòng)裝置，懸掛裝置等部分組成，各零部件的組裝質(zhì)量決定了列車運(yùn)行的安全性。作為車輛的核心部件，轉(zhuǎn)向架起到了承載列車重量，提供車輛運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)力及制動(dòng)力，以及轉(zhuǎn)向架自有的轉(zhuǎn)向作用等功能。為了轉(zhuǎn)向架各項(xiàng)功能的穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)向架各零部件組裝質(zhì)量必須得到有效保證。

2 螺紋聯(lián)接類型

螺紋緊固件多為標(biāo)準(zhǔn)件常用的為螺栓，雙頭螺柱，螺釘?shù)取８鶕?jù)是否擰緊分為緊聯(lián)接與松連接。轉(zhuǎn)向架上各零部件通過螺栓螺紋緊固到焊接構(gòu)架的組裝接口處，與焊接構(gòu)架形成一個(gè)整體，隨列車一起運(yùn)行，所以轉(zhuǎn)向架上各螺栓連接均為緊聯(lián)接，螺栓均為擰緊狀態(tài)。擰緊聯(lián)接能增強(qiáng)連接的剛性、緊密型以及防松能力。對(duì)于受拉螺栓聯(lián)接，可以提高螺栓的疲勞強(qiáng)度；對(duì)于受剪螺栓聯(lián)接，有利于增大連接中的摩擦力。

3 螺紋連接失效形式

3.1 螺紋連接面變形

螺栓緊固過程中由于施加的緊固力較大，導(dǎo)致螺栓頭、螺母與支撐面的產(chǎn)生較大壓力，接觸面由于壓力較大擠壓產(chǎn)生塑性變形。螺栓在緊固長(zhǎng)度內(nèi)的拉伸力減小，導(dǎo)致螺母不回轉(zhuǎn)，聯(lián)接的預(yù)緊力降低后螺紋連接失效。

3.2 螺母自動(dòng)回旋

轉(zhuǎn)向架在車下作業(yè)，運(yùn)行環(huán)境惡劣，振動(dòng)劇烈。螺栓長(zhǎng)期受載荷、振動(dòng)、沖擊等影響可能導(dǎo)致在某瞬間螺栓存在連接作用力瞬間消失的狀態(tài)，導(dǎo)致螺母出現(xiàn)自動(dòng)回旋，致使螺紋連接失效。

3.3 螺栓斷裂

轉(zhuǎn)向架在運(yùn)行過程中，由于運(yùn)行速度過快導(dǎo)致飛石濺起擊打到螺栓處導(dǎo)致螺栓斷裂，或者由于螺栓長(zhǎng)期高負(fù)荷使用過程中，螺栓桿體出現(xiàn)疲勞斷裂導(dǎo)致螺栓連接失效。

4 防松技術(shù)的分析應(yīng)用

防松技術(shù)一般包括三種：摩擦防松，機(jī)械防松以及永久防松。摩擦防松和機(jī)械防松因?yàn)槁菟蛇M(jìn)行拆卸再次使用，所以稱之為可拆卸防松，而永久防松使用后螺栓不可再用，且拆除過程復(fù)雜易損壞零部件，所以稱為不可拆卸防松。由于轉(zhuǎn)向架的零部件需要經(jīng)常進(jìn)行拆卸保養(yǎng)維修，所以一般選擇可拆卸的防松技術(shù)。本文結(jié)合防松技術(shù)應(yīng)用情況介紹討論幾種可拆卸防松技術(shù)。

4.1 彈簧墊片

彈簧墊片是最常見的螺栓防松方法，利用彈簧墊片收口的彈力壓緊旋合的螺紋產(chǎn)生接觸面的壓力，增大接觸面的摩擦，阻止螺旋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)可有效起到防松作用，如圖1所示。彈簧墊片成本低，防松效果優(yōu)良，使用簡(jiǎn)單，在轉(zhuǎn)向架上被廣泛得到應(yīng)用。

4.2 防松鐵絲

利用螺栓頭部的防松鐵絲空，將防松鐵絲傳入，相鄰螺栓連接成8字防松鐵絲，可以有效的利用鐵絲的拉力使螺栓保證一定的拉緊力，不會(huì)產(chǎn)生旋動(dòng)。防松鐵絲除去能夠起到防松作用外，還能夠有效的體現(xiàn)出列車運(yùn)行過后螺栓是否出現(xiàn)松動(dòng)。且值得一提的是防松鐵絲的運(yùn)用與大多數(shù)防松方法不產(chǎn)生沖突，在轉(zhuǎn)向架上得到充分應(yīng)用。

4.3 自鎖螺母

自鎖螺母形式多樣，原理也各有差異，但是都是圍繞著防止螺旋副的轉(zhuǎn)動(dòng)，通常使用對(duì)頂螺母進(jìn)行自鎖的比較多，可以有效的防止螺紋失效。但是自鎖螺母由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求精度高，所以價(jià)位居高不下，轉(zhuǎn)向架上僅特殊部位使用。

4.4 NORD-LOCK墊片

NORD-LOCK墊片是近些年使用較為廣泛的防松墊片之一，該墊片由兩片的墊圈組成一套，每片的上、下面帶有不同鋸齒。當(dāng)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，螺母發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)墊片的鋸齒會(huì)抬升螺母，使連接面產(chǎn)生大的壓力增大摩擦力抑制螺母旋轉(zhuǎn)，使之不能松動(dòng)，如圖2所示。

4.5 螺紋鎖固劑

在螺紋連接處涂抹螺紋鎖固劑，待螺栓緊固后，螺紋鎖固劑如同膠水一般將螺紋副粘連到一起，能夠有效的阻礙螺栓回旋。

5 總結(jié)

螺栓螺紋連接作為轉(zhuǎn)向架各零部件連接的主要形式，連接質(zhì)量關(guān)乎轉(zhuǎn)向架的行車安全。本文通過對(duì)螺栓螺紋連接形式及失效形式進(jìn)行分析，提出能夠有效防止螺栓連接失效的防松方法：使用彈簧墊片，使用自鎖螺母，使用防松鐵絲，使用防松墊片，使用螺紋鎖固劑等，當(dāng)然，在不沖突的情況下，建議使用多種防松技術(shù)并行的方式防松。希望通過本文的介紹能夠?yàn)槁菟ǚ浪裳芯刻峁﹨⒖肌?/p>

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