Anti--Lockerungsbeschichtungstechnologie für Eisenbahnschrauben und Gewährleistung der Befestigungszuverlässigkeit unter Vibrationsbedingungen
Was ist der mechanische Mechanismus zum Lösen von Eisenbahnschrauben in Vibrationsumgebungen?
Der mechanische Mechanismus des Lösens von Eisenbahnschrauben in Vibrationsumgebungen ist hauptsächlich dieserVibrationen verursachen periodische Änderungen des Normaldrucks zwischen Fadenpaaren und eine wiederholte Abschwächung der Reibung. Nach dem Anziehen der Schraube wird zwischen den Gewindezähnen eine gewisse Vorspannung erzeugt, und die gebildete Reibungskraft kann dem Lockerungstrend der Schraube widerstehen. Allerdings werden die durch den Zugbetrieb erzeugten hochfrequenten Vibrationen auf die Schraube übertragen, was zu einer leichten relativen Verschiebung zwischen den Gewindezähnen von Schraube und Mutter führt. Diese Verschiebung führt zu einer ungleichmäßigen Kontaktspannungsverteilung des Gewindepaars. Bei jedem Vibrationszyklus ändert sich der Spannungspunkt des Gewindezahns, der Normaldruck in einigen Bereichen nimmt schlagartig ab und auch die entsprechende Reibungskraft nimmt ab. Wenn die Reibungskraft geringer ist als das äußere Lösedrehmoment, scheint sich die Schraube mikroskopisch zu lockern. Mit zunehmender Vibrationsdauer häuft sich die Mikrolockerung kontinuierlich an, was schließlich zu einer vollständigen Lockerung der Schraube und einem Verlust der Befestigungswirkung führt. Darüber hinaus führt die Vibration auch zu einer Ermüdungsverformung der Schraube, wodurch die Vorspannung kontinuierlich abnimmt, was den Lösevorgang weiter beschleunigt. Dies ist auch der Grund, warum das Problem der Schraubenlockerung bei Schwerlast- und Hochgeschwindigkeitsstrecken stärker auftritt.
Was sind die Kerntypen und technischen Eigenschaften von Lockerungsschutzbeschichtungen für Eisenbahnschrauben?
Zu den wichtigsten Arten von Antilockerungsbeschichtungen für Eisenbahnschrauben gehören:Mikrokapsel-Anti--Lockerungsbeschichtung, Nylon-Verriegelungsbeschichtung und anaerobe Anti--Lockerungsbeschichtung. Diese drei Beschichtungsarten können das Problem der Schwingungslockerung gezielt lösen und weisen jeweils eigene technische Eigenschaften auf. Die Mikrokapsel-Anti-lockerungsbeschichtung umhüllt den Härter in Mikrokapseln und beschichtet ihn auf der Fadenoberfläche. Beim Anziehen der Schraube werden die Mikrokapseln zerkleinert und der Härter reagiert mit der Beschichtungsmatrix unter Bildung einer hoch{4}festen Verbindungsschicht, die die Gewindezähne fest verbindet, und die Anti-Lockerungs-Lebensdauer kann mehr als 15 Jahre erreichen. Die Nylon-Verriegelungsbeschichtung schmilzt eine Schicht Nylonmaterial auf der Gewindeoberfläche. Nylon hat eine ausgezeichnete Elastizität und Verschleißfestigkeit. Nach dem Anziehen erfährt die Nylonschicht eine elastische Verformung, um den Gewindespalt zu füllen und die Reibung zu erhöhen. Gleichzeitig kann die Selbstschmierfähigkeit von Nylon Schäden durch Gewindefressen vermeiden, was für Schrauben geeignet ist, die wiederholt demontiert und montiert werden müssen. Die anaerobe Anti--Lockerungsbeschichtung ist eine Ein-{14}}Komponentenbeschichtung, die in einer sauerstofffreien Umgebung automatisch aushärtet. Nach dem Anziehen wird der Sauerstoff zwischen den Gewindepaaren entladen und die Beschichtung härtet schnell aus, um eine harte Klebeschicht mit stabiler Antilockerungswirkung, Ölbeständigkeit und Wasserbeständigkeit zu bilden, die für den Einsatz in feuchten und öligen Umgebungen geeignet ist. Die Dicke der drei Beschichtungen sollte auf 5–20 μm eingestellt werden, um sicherzustellen, dass die Beschichtung die Gewindeoberfläche gleichmäßig bedeckt, ohne die Montagegenauigkeit der Schraube zu beeinträchtigen.
Was sind die Punkte im Bauprozess und die Qualitätskontrollmaßnahmen der Anti--Mikrokapsel-Lösungsbeschichtung?
Die Konstruktionsprozesspunkte der Mikrokapsel-Anti-lockerungsbeschichtung konzentrieren sich hauptsächlich auf drei Verbindungen:Oberflächenvorbehandlung, Beschichtungsauftrag und Kontrolle des Aushärtungszustands, und jeder Link wirkt sich direkt auf die Anti--Lockerungswirkung aus. Zuerst die Oberflächenvorbehandlung: Die Schrauben müssen zum Entrosten sandgestrahlt werden, der Entrostungsgrad erreicht Sa2,5 und die Oberflächenrauheit wird auf 30-50μm kontrolliert, um die Haftung zwischen der Beschichtung und der Gewindeoberfläche zu verbessern. Das Auftragen der Beschichtung sollte innerhalb von 4 Stunden nach dem Sandstrahlen abgeschlossen sein, um ein erneutes Rosten der Gewindeoberfläche zu verhindern. Beim Auftragen der Beschichtung erfolgt ein elektrostatisches Sprühverfahren, die Sprühspannung wird auf 60-80 kV geregelt, der Sprühabstand beträgt 150-200 mm, um sicherzustellen, dass die Beschichtung jedes Zahnprofil des Gewindes gleichmäßig bedeckt, ohne dass die Beschichtung fehlt oder durchhängt, und die Beschichtungsdicke wird auf 8-12 μm geregelt. Der Aushärtungsprozess gliedert sich in Vorhärtung und Endhärtung. Die Vorhärtungstemperatur beträgt 30 Minuten lang 80–100 Grad, um das Lösungsmittel in der Beschichtung zu entfernen. Die endgültige Aushärtetemperatur beträgt 60 Minuten lang 150–180 Grad, um sicherzustellen, dass die Mikrokapseln vollständig mit der Matrix reagieren und eine stabile Bindungsschicht bilden. Zu den Qualitätskontrollmaßnahmen gehören die Online-Dickenerkennung, der Haftungstest und die stichprobenartige Überprüfung der Anti-Lockerungsleistung. Zur Dickenerkennung wird ein Wirbelstrom-Dickenmessgerät verwendet, für die Haftungsprüfung wird die Kreuzschnittmethode verwendet und die Antilockerungsleistung muss durch einen Vibrationstest überprüft werden, um sicherzustellen, dass sich die Schraube nach 10⁶ Vibrationszyklen nicht lockert.
Was sind die Auswahlanforderungen an Antilockerungsbeschichtungen für Eisenbahnschrauben unter verschiedenen Betriebsbedingungen auf der Strecke?
Die Anforderungen an die Auswahl von Anti--Lockerungsbeschichtungen für Eisenbahnbolzen unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen auf der Strecke unterscheiden sich erheblich. Der Kern besteht darin, drei Schlüsselfaktoren zu erfüllen:Vibrationsfrequenz, Umgebungsfeuchtigkeit und Demontageanforderungen. Hochgeschwindigkeitsbahnen haben eine hohe Betriebsgeschwindigkeit, Vibrationsfrequenzen von bis zu 50-100 Hz und lange Wartungszyklen auf der Strecke, weshalb lang-wirksame Antilockerungsbeschichtungen erforderlich sind.Mikrokapsel-Anti--LockerungsbeschichtungBevorzugt wird ein Material, das eine lange Lebensdauer gegen Lockerung aufweist, sich an hochfrequente Vibrationen anpassen kann und nach dem Aushärten eine hohe Haftfestigkeit aufweist, die eine zuverlässige Befestigung für mehr als 10 Jahre gewährleistet. Schwerlastbahnen haben eine große Achslast, die Bolzen sind großen Belastungen ausgesetzt und die Reibungskraft zwischen Gewindepaaren lässt sich leicht abschwächen.Anaerobe Anti--Lockerungsbeschichtunggeeignet ist, das nach dem Aushärten eine hohe Härte aufweist, einer Gewindeverformung unter großer Belastung widerstehen kann und ölbeständig ist und für die raue Umgebung von Schwertransportleitungen geeignet ist. Bei normalen -Hochgeschwindigkeitsbahnen kommt es häufig zu Wartungsarbeiten an der Strecke, weshalb die Bolzen wiederholt demontiert und montiert werden müssenNylon-Verriegelungsbeschichtungausgewählt werden soll. Die Nylonbeschichtung ist wiederverwendbar, kann nach 5-{3}8-maliger Demontage und Montage eine gute Anti-Lockerungswirkung aufrechterhalten und ist kostengünstig, was den wirtschaftlichen Anforderungen normaler -Schnellbahnen entspricht. Der unterirdische Abschnitt städtischer Schienenverkehrslinien weist eine hohe Luftfeuchtigkeit auf und ist anfällig für Korrosion. Daher sind Beschichtungen erforderlich, die sowohl Lockerungs- als auch Korrosionsschutzfunktionen haben.Nylon + verzinkte Verbundbeschichtungkann verwendet werden, wenn die verzinkte Schicht für den -Korrosionsschutz und die Nylonschicht für den -Lockerungsschutz verantwortlich ist und so einen doppelten Schutz für die Leistung der Schrauben bietet.
Welche Erkennungsmethoden und Akzeptanzstandards gibt es für Anti--Lockerungsbeschichtungen für Eisenbahnschrauben?
Die Erkennungsmethoden für Anti--Lockerungsbeschichtungen für Eisenbahnbolzen umfassen drei Kategorien:Prüfung des Aussehens, Prüfung der physikalischen und chemischen Leistung und Prüfung der Lockerungsfestigkeit. Die Abnahmenormen müssen den Sondernormen TB/T 3360-2016 für Eisenbahnbolzen entsprechen. Bei der Prüfung des Aussehens wird eine visuelle Methode verwendet, die erfordert, dass die Beschichtungsoberfläche gleichmäßig und kontinuierlich ist, ohne Blasen, Nadellöcher, Abblättern und andere Mängel, das Gewindeprofil klar ist und keine Maßüberschreitungen aufgrund von Beschichtungsanhäufungen auftreten. Die physikalische und chemische Leistungsprüfung umfasst die Dickenerkennung, Adhäsionserkennung und Korrosionsbeständigkeitserkennung. Zur Dickenerkennung wird ein Wirbelstrom-Dickenmessgerät verwendet. Die Beschichtungsdicke sollte im Bereich von 5-20 μm liegen, mit einer Abweichung von weniger als oder gleich ±2 μm. Zur Adhäsionserkennung wird der Gitterschnitttest verwendet. Der Gitterschnittabstand beträgt 1 mm und der Haftungsgrad sollte Grad 1 erreichen. Zur Erkennung der Korrosionsbeständigkeit wird ein neutraler Salzsprühtest verwendet, die Salzsprühtestzeit beträgt mindestens 500 Stunden und die Beschichtung weist keinen Rost oder Blasenbildung auf. Die Erkennung der Antilockerungsleistung ist der Kernindikator, wobei ein Vibrationsprüfstand und Tests gemäß der Norm GB/T 10431-2008 zum Einsatz kommen. Die Schraubenvorspannung ist auf 80 % des Nennwertes eingestellt, es wird eine Vibrationslast mit einer Frequenz von 50 Hz angelegt, nach 1×10⁶ Vibrationen sollte die Vorspannungsverlustrate kleiner oder gleich 5 % sein und die Schraube weist keine Lockerung oder Ablösung der Beschichtung auf. Die Stichprobenquote für die Inspektion beträgt 5 % der Schrauben pro Charge und nicht weniger als 10 Stück. Wenn ein Stück nicht qualifiziert ist, muss eine doppelte Probenahme durchgeführt werden; Wenn es immer noch nicht qualifiziert ist, wird die Schraubencharge als fehlerhaftes Produkt beurteilt.