Rutschfestes Zahndesign von Schienenklemmplatten und Anpassungslösungen für unterschiedliche Anforderungen an die Schienenverriegelung
Was sind die Kernparameter des hochfesten Zahnprofildesigns für Gleisdruckplatten in Schwertransportstrecken?
Der Kern des hochfesten Zahnprofildesigns für Gleisdruckplatten in Schwerlaststrecken besteht darin, der großen Seitenkraft von Schienen standzuhalten. Zunächst wird das Zahnprofil übernommenTrapezförmige Anti-{0}}Rutschzähne, mit einer Zahnhöhe von 3 mm, einer oberen Zahnbreite von 2 mm, einer unteren Zahnbreite von 4 mm und einer Zahnteilung von 5 mm. Die Auflagefläche von Trapezzähnen ist 50 % größer als die von Dreieckszähnen, die einer Seitenkraft von mindestens 80 kN standhalten können und somit die Verriegelungsanforderungen für eine Achslast von 30 Tonnen in Schwerlaststrecken erfüllen. Die Druckplatte besteht aus hochfestem legiertem 42CrMo-Stahl mit einer Zugfestigkeit von mindestens 1080 MPa und einer Härte von HRC32-36 nach dem Abschrecken und Anlassen. Der Teil des Zahnprofils wird mit einer Abschrecktiefe von 2 mm oberflächenvergütet und die Oberflächenhärte wird auf HRC55-60 erhöht, wodurch die Verschleißfestigkeit des Zahnprofils erhöht und ein durch Zahnprofilverschleiß verursachtes Versagen der Rutschfestigkeit verhindert wird. Die Anpassungsrate zwischen dem Zahnprofil der Druckplatte und der Schienenbasis beträgt mindestens 95 % und die Bearbeitungsgenauigkeit des Zahnprofils wird auf ±0,1 mm kontrolliert. Dadurch wird sichergestellt, dass das Zahnprofil in die Anti-Rutsch-Linien der Schienenbasis eingebettet werden kann, wodurch die Kontaktreibung erhöht wird und der Anti-Rutsch-Koeffizient größer oder gleich 0,5 ist. Die Gesamtdicke der Druckplatte ist auf 25 mm ausgelegt und der belastete Teil ist auf 30 mm verdickt, um die Druckfestigkeit zu verbessern und plastische Verformungen bei Schwerlastlasten zu vermeiden. Darüber hinaus ist die Kante der Druckplatte mit einem Bogenübergang mit einem Übergangsradius von 10 mm versehen, wodurch die Spannungskonzentration verringert und die Ermüdungsbeständigkeit verbessert wird. Die Ermüdungslebensdauer beträgt mindestens 2×10⁶ Zyklen.
Was sind die Kernpunkte des leichten Zahnprofildesigns für Gleisdruckplatten im städtischen Schienenverkehr?
Der Kern des leichten Zahnprofildesigns für Gleisdruckplatten im städtischen Schienenverkehr besteht darin, das Eigengewicht zu reduzieren und einen Verriegelungseffekt sicherzustellen. Zunächst wird das Zahnprofil übernommenrautenförmige-rutschsichere-Zähne, mit einer Zahnhöhe von 2 mm und einer Zahnteilung von 4 mm. Das Eigengewicht rautenförmiger Zähne- ist 20 % geringer als das von trapezförmigen Zähnen und eignet sich für die erhöhte, leichte Gleisstruktur des städtischen Schienenverkehrs. Die Druckplatte besteht aus der Aluminiumlegierung 6061-T6 mit einer Zugfestigkeit von mindestens 240 MPa und ist 60 % leichter als Druckplatten aus Stahl, was die Installation in großen Höhen erleichtert. Gleichzeitig wird der Zahnprofilteil einer harten Eloxalbehandlung mit einer Oxidfilmdicke von mindestens 15 μm unterzogen und die Oberflächenhärte auf über HV300 erhöht, wodurch die Verschleißfestigkeit des Zahnprofils erhöht wird. Das Zahnprofil der Druckplatte ist genau auf das Schienenbasisprofil von städtischen Schienenverkehrsschienen (z. B. 50 kg/m) abgestimmt, mit einer Passrate größer oder gleich 90 % und einem Rutschhemmkoeffizienten größer oder gleich 0,4, wodurch eine seitliche Schienenverschiebung von kleiner oder gleich 1 mm wirksam verhindert werden kann. Der Aufbau der Druckplatte übernimmt ahohles Design, mit kreisförmigen Hohllöchern, die in nicht{0}beanspruchten Teilen angeordnet sind, mit einem Lochdurchmesser von 10 mm und einem Lochabstand von 20 mm, wodurch das Eigengewicht weiter um 15 % reduziert wird, ohne die strukturelle Festigkeit zu verringern. Darüber hinaus ist die Oberfläche der Druckplatte durch elektrostatisches Sprühen korrosionsbeständig behandelt, mit einer Beschichtungsdicke von mindestens 80 μm und einem Korrosionsschutzgrad von C5, wodurch sie sich an die feuchte Umgebung im städtischen Schienenverkehr anpasst.
Welche Zahnprofilanpassungs- und Anpassungsmaßnahmen gibt es bei Gleisdruckplatten, die an ausländische Normschienen (UIC60) angepasst sind?
Der Kern der Zahnprofilanpassung für Gleisdruckplatten, die an UIC60-Schienen nach ausländischem Standard angepasst sind, besteht darin, das asymmetrische Schienenbasisprofil anzupassen. Zunächst wird das Zahnprofil übernommenasymmetrische Trapezzähne, mit einer Zahnhöhe von 3 mm und einer Zahnteilung von 5 mm auf der breiten Seite des Schienenfußes und einer Zahnhöhe von 2,5 mm und einer Zahnteilung von 4,5 mm auf der schmalen Seite, wodurch sichergestellt wird, dass das Zahnprofil genau mit dem asymmetrischen Schienenfußprofil der UIC60-Schienen übereinstimmt, mit einer Passrate von mindestens 95 %. Die Länge der Druckplatte ist auf 220 mm ausgelegt und damit 30 mm länger als die Druckplatten nach nationalem Standard. Dadurch wird die Kontaktfläche mit den Schwellen vergrößert, der Druck pro Flächeneinheit verringert und Schäden an der Schwellenoberfläche vermieden. Der Zahnprofilteil istaufgekohlt, mit einer aufgekohlten Schichtdicke von 0,8 mm und einer auf HRC58-62 erhöhten Oberflächenhärte, wodurch die Verschleißfestigkeit verbessert wird, um den Schwertransportanforderungen von UIC60-Schienen gerecht zu werden. Die Position der Installationslöcher der Druckplatte wird gemäß dem Befestigungsstandard der UIC60-Schienen mit einem Lochabstand von 180 mm und einem Lochdurchmesser von 24 mm angepasst und passt sich so den Schraubenspezifikationen ausländischer Standard-Befestigungssysteme an. Darüber hinaus ist die Oberfläche der Druckplatte feuerverzinkt, mit einer Zinkschichtdicke von mindestens 120 μm und einer Salzsprühtest-Korrosionsbeständigkeit von mindestens 1500 Stunden, wodurch die Korrosionsschutzanforderungen internationaler Projekte erfüllt werden.
Welche Prüfmethoden und Bewertungsindikatoren gibt es für die Zahnprofilleistung von Gleisdruckplatten?
Die Prüfung der Zahnprofilleistung von Gleisdruckplatten konzentriert sich auf drei Kernindikatoren:Rutschfestigkeit, Verschleißfestigkeit des Zahnprofils und Ermüdungsverhalten. Zunächst wird die Rutschfestigkeit getestetQuerkraftprüfmaschine. Installieren Sie die Druckplatte auf der Prüfvorrichtung von Schiene und Schwelle, üben Sie eine Vorspannung von 400 N·m aus, üben Sie dann eine Querkraft aus und zeichnen Sie die kritische Querkraft auf, wenn die Druckplatte und die Schiene durchrutschen. Die kritische Querkraft von Druckplatten für Schwerlaststrecken muss größer oder gleich 80 kN sein, und die für den städtischen Schienenverkehr muss größer oder gleich 50 kN sein. Die Verschleißfestigkeit des Zahnprofils wird geprüft durch:Verschleißprüfmaschine, Simulation der seitlichen Rad-{0}}Schienenvibration, Anwendung einer wechselnden seitlichen Kraft für 1×10⁵ Verschleißzeiten. Nach dem Test beträgt der Abnutzungsgrad des Zahnprofils weniger als oder gleich 0,2 mm und es liegt keine offensichtliche Verformung des Zahnprofils vor. Das Ermüdungsverhalten wird geprüft durch apulsierende Ermüdungsprüfmaschine, Anwendung einer Wechsellast mit einer Amplitude von 50 % der Nennseitenkraft für mehr als oder gleich 2×10⁶ Ermüdungszyklen. Nach dem Test weist die Druckplatte keine Risse auf und das Zahnprofil weist keine Ablösung auf, was qualifiziert ist. Zu den Bewertungsindikatoren gehört auch die Bearbeitungsgenauigkeit des Zahnprofils, die Abweichung von Zahnhöhe und Zahnteilung muss kleiner oder gleich ±0,1 mm sein, die Passrate muss größer oder gleich 90 % sein und die mechanischen Eigenschaften des Materials müssen den Designanforderungen entsprechen. Qualifizierte Druckplatten müssen mit angepassten Schienenmodellen und Leitungstypen gekennzeichnet sein, um die Auswahl vor Ort zu erleichtern.
Was sind die Auswahlrichtlinien und Installationsabnahmestandards für Druckplatten verschiedener Schienentypen?
Die Auswahl von Druckplatten unterschiedlicher Schienentypen sollte dem Prinzip „Schienenanpassung und Linienanpassung“ folgen. Für 60-kg/m-Schienen nach nationalem Standard werden Druckplatten aus trapezförmigem Zahnstahl (42CrMo-Material) ausgewählt, die für Schwerlaststrecken geeignet sind. 50-kg/m-Schienen nach nationalem Standard, ausgewählte Druckplatten aus rautenförmiger Zahnaluminiumlegierung, geeignet für den städtischen Schienenverkehr; Für UIC60-Schienen werden aufgekohlte Druckplatten mit asymmetrischen Trapezzähnen ausgewählt, die für Linien nach europäischem Standard geeignet sind. Für AREMA115RE-Schienen werden hochfeste Druckplatten mit rechteckigen Zähnen verwendet, die für nordamerikanische Schwerlaststrecken geeignet sind. Die Installationsabnahmenormen sind in drei Ebenen unterteilt: Erstens, Installationsgenauigkeitsabnahme, die Abweichung zwischen der seitlichen Mittellinie der Druckplatte und der Schienenmittellinie beträgt weniger als oder gleich 1 mm und die Ebenheitsabweichung der Druckplatte beträgt weniger als oder gleich 0,5 mm/m; Zweitens, Akzeptanz der Verriegelungsleistung: Nach dem Anlegen der Vorspannung ist die seitliche Verschiebung der Schiene kleiner oder gleich 0,5 mm und der Anti-Rutsch-Koeffizient ist größer oder gleich 0,4; Drittens: Akzeptables Erscheinungsbild, die Oberfläche der Druckplatte weist keine Risse und Grate auf, das Zahnprofil weist keine Beschädigungen auf und die Korrosionsschutzbeschichtung löst sich nicht ab. Bei der Abnahme werden 15 Druckplatten pro Charge beprobt, 5 für die Prüfung der Installationsgenauigkeit, 5 für die Prüfung der Verriegelungsleistung und 5 für die Prüfung der optischen Qualität. Wenn ein Index nicht qualifiziert ist, muss eine doppelte Stichprobe durchgeführt werden; Ist die Doppelbeprobung immer noch unqualifiziert, gilt die Charge als verschrottet. Nach der Installation sollte die Vorspannung mit einem Drehmomentschlüssel erneut überprüft werden. Der Überprüfungszyklus sollte einen Monat betragen, um eine stabile Verriegelungswirkung sicherzustellen.