Warum Schrauben im Gleisbetrieb brechen
Eisenbahnschrauben und -bolzen übertragen die Klemmkraft, die Schienen, Laschen und Grundplatten zusammenhält, und tragen wiederholte dynamische Belastungen von jedem vorbeifahrenden Rad. Das Versagen beginnt normalerweise am Gewindegrund, wo sich die Belastung durch Biegung und Ermüdung konzentriert. Korrosion kann das Gewinde so festfressen, dass sich normale Schraubenschlüssel um den Kopf drehen und ein übermäßiges{2}}Drehmoment den Schaft über seine Elastizitätsgrenze hinaus dehnt. Sobald der Kopf abgeschert oder das Gewinde abgestreift ist, ist die umgebende Schwelle oder Lasche normalerweise noch intakt. Daher ist die richtige Reaktion ein kontrollierter Extraktionsvorgang, der die gebrochene Schraube entfernt, ohne das Lochgewinde zu beschädigen.
Werkzeuge und Vorbereitung vor der Extraktion
Die Vorbereitung entscheidet darüber, ob die Extraktion beim ersten Versuch gelingt. Reinigen Sie die Oberfläche des gebrochenen Schraubenkopfes und entfernen Sie Schlamm, Schmutz und losen Rost, sodass der Bruchbereich deutlich sichtbar ist. Markieren Sie mit einem Körner die Mitte des Abschnitts, damit der Bohrer nicht wandern kann. Setzen Sie einen 6-8-mm-Bohrer in eine elektrische Bohrmaschine ein und bohren Sie ein Pilotloch in die Mitte des Abschnitts, wobei Sie den Bohrer senkrecht zur Fläche halten. Entfernen Sie den kleinen Bohrer, setzen Sie einen 16-mm-Bohrer ein und vergrößern Sie das Loch durch den gebrochenen Bolzen, während Sie den Bohrer an der ursprünglichen Schraubenachse ausrichten. Das Loch muss gerade sein, da die darin eingebaute Schweißsäule später sowohl Wärme als auch Stöße auf das Gewinde überträgt.
Das sechs-stufige Extraktionsverfahren
Schritt eins: Nehmen Sie einen Schweißdraht mit einem Durchmesser von nicht mehr als 3,2 mm und bauen Sie mit kleinem bis mittlerem Strom von innen nach außen Deckschweißgut im Bohrloch auf, bis die Schweißsäule etwa die halbe Länge des gebrochenen Bolzens bedeckt. Schritt zwei: Nachdem die Schweißnaht leicht abgekühlt ist, schlagen Sie mit einem Handhammer auf die Stirnfläche, sodass der gebrochene Bolzen in seiner axialen Richtung vibriert. Der Erwärmungs- und Abkühlungszyklus des Lichtbogens in Kombination mit der Vibration lockert den Halt zwischen dem gebrochenen Faden und dem Loch. Schritt drei: Beobachten Sie die Bruchlinie sorgfältig. Wenn nach dem Klopfen an der Bruchstelle eine Spur von Rost auftritt, setzen Sie eine M18-Mutter auf den Kopf der Schweißsäule und schweißen Sie die Mutter daran fest. Schritt vier: Lassen Sie die Baugruppe etwas abkühlen und drehen Sie die Mutter, während sie noch heiß ist, mit einem Pflaumenschlüssel hin und her oder klopfen Sie beim Drehen leicht mit einem kleinen Hammer auf die Stirnseite der Mutter, bis die gebrochene Schraube herausgezogen wird. Schritt fünf: Reinigen Sie nach dem Entfernen das Gewinde im Loch mit einem geeigneten Gewindebohrer und entfernen Sie Rost und Rückstände, die durch den Fehler entstanden sind. Schritt sechs: Überprüfen Sie das Loch und die umgebende Oberfläche, setzen Sie dann eine neue Schraube ein und ziehen Sie sie mit dem angegebenen Drehmoment fest.
Sicherheitsvorkehrungen beim Schweißen und Entfernen
Beim Schweißen an Gleisbeschlägen müssen die Sicherheitsvorschriften vor Ort eingehalten werden. Halten Sie den Schweißstrom niedrig und die Lichtbogenzeit kurz, damit das umgebende Grundmetall nicht überhitzt wird, was die Schwellenplatte oder das Laschenloch schwächen würde. Tragen Sie geeignete Schutzausrüstung, halten Sie brennbares Material vom Arbeitsbereich fern und stellen Sie sicher, dass die Schiene nicht als Rückleiter für den Schweißkreis verwendet wird. Beim Drehen der Mutter im heißen Zustand die Hand mit einem Handschuh schützen, damit der Bediener die Bewegung der Mutter spüren kann, ohne sich zu verbrennen. Wenn sich die Mutter nach mehreren Versuchen nicht bewegt, halten Sie an und überprüfen Sie sie erneut, anstatt immer mehr Kraft auszuüben, die die Schweißnaht zerstören oder das Loch beschädigen könnte.
Post-Entfernungsprüfungen und Verhinderung von Wiederholungen
Überprüfen Sie nach dem Entfernen der gebrochenen Schraube das Gewinde mit einer Gewindelehre und stellen Sie sicher, dass das Loch rund und frei von Rissen ist. Ein beschädigtes Gewinde kann mit einem Gewindebohrer wiederhergestellt werden, ein gerissenes Loch in einer Schwelle oder Lasche sollte jedoch vor der Wiederverwendung von einem Techniker beurteilt werden. Wenn die Ersatzschraube installiert ist, wenden Sie mit einem kalibrierten Drehmomentschlüssel die angegebene Vorspannung an und stellen Sie sicher, dass die Federscheibe, falls vorhanden, nicht abgeflacht ist. Um die Wahrscheinlichkeit eines erneuten Auftretens zu verringern, wählen Sie Schrauben mit einer für die Umgebung geeigneten Oberflächenbehandlung, tragen Sie dort, wo die Betriebsbedingungen dies zulassen, ein Anti-Seize-Mittel auf und berücksichtigen Sie Drehmoment und Zustand der Schrauben im regelmäßigen Inspektionsplan für Gleise, damit lose oder korrodierte Befestigungselemente korrigiert werden, bevor sie versagen.
Häufig gestellte Fragen
Warum muss das Pilotloch in der Mitte der gebrochenen Schraube gebohrt werden?
Ein außermittiges Loch verschiebt die Schweißsäule zur Seite, sodass die Hammervibration und die Drehlast ungleichmäßig wirken und die gebrochene Schraube stärker in das Loch klemmen kann. Ein zentriertes Loch sorgt dafür, dass die Extraktionskraft auf die Schraubenachse ausgerichtet ist.
Warum ist ein Schweißdraht von 3,2 mm oder kleiner angegeben?
Ein dünner Stab mit kleinem bis mittlerem Strom hält den Wärmeeintrag gering und das Schweißbad innerhalb eines engen Bohrlochs kontrollierbar, wodurch thermische Schäden am umgebenden Gewinde und Grundmetall begrenzt werden.
Was bewirkt der Hammervibrationsschritt?
Die Kombination aus Lichtbogenwärme, anschließender Abkühlung und axialer Vibration bricht die Korrosionsbindung und lockert die Überschneidung zwischen dem gebrochenen Gewinde und dem Loch, sodass die Schraube mit mäßiger Kraft herausgedreht werden kann.
Warum ist eine M18-Mutter an der Schweißsäule angeschweißt?
Die Mutter gibt dem Bediener einen sicheren Griffpunkt. Durch Hin- und Herdrehen der Mutter im noch heißen Zustand wird das Drehmoment direkt auf die Schweißsäule und dann auf das gebrochene Gewinde übertragen und die Schraube herausgezogen.
Wann sollte der Abbau gestoppt und eine fachgerechte Reparatur veranlasst werden?
Wenn die Schweißnaht wiederholt bricht, sich die Mutter nicht drehen lässt oder der Lochrand zu reißen beginnt, stoppen Sie sofort. Bei weiterer Krafteinwirkung besteht die Gefahr, dass sich das Loch vergrößert, die Schwelle oder Lasche reißt und eine einfache Reparatur zum Austausch von Bauteilen wird.
Wie wird das Lochgewinde nach dem Entfernen wiederhergestellt?
Führen Sie einen geeigneten Gewindebohrer durch das Loch, um das Gewinde sauber zu schneiden und Rost und Schmutz zu entfernen. Anschließend wird das Gewinde mit einer Lehre überprüft und eine neue Schraube mit dem richtigen Durchmesser und der richtigen Sorte mit dem angegebenen Drehmoment eingebaut.