Korrosionsbeständige Dichtungstechnologie von Laschen und deren Kompatibilität mit verschiedenen Schienenverbindungen
Was sind die wichtigsten Korrosionsschutz- und Dichtungstechnologien für Laschen?
Zu den wichtigsten Korrosionsschutz- und Versiegelungstechnologien für Laschen gehören Feuerverzinkung, Versiegelungsbeschichtung und kathodischer Schutz. Die Feuerverzinkung ist die grundlegendste Korrosionsschutzmethode, bei der die Lasche in geschmolzenes Zink getaucht wird, um eine Zinkschicht mit einer Dicke von mindestens 85 μm zu bilden. Diese Zinkschicht bietet anodischen Opferschutz, isoliert effektiv Luft und Feuchtigkeit und erreicht eine Salznebelbeständigkeitsdauer von mindestens 1000 Stunden. Bei der Dichtmittelbeschichtung wird Polyurethan-Dichtmittel auf die Kontaktfläche zwischen Lasche und Schiene aufgetragen. Die Dichtstoffviskosität beträgt 5000-8000 mPa·s. Nach dem Aushärten bildet es eine elastische Dichtschicht, die das Eindringen von Regenwasser, Staub und anderen Verunreinigungen in die Fugenspalte verhindert und Spaltkorrosion verhindert. Der kathodische Schutz wird hauptsächlich zum Korrosionsschutz von Laschen im Schwerlastverkehr eingesetzt. Durch die Einbettung von Opferanoden (z. B. Zinkanoden) in der Nähe der Lasche werden elektrochemische Prinzipien genutzt, um die Lasche vor Korrosion zu schützen. Die Lebensdauer der Opferanoden ist mit der der Lasche selbst vergleichbar und gewährleistet einen langfristigen Korrosionsschutz. Darüber hinaus werden leicht korrodierende Bereiche wie Bolzenlöcher auf der Lasche mit Epoxidharz-Dichtstoff mit einer Dichtstoffdicke von mindestens 20 μm abgedichtet, wodurch die Korrosionsschutzwirkung weiter verbessert wird.
Was sind die Unterschiede in den Verbindungsabmessungen zwischen Schienenlaschen nach nationalem Standard (GB) und ausländischem Standard (GST)?
Die Hauptunterschiede in den Verbindungsabmessungen zwischen GB- und GST-Schienenlaschen liegen im Bolzenlochabstand, im Bolzenlochdurchmesser und in der Laschenlänge. Der Bolzenlochabstand von GB-Schienenlaschen richtet sich nach dem Schienenmodell. Beispielsweise beträgt bei einer GB-Schienenlasche mit 60 kg/m der Bolzenlochabstand 140 mm, der Bolzenlochdurchmesser 24 mm und die Laschenlänge 820 mm. Der Bolzenlochabstand der EU-EN-Standard-Schienenlaschen beträgt 120 mm, der Bolzenlochdurchmesser beträgt 22 mm und die Laschenlänge beträgt 760 mm. Diese Abmessungen unterscheiden sich erheblich von GB-Schienenlaschen, sodass ein direkter Austausch nicht möglich ist. Nordamerikanische AAR-Standard-Schienenlaschen haben einen Bolzenlochabstand von 150 mm, einen Bolzenlochdurchmesser von 26 mm und eine Laschenlänge von 900 mm, Abmessungen, die mit nordamerikanischen Schienenverbindungsstrukturen kompatibel sind. Südostasiatische Schmalspurschienen-Laschen haben einen Bolzenlochabstand von 100 mm, einen Bolzenlochdurchmesser von 20 mm und eine Laschenlänge von 600 mm und entsprechen damit den kleineren Querschnittsabmessungen von Schmalspurschienen. Diese Maßunterschiede werden durch die Eisenbahnnormen und gemeinsame Designphilosophien verschiedener Länder bestimmt; Daher müssen bei Schienenverbindungen die zum Schienentyp passenden Laschen ausgewählt werden.
Was sind die wichtigsten Designüberlegungen für die Verstärkung von Laschen in Schwerlastbahnen?
Die wichtigsten Designüberlegungen für die Verstärkung von Laschen in Schwerlastbahnen sind die Verbesserung der Tragfähigkeit und der Ermüdungsbeständigkeit. Zunächst wird hoch{3}fester, niedrig-legierter Baustahl wie Q355B ausgewählt. Dieses Material hat eine Zugfestigkeit von mindestens 510 MPa und eine Streckgrenze von mindestens 355 MPa, wodurch die Tragfähigkeit im Vergleich zu gewöhnlichen Laschen aus Kohlenstoffstahl um 20 % erhöht wird. Die Querschnittsdicke der Lasche wurde von 16 mm auf 20 mm erhöht, um ihre Biegesteifigkeit zu verbessern und Verformungen bei hoher Belastung zu reduzieren. Spannungskonzentrationsbereiche werden optimiert, indem der Fasenradius der Schraubenlöcher von 2 mm auf 5 mm erhöht wird, wodurch der Spannungskonzentrationsfaktor verringert und Ermüdungsrisse minimiert werden. Es werden hochfeste Schrauben verwendet, wobei die Vorspannung der Schrauben auf 40 -45 kN kontrolliert wird, um die Festigkeit der Verbindung zwischen der Lasche und der Schiene zu verbessern und eine relative Verschiebung an der Verbindung während des Zugbetriebs zu verhindern. Darüber hinaus sind auf der Kontaktfläche zwischen Lasche und Schiene rutschfeste Rillen mit einer Rillentiefe von 1–2 mm und einem Abstand von 5 mm angebracht, die die Kontaktreibung erhöhen und ein Verrutschen der Schienenverbindung verhindern.
Welche Anpassungsmaßnahmen zur Abdichtung und Vibrationsdämpfung gibt es für Laschen von Hochgeschwindigkeitsbahnen?
Die Anpassungsmaßnahmen zur Abdichtung und Vibrationsdämpfung von Laschen in Hochgeschwindigkeitsbahnen konzentrieren sich hauptsächlich auf die Verbesserung der Dichtungsleistung und der Vibrationsdämpfungswirkung. Zunächst wird eine zweischichtige Dichtungsstruktur verwendet. Zwischen der Lasche und der Schienenkontaktfläche ist eine 3-5 mm dicke Gummidichtung aus Nitrilkautschuk eingebaut. Diese Dichtung verfügt über gute Elastizitäts- und Dichteigenschaften und verhindert wirksam das Eindringen von Regenwasser und Staub in die Fugenspalte. An den Bolzenlöchern der Lasche sind Dichtscheiben aus Fluorkautschuk angebracht. Diese Unterlegscheiben weisen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen auf und behalten eine gute Dichtleistung in einem Temperaturbereich von -40 Grad bis 150 Grad bei. Um den Schwingungseigenschaften von Hochgeschwindigkeitsbahnen Rechnung zu tragen, werden zwischen der Lasche und der Schiene schwingungsdämpfende Unterlegscheiben angebracht. Diese Unterlegscheiben bestehen aus Polyurethan mit einer Shore-Härte von 60–70 und absorbieren die beim Zugbetrieb entstehende Vibrationsenergie und reduzieren die Vibrationsamplitude an der Verbindungsstelle. Darüber hinaus kommt eine schraubenlose Laschenverbindungstechnik zum Einsatz. Die Lasche und die Schiene werden mit hydraulischen Klemmen kaltextrudiert, wodurch Schraubenlöcher an der Verbindungsstelle entfallen und Spannungskonzentrationen an den Schraubenlöchern vermieden werden. Gleichzeitig werden die Dichtungsleistung und die Gesamtintegrität der Verbindung verbessert.
Was sind die Installationsqualitätsprüfungs- und Abnahmestandards für Laschen?
Die Installationsqualitätsprüfungs- und Abnahmestandards für Laschen umfassen hauptsächlich Abweichungen bei den Anschlussmaßen, das Anzugsdrehmoment und die Dichtungsleistung. Abweichungen der Anschlussmaße werden mit einem Stahlbandmaß und einem Messschieber überprüft. Der Versatz zwischen der Mitte der Lasche und der Mitte der Schienenverbindung sollte kleiner oder gleich 2 mm sein, und die Abweichung des Bolzenloch-Mittelabstands sollte kleiner oder gleich ±0,5 mm sein, um eine präzise Ausrichtung zwischen der Lasche und der Schiene zu gewährleisten. Das Anzugsdrehmoment wird mit einem Drehmomentschlüssel überprüft. Das Schraubenanzugsdrehmoment für nationale Standard-Schienenlaschen wird auf 300-350 N·m und für Schwerlast-Eisenbahnlaschen auf 400–450 N·m kontrolliert, mit einer Drehmomentabweichung von höchstens ±10 N·m, um zu verhindern, dass ein übermäßiges Drehmoment zum Bruch der Schraube führt oder ein unzureichendes Drehmoment zum Lösen führt. Die Dichtigkeit wird mit einem Wasserdichtheitstest geprüft. Auf die Fuge wird ein Wasserdruck von 0,1 MPa ausgeübt und 30 Minuten lang aufrechterhalten. Kein Wasseraustritt an der Verbindungsstelle weist auf Akzeptanz hin. Darüber hinaus muss die Oberflächenqualität der Lasche überprüft werden. Die Oberfläche muss frei von Mängeln wie Rissen, Verformungen und Korrosion sein. Risslängen kleiner oder gleich 1 mm und Verformungen kleiner oder gleich 0,5 mm sind akzeptabel. Das Probenahmeverhältnis für die Prüfung beträgt 10 Verbindungen pro Kilometer Leitung. Wenn sich herausstellt, dass eine Verbindung nicht der Norm entspricht, wird die Probenahme verdoppelt, um die Gesamtinstallationsqualität der Leitung sicherzustellen.