Fretting-Verschleißmechanismus und Verhinderung lockerer Kettenbolzen
F1: Was ist Reibverschleiß von Schienenschrauben und wie entsteht er?
A1: Reibverschleiß bezieht sich auf Verschleiß, der durch wiederholtes relatives Gleiten zwischen Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben bei kleiner Amplitude verursacht wird. Vibrationen während der Zugfahrt führen zu hochfrequentem Mikroschlupf an den Gewindekontaktflächen, wodurch Oxidfilme auf der Oberfläche zerstört werden und sich Metallablagerungen bilden. Schmutz erhöht die Reibung und den Verschleiß weiter, vergrößert den Gewindespielraum und verringert den Reibungskoeffizienten, was schließlich zu einer Schwächung des Schraubendrehmoments und einer Selbstlockerung führt. Bei normal aussehenden Schrauben, die sich durch starke Verdeckung und schnelle Entwicklung auszeichnen, tritt häufig Reibverschleiß auf.
F2: Wo ist der Verschleiß durch Bolzenverschleiß am stärksten?
A2: Passungsverschleiß ist am deutlichsten an Verbindungen, Weichen, Kurven, Kreuzungen und anderen Abschnitten mit starken Vibrationen und komplexen Kräften zu erkennen. Diese Abschnitte sind starken Zugstößen und einer hohen Vibrationsfrequenz ausgesetzt, was zu häufigerem Mikroschlupf und schnellerem Verschleiß führt. Schwertransportleitungen weisen aufgrund der großen Achslast und zahlreichen zyklischen Belastungen einen viel höheren Verschleiß durch Reibverschleiß auf als herkömmliche Leitungen. Darüber hinaus beschleunigen kombinierter Verschleiß und Korrosion in Küsten- und feuchten Umgebungen den Ausfall von Schrauben weiter.
F3: Welche spezifischen Auswirkungen hat Reibverschleiß auf die Leistung der Schraubenbefestigung?
A3: Reibverschleiß verformt das Gewindeprofil, vergrößert das Passspiel und erschwert die Aufrechterhaltung der Schraubenvorspannung. Zwischen den Gewindegängen eingeschlossene Abriebpartikel verursachen ein falsch hohes Drehmoment und eine unzureichende tatsächliche Vorspannung. Langfristiger Verschleiß schwächt den wirksamen Schraubenabschnitt, verringert die Festigkeit und führt zu einem leichten Bruch unter Last. Reibverschleiß beschädigt auch Korrosionsschutzbeschichtungen, beschleunigt die Schraubenkorrosion und führt zu einem doppelten Fehlermodus aus „Verschleiß + Korrosion“.
F4: Können Sicherungsscheiben den Reibverschleiß vollständig unterdrücken?
A4: Sicherungsscheiben verbessern den Reibungswiderstand und verringern die Lockerungswahrscheinlichkeit, können Mikro-bewegungen jedoch nicht vollständig beseitigen. Bei starker Vibration kommt es immer noch zu Mikroschlupf an den Kontaktflächen und es bleibt Reibverschleiß bestehen. Sicherungsscheiben verzögern lediglich den Lösevorgang, anstatt die Verschleißentwicklung grundsätzlich zu stoppen. Daher sind für eine langfristige Befestigung zusätzlich zu Lockerungsschutzelementen ein korrektes Drehmoment, regelmäßiges Nachziehen und eine Oberflächenbehandlung erforderlich.
F5: Wie kann der Verschleiß und die Lockerung der Schrauben vor Ort reduziert werden?
A5: Verwenden Sie geeignete Unterlegscheiben und Sicherungsscheiben, um flache Kontaktflächen und stabile Reibung zu gewährleisten. Kontrollieren Sie das Installationsdrehmoment genau, um ein zu-Lockern oder-Anziehen zu vermeiden. Tragen Sie einen speziellen Anti-Lockerungskleber oder Fett auf die Gewinde auf, um Mikroschlupf und Verschleiß zu reduzieren. Führen Sie regelmäßig eine stichprobenartige Überprüfung des Drehmoments der Schlüsselschrauben durch und ziehen Sie diese umgehend nach. Ersetzen Sie stark abgenutzte und gewindebeschädigte Schrauben rechtzeitig, um eine lockere Ausdehnung zu verhindern.