Design der Schienenklemmplattenstruktur und Technologie zur Leistungssteigerung der seitlichen Schienenrückhaltung
Welchen Einflussmechanismus hat die Querschnittsform der Druckplatte auf die seitliche Rückhalteleistung der Schiene?
Die Querschnittsform der Druckplatte bestimmt die Kontaktspannungsverteilung und die Spannungsverformungseigenschaften zwischen ihr und der Schiene. Zu den gängigen Querschnittsformen gehören rechteckige, trapezförmige und bogenförmige Formen. Die Druckplatte mit rechteckigem Querschnitt hat eine kleine Kontaktfläche mit der Schiene, was zu einer konzentrierten Kontaktspannung führt. Langfristige Belastung kann zu Verschleiß an der Schienenoberfläche führen. Darüber hinaus weist der rechteckige Querschnitt eine geringe Biegesteifigkeit auf, was bei seitlicher Belastung zu Biegeverformungen neigt, und die Rückhalteleistung ist schlecht. Die schmale -obere und breite{12}}untere Struktur der Druckplatte mit trapezförmigem Querschnitt-kann die Kontaktfläche mit der Basis des Befestigungselements vergrößern, die Spannung verteilen, und die Biegesteifigkeit des trapezförmigen Querschnitts-ist mehr als 30 % höher als die des rechteckigen Querschnitts, mit geringerer Verformung unter Last und stabilerer Rückhalteleistung. Die Kontaktfläche der bogenförmigen Querschnittsdruckplatte stimmt mit dem Bogenmaß der Schienenschulter überein, die Kontaktspannungsverteilung ist gleichmäßig, wodurch lokaler Verschleiß der Schiene vermieden werden kann, und die bogenförmige Struktur kann die seitliche Belastung in vertikalen Druck umwandeln, wodurch die Rückhalteleistung weiter verbessert wird. Druckplatten mit unterschiedlichen Querschnittsformen müssen an Leitungen mit unterschiedlichen Achslasten angepasst werden. Rechteckige Querschnitte-sind für Leicht-Gleise geeignet, und trapezförmige und bogenförmige-Querschnitte-sind für Schwerlast- und Hochgeschwindigkeitsstrecken geeignet.
Was sind die strukturellen Optimierungspunkte von Druckplatten, die in Schwertransportlinien eingesetzt werden?
Die strukturelle Optimierung von Druckplatten, die in Schwertransportlinien verwendet werden, sollte sich auf zwei Hauptziele konzentrieren: Verbesserung der Biegesteifigkeit und Vergrößerung der Kontaktfläche. Erhöhen Sie zunächst die Querschnittsdicke der Druckplatte von 12 mm auf 16 mm. Durch die Dickenzunahme kann die Biegesteifigkeit der Druckplatte deutlich verbessert werden, so dass die Verformung der Druckplatte bei 30t Achslast kleiner oder gleich 0,5mm ist. Zweitens: Erhöhen Sie die Kontaktfläche zwischen der Druckplatte und der Schiene um 20 %. Durch die Vergrößerung der Kontaktfläche kann die Kontaktspannung verringert und eine plastische Verformung der Schienenschulter vermieden werden. Gleichzeitig nimmt die Reibungskraft mit zunehmender Kontaktfläche zu, wodurch die seitliche Rückhalteleistung weiter verbessert wird. Entwerfen Sie dann eine verstärkende Rippenstruktur am Ende der Druckplatte. Die Höhe der Verstärkungsrippe beträgt 8 mm und die Breite 10 mm. Die Verstärkungsrippe kann die Ermüdungsbeständigkeit der Druckplatte wirksam verbessern und Risse vermeiden, die durch Spannungskonzentration am Ende entstehen. Optimieren Sie abschließend die Position der Installationslöcher der Druckplatte und stellen Sie den Lochabstand von 80 mm auf 100 mm ein. Durch die Vergrößerung des Lochabstands kann die lokale Belastung der Druckplatte verringert und die Gesamtstrukturstabilität verbessert werden. Die optimierte Schwerlast-Druckplatte verfügt über eine seitliche Rückhaltekraft von mehr als 120 kN und erfüllt damit die Betriebsanforderungen von Schwerlastzügen.
Welchen Einfluss hat der Einbauwinkel der Druckplatte auf die Rückhalteleistung und deren Einstellmethode?
Der Einbauwinkel der Druckplatte bezeichnet den Winkel zwischen der Druckplatte und der Schienenachse. Ein angemessener Einbauwinkel kann die seitliche Rückhalteleistung verbessern, und ein zu großer oder kleiner Einbauwinkel verringert die Rückhaltewirkung. Wenn der Installationswinkel 0 Grad beträgt, ist die Druckplatte parallel zur Schienenachse, die nur die vertikale Last tragen kann und die seitliche Verschiebung nicht wirksam einschränken kann; Wenn der Installationswinkel zu groß ist (mehr als 15 Grad), verringert sich die Kontaktfläche zwischen der Druckplatte und der Schiene, die Kontaktspannung konzentriert sich und es kann leicht zu Verschleiß an der Schiene und der Druckplatte kommen. Der optimale Installationswinkel für Schwertransportleinen beträgt 8 Grad -10 Grad. Zu diesem Zeitpunkt kann die Druckplatte nicht nur die vertikale Last tragen, sondern auch eine ausreichende seitliche Rückhaltekraft bereitstellen; Der optimale Installationswinkel für Hochgeschwindigkeitsstrecken beträgt 5 Grad -8 Grad, was für die hochfrequente Vibrationsbelastung von Hochgeschwindigkeitszügen geeignet ist. Die Methode zur Einstellung des Installationswinkels besteht darin, Einstelldichtungen unterschiedlicher Dicke auszutauschen. Für jede Erhöhung der Dichtungsdicke um 1 mm kann der Installationswinkel um 1 bis 2 Grad angepasst werden. Während der Einstellung sollte ein Winkellineal zur Echtzeitmessung verwendet werden, um sicherzustellen, dass der Installationswinkel genau der Norm entspricht.
Was ist der kooperative Rückhaltemechanismus zwischen der Druckplatte und dem elastischen Streifen?
Die Druckplatte und das elastische Band bilden im Befestigungssystem ein zusammenwirkendes Rückhaltesystem, um gemeinsam die vertikale und seitliche Verschiebung der Schiene zu begrenzen, und ihre Leistungsparameter müssen genau aufeinander abgestimmt sein. Der elastische Streifen ist hauptsächlich für die vertikale Zurückhaltung der Schiene verantwortlich und sorgt durch seine eigene elastische Verformung für eine vertikale Vorspannung, um ein vertikales Springen der Schiene zu verhindern. Die Druckplatte ist hauptsächlich für die seitliche Rückhaltung verantwortlich und sorgt durch den Kontakt mit der Schienenschulter für eine seitliche Rückhaltekraft, um eine seitliche Verschiebung der Schiene zu verhindern. Wenn der Zug fährt, werden die vertikalen Vibrationen der Schiene vom elastischen Streifen absorbiert und die seitlichen Vibrationen werden von der Druckplatte begrenzt. Die beiden haben eine klare Arbeitsteilung und kooperieren miteinander. Wenn die Steifigkeit des elastischen Streifens nicht ausreicht, erhöht sich die vertikale Verschiebung der Schiene, was zu einer Erhöhung der seitlichen Belastung der Druckplatte führt. Im Gegenteil, wenn die Rückhalteleistung der Druckplatte nicht ausreicht, nimmt die seitliche Verschiebung der Schiene zu, was den Ermüdungsschaden des elastischen Streifens verschlimmert. Daher ist es bei der Konstruktion des Befestigungssystems erforderlich, die Steifigkeit des elastischen Streifens und die Rückhalteleistung der Druckplatte entsprechend der Linienachslast und dem Geschwindigkeitsniveau anzupassen, damit die kooperative Rückhaltewirkung der beiden optimiert werden kann.
Was sind die verschleißfesten und korrosionsbeständigen Behandlungsverfahren und Anwendungseffekte der Druckplatte?
Die verschleißfeste und korrosionsbeständige-Behandlung der Druckplatte basiert auf einem zusammengesetzten Prozess aus „Aufkohlen und Abschrecken + elektrophoretischer Beschichtung“. Aufkohlen und Abschrecken ist der zentrale Schritt zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit. Die Druckplatte wird in einen Aufkohlungsofen gelegt und 5 Stunden lang auf einer Temperatur von 930 Grad gehalten, damit Kohlenstoffatome in die Oberfläche der Druckplatte eindringen können. Die Dicke der aufgekohlten Schicht wird auf 0,8 -1,0 mm eingestellt. Anschließend wird eine Abschreckbehandlung durchgeführt, damit die Härte der aufgekohlten Schicht über HRC58 liegt und die Verschleißfestigkeit mehr als das Vierfache der von gewöhnlichen Druckplatten beträgt. Die elektrophoretische Beschichtung ist der entscheidende Schritt zur Verbesserung der Korrosionsschutzleistung. Nach dem Aufkohlen und Abschrecken wird die Druckplatte in einen Elektrophoresetank gelegt und ein elektrisches Feld angelegt, damit die Beschichtung gleichmäßig auf der Oberfläche der Druckplatte haftet. Die Schichtdicke beträgt 20-30μm. Die elektrophoretische Beschichtung verfügt über eine starke Haftung und eine Salzsprühnebelbeständigkeit von mehr als 1000 Stunden, was für Leitungen in Küsten- und Salz-Alkali-Gebieten geeignet ist. Der Anwendungseffekt des Verbundbehandlungsverfahrens ist bemerkenswert. Nach 5 Betriebsjahren in Schwertransportlinien beträgt der Oberflächenverschleiß der behandelten Druckplatte höchstens 0,2 mm ohne offensichtliche Korrosion, während die unbehandelte Druckplatte nach 1 Betriebsjahr starken Verschleiß und Korrosion aufweist.