Verzahntes Eingriffsdesign von Laschen und Technologie zur Anpassung der Steifigkeit der Schienenverbindung
Was sind die wichtigsten Designparameter der Zahnprofil-Eingriffsstruktur von Laschen?
Zu den wichtigsten Designparametern der Zahnprofil-Eingriffsstruktur von Laschen gehören:Zahnwinkel, Zahnhöhe und Zahnteilung, und diese drei Parameter bestimmen gemeinsam den Eingriffseffekt und die Gelenksteifigkeit. Der Zahnwinkel ist normalerweise auf 60 Grad ausgelegt, wodurch der Normaldruck zwischen den Eingriffszähnen und der Schienenkontaktfläche maximiert, die Bisskraft verbessert und ein Verrutschen der Zahnoberfläche während des Zugbetriebs vermieden werden kann. Die Zahnhöhe sollte auf 3–5 mm kontrolliert werden; Eine zu hohe Zahnhöhe führt zu Spannungskonzentrationen an der Zahnspitze, was leicht zu Zahnspitzenverschleiß oder Absplitterungen führen kann, während eine zu niedrige Zahnhöhe keinen effektiven Eingriff bilden kann, was zu einer unzureichenden Verbindungssteifigkeit führt. Die Zahnteilung ist auf 10–15 mm eingestellt und muss dem Elastizitätsmodul der Schiene entsprechen, um eine gleichmäßige Spannungsverteilung bei der Lastübertragung zu gewährleisten. Unterschiedliche Schienenmodelle werden an unterschiedliche Zahnprofilparameter angepasst; Die Lasche für nationale Standardschienen mit 60 kg/m sollte eine Zahnhöhe von 4 mm und eine Zahnteilung von 12 mm haben, um der hohen Steifigkeit des Grundmaterials zu entsprechen.
Was sind die Unterschiede in der Verbindungssteifigkeit zwischen ineinandergreifenden Laschen mit Zahnprofil und flachen Laschen?
Die Unterschiede in der Verbindungssteifigkeit zwischen ineinandergreifenden Laschen mit Zahnprofil und flachen Laschen spiegeln sich hauptsächlich in drei Aspekten wider:Steifigkeitskontinuität, Lastübertragungseffizienz und Verformungswiderstand. Die Gelenksteifigkeit von Laschen mit Zahnprofileingriff kann mehr als 95 % der Steifigkeit des Schienenbasismaterials erreichen, wodurch eine kontinuierliche Lastübertragung ohne offensichtliche Steifigkeitsveränderung beim Vorbeifahren des Zuges ermöglicht wird; Die Verbindungssteifigkeit flacher Laschen beträgt nur 70 %-80 % des Grundmaterials, wodurch sich leicht ein Steifigkeitsbruchpunkt bilden und ein Rad-Schienen-Aufprall verursachen kann. Die mechanische Beißkraft der Zahnprofil-Eingriffsstruktur erhöht die Lastübertragungseffizienz um 20–30 %, sorgt für eine gleichmäßigere Spannungsverteilung und vermeidet Spannungskonzentrationen an der Verbindung; Flache Laschen basieren hauptsächlich auf der Vorspannung der Schrauben, um Lasten zu übertragen, und die Belastung kann sich leicht um die Schraubenlöcher herum konzentrieren. In Bezug auf die Verformungsbeständigkeit ist die Längsverformungsbeständigkeit von Laschen mit Zahnprofilverzahnung 40 % höher als die von flachen Laschen, wodurch die Dehnungs- und Kontraktionsverformung von Schienenverbindungen wirksam verhindert werden kann, was besonders für Bereiche mit drastischen Temperaturschwankungen geeignet ist.
Welche Anpassungsanforderungen bestehen bei ineinandergreifenden Laschen mit Zahnprofil für unterschiedliche Schienenmodelle?
Im Mittelpunkt stehen die Anpassungsanforderungen von ineinandergreifenden Laschen mit Zahnprofil an unterschiedliche SchienenmodellePassende Schienenquerschnittsabmessungen und Steifigkeitseigenschaften. Für 50 kg/m nationale Standardschienen mit relativ geringer Querschnittssteifigkeit sollte die angepasste Lasche eine Zahnhöhe von 3 mm, eine Zahnteilung von 10 mm und einen Zahnwinkel von 60 Grad haben, um Schäden an der Schienenkontaktfläche durch zu tief ineinandergreifende Zähne zu vermeiden. Für 60 kg/m schwere Schwerlastschienen nach nationalem Standard ist es notwendig, die Tragfähigkeit der ineinandergreifenden Zähne zu verbessern; Die Zahnhöhe beträgt 4 mm, die Zahnteilung 12 mm und es wird hochfester legierter Stahl verwendet, um sicherzustellen, dass die Verbindungssteifigkeit den Schwerlastschienen entspricht. Für Schienen nach EU-EN54E1-Standard, deren Querschnittsprofil sich von dem der Schienen nach nationalem Standard unterscheidet, müssen spezielle Zahnprofile mit einem auf 55 Grad eingestellten Zahnwinkel und einer Zahnteilung von 14 mm angepasst werden, um an das Kontaktflächenprofil von Schienen nach ausländischem Standard zu passen. Für nordamerikanische AAR136RE-Schienen ist aufgrund der großen Achslast ein Doppelzahnprofil-Eingriffsdesign erforderlich, um die Schlagfestigkeit der Verbindung weiter zu verbessern.
Was sind die wichtigsten verarbeitungstechnischen Punkte von Laschen mit Zahnprofilverzahnung?
Die wesentlichen verarbeitungstechnischen Punkte von Zahnprofil-Laschen sind in zwei Gliedern zusammengefasst:Genauigkeit der Zahnprofilbearbeitung und Oberflächenbehandlung, die sich direkt auf den Vernetzungseffekt auswirken. Das Zahnprofil wird durch CNC-Fräsen bearbeitet, und die Genauigkeit des Fräsers muss ±0,02 mm erreichen, um sicherzustellen, dass die Abweichung von Zahnwinkel, Zahnhöhe und Zahnteilung innerhalb von ±0,1 mm kontrolliert wird und ein unzureichender Eingriff aufgrund von Zahnprofilabweichungen vermieden wird. Nach dem Fräsen muss die Zahnoberfläche bei einer Temperatur von 820 {10}}850 Grad abgeschreckt und bei 350–400 Grad angelassen werden, damit die Zahnoberflächenhärte HRC55–60 erreicht, um die Verschleißfestigkeit der Zahnoberfläche zu verbessern. Bei der Oberflächenbehandlung handelt es sich um eine Phosphatierung. Die Dicke des Phosphatierungsfilms wird auf 5–8 μm eingestellt, um die Reibungskraft der Zahnoberfläche zu erhöhen und Schlupf auf der Eingriffsoberfläche zu verhindern. Nach der Bearbeitung sollte ein Eingriffstest durchgeführt werden, um die Lasche testweise mit der Schiene zu verbinden. Dabei muss die Kontaktfläche der Eingriffsfläche größer oder gleich 90 % sein, um eine gleichmäßige Lastübertragung sicherzustellen.
Welche Vorsichtsmaßnahmen gelten vor Ort für die Installation von Laschen mit Zahnprofilverzahnung?
Der-Vor-Ort-Installation von Laschen mit Zahnprofilverzahnung muss besondere Aufmerksamkeit gewidmet werdenReihenfolge beim Reinigen der Eingriffsoberfläche und Anziehen der Schraubenum eine Anpassung der Gelenksteifigkeit sicherzustellen. Vor dem Einbau ist es notwendig, die Kontaktflächen der Lasche und der Schiene gründlich von Rost, Ölflecken und Ablagerungen zu reinigen; Es kann mit einer Stahldrahtbürste poliert und anschließend mit einer Hochdruck-Luftpistole gespült werden, um sicherzustellen, dass sich keine Fremdkörper auf der Eingriffsoberfläche befinden und der Eingriffseffekt nicht beeinträchtigt wird. Das Anziehen der Schrauben muss den Anweisungen folgensymmetrische Anzugsreihenfolge von der Mitte zu beiden Enden: Ziehen Sie zuerst die beiden mittleren Schrauben fest, dann die Schrauben an beiden Enden der Reihe nach, um sicherzustellen, dass die Lasche und die Schiene gleichmäßig passen. Das Anzugsdrehmoment sollte je nach Schienenmodell angepasst werden; Das Anzugsmoment für Schienen mit 50 kg/m beträgt 250–300 N·m und für Schienen mit 60 kg/m 350–400 N·m. Ein zu hohes Drehmoment kann leicht zu Schäden an der Zahnoberfläche führen, wohingegen ein unzureichendes Drehmoment zu einem lockeren Eingriff führt. Nach der Installation sollte die Gelenksteifigkeit mit einem dynamischen Steifigkeitstester getestet werden, um sicherzustellen, dass die Abweichung zwischen der dynamischen Gelenksteifigkeit und dem Grundmaterial weniger als oder gleich 5 % beträgt. Darüber hinaus sollte der Verschleiß der Zahnoberfläche regelmäßig mit einem Inspektionszyklus von 6 Monaten überprüft und die Lasche bei starkem Verschleiß der Zahnoberfläche rechtzeitig ausgetauscht werden.