Technologie und Anpassungslösungen zum Schutz vor-Lockerung und-Korrosion von Gleisschrauben für unterschiedliche Gleisumgebungen
Was ist der mechanische Mechanismus des Lösens der Gleisbolzen und welche Auswirkungen hat er auf die Streckensicherheit?
Der mechanische Mechanismus zum Lösen der Gleisschrauben ist die durch den Zugbetrieb erzeugte hochfrequente wechselnde Vibrationsbelastung, die einen Mikroschlupf an der Gewindekontaktfläche zwischen der Schraube und der Mutter verursacht, was zu einer allmählichen Verringerung der Vorspannung führt. Wenn die Dämpfung der Bolzenvorspannung 20 % übersteigt, nimmt die Verbindungssteifigkeit zwischen Schiene und Schwelle ab, was zu einer seitlichen Verschiebung der Schiene führt; Wenn die Vorspannung vollständig verloren geht, lockert sich die Schraube, was direkt zur Instabilität der Schiene führt. Hochfrequente Vibrationen verursachen auch eine Spannungskonzentration am Gewindegrund mit einem Spannungskonzentrationsfaktor von über 3,5, die bei langfristiger Einwirkung zu Ermüdungsbrüchen des Gewindes führt. Das Lösen von Schrauben hat erhebliche Auswirkungen auf die Leitungssicherheit. Auf Hochgeschwindigkeitsstrecken wird das Lösen der Schrauben die dynamische Wechselwirkung zwischen Rad und Schiene verstärken, den reibungslosen Zugbetrieb beeinträchtigen und in schweren Fällen zu Entgleisungsunfällen führen. Bei Schwertransportleitungen führt das Lösen der Schrauben zu Spannungskonzentrationen an der Verbindung, was die Beschädigung von Laschen und Schienen beschleunigt. Darüber hinaus können nach dem Lösen der Schraube leicht Regenwasser und korrosive Medien in den Gewindespalt eindringen, was die Korrosion der Schraube verschlimmert und einen Teufelskreis aus „Lockerung-Korrosion-weiterer Lockerung“ bildet, der die Leitungssicherheit weiter gefährdet.
Was sind die wichtigsten strukturellen Entwurfsschemata für den mechanischen -Lockerungsschutz von Schienenbolzen?
Die wichtigsten strukturellen Entwurfsschemata für die mechanische Lockerungssicherung von Schienenschrauben umfassen drei Arten: Sicherungsmuttern, Gewindesicherungskleber und Doppelmuttersicherung. Sicherungsmuttern haben eine Nylon-Einsatzstruktur. Der Innendurchmesser des Nylonrings ist etwas kleiner als der Hauptdurchmesser des Bolzengewindes. Nach dem Anziehen erfährt der Nylonring eine elastische Verformung, schmiegt sich eng an das Gewinde an und erzeugt eine kontinuierliche Anti-Lockerungsreibung. Diese Struktur ist für Hochgeschwindigkeits- und Normalgeschwindigkeitsstrecken geeignet und hat eine Lockerungsbeständigkeit von über 10 Jahren. Beim Lösen von Gewindesicherungsklebern wird anaerober Klebstoff auf die Oberfläche des Schraubengewindes aufgetragen. Nach dem Anziehen härtet der anaerobe Klebstoff in einer sauerstofffreien Umgebung aus, füllt den Gewindespalt und bildet eine starre Verbindung. Die Anti-Lockerungswirkung wird durch die Vibrationsfrequenz nicht beeinflusst und eignet sich für hochfeste Schrauben in Schwerlastleitungen. Bei der Doppelmutterverriegelung handelt es sich um eine kombinierte Struktur aus „Hauptmutter + Nebenmutter“. Nachdem die Hauptmutter festgezogen wurde, wird die Sekundärmutter in umgekehrter Richtung festgezogen, wodurch eine axiale Vorspannung zwischen den beiden Muttern erzeugt wird, um durch Vibrationen verursachten Gewindeschlupf auszugleichen. Dieses Schema zeichnet sich durch eine einfache Struktur und einfache Wartung aus und eignet sich für Tunnelabschnitte mit hohen Wartungsschwierigkeiten. Alle drei Antilockerungsstrukturen müssen durch Vibrationstests überprüft werden. Unter Vibrationsbedingungen mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Amplitude von 1 mm muss die Dämpfungsrate der Schraubenvorspannung kleiner oder gleich 5 % sein, um die Anforderungen für die Liniennutzung zu erfüllen.
Was sind die Prozesszusammensetzung und das Schutzprinzip der zusammengesetzten -Korrosionsschutzbeschichtung für Schienenbolzen?
Die Verbund--Korrosionsschutzbeschichtung für Schienenbolzen verfügt über eine Doppel--Schichtstruktur aus „Dacromet-Beschichtung + Versiegelungsschicht“. Zu den Prozessschritten der Dacromet-Beschichtung gehören Entfetten, Kugelstrahlen, Tauchbeschichten und Aushärten. Entfernen Sie zunächst die Ölflecken auf der Bolzenoberfläche, verbessern Sie dann die Oberflächenrauheit durch Kugelstrahlen, tauchen Sie sie dann in die Dacromet-Beschichtungslösung ein, die aus Zink-Aluminiumflocken, Chromat usw. besteht, und härten Sie schließlich bei 300 Grad aus, um eine Metallbeschichtung mit einer Dicke von 8-12 μm zu bilden. Die Versiegelungsschicht besteht aus Silikonharzmaterial, das mit einer Dicke von 2-3μm auf die Oberfläche der Dacromet-Beschichtung aufgesprüht wird und als Barriere zur Isolierung von Wasserdampf und korrosiven Medien dient. Sein Schutzprinzip besteht darin, dass die Zink-Aluminiumflocken in der Dacromet-Beschichtung in einer überlappenden schuppenartigen Art und Weise angeordnet sind, um eine physische Barriere zu bilden. Gleichzeitig hat Zink-Aluminium eine Opferanodenschutzwirkung. Wenn die Beschichtung beschädigt ist, korrodiert zuerst Zink-Aluminium und schützt so die Schraubenmatrix vor Rost. Die Versiegelungsschicht kann die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung weiter verbessern und die Alterung der Dacromet-Beschichtung durch ultraviolette Strahlen verhindern. Die Salzsprühbeständigkeit der Verbund-Korrosionsschutzbeschichtung kann mehr als 1000 Stunden erreichen, doppelt so viel wie die herkömmliche Feuerverzinkungsbeschichtung, geeignet für Küstenlinien mit hoher Korrosion und Salz-Alkali-Bodenbereiche.
Was sind die differenzierten Schutz--Lockerungs- und-Korrosionsschutz-Designpunkte von Schienenschrauben in verschiedenen Streckenumgebungen?
Die differenzierten Konstruktionsmerkmale von Gleisbolzen für Hochgeschwindigkeitsbahnstrecken sind hohe Präzision beim Lösen-und leichter Korrosionsschutz. Es werden Sicherungsmuttern mit Nyloneinsatz verwendet, und die Präzision der Vorspannungssteuerung muss kleiner oder gleich ±5 % sein, um die hohen Glätteanforderungen von Hochgeschwindigkeitsbahnstrecken zu erfüllen. Für den Korrosionsschutz wird eine dünne Dacromet-Beschichtung verwendet, deren Dicke auf 8 μm eingestellt ist, um das Schraubengewicht zu reduzieren und eine Erhöhung der Schwellenlast zu vermeiden. Die Konstruktionsmerkmale von Gleisbolzen für Schwertransportleitungen sind hohe-Festigkeit, -Lockerungs- und verschleiß-beständiger -Korrosionsschutz. Es wird ein Anti-Lockerungsschutzsystem mit Gewindesicherungsklebstoff verwendet, kombiniert mit hochfesten Schrauben der Güteklasse 10.9 und einer Vorspannung von über 300 kN. Der Korrosionsschutzbeschichtung werden verschleißfeste Partikel zugesetzt, um die Verschleißfestigkeit der Beschichtung zu verbessern und sie an die hohe Achslastbelastung von Schwerlastzügen anzupassen. Die Konstruktionsmerkmale von Schienenbolzen für Küstenlinien sind ein hochwertiger -Korrosionsschutz und ein versiegelter -Lockerungsschutz. Es wird eine dreifache Korrosionsschutzstruktur aus „Dacromet + Dichtungsschicht + Dichtung“ verwendet und die Salzsprühbeständigkeit auf 1500 Stunden erhöht; Beim Anti--Lockern werden Sicherungsmuttern in Kombination mit Dichtmittel verwendet, um zu verhindern, dass Meerwasser und Salznebel in den Gewindespalt eindringen. Die Konstruktionsmerkmale von Gleisschrauben für alpine Strecken sind die Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen und ein zuverlässiger Lockerungsschutz. Das Schraubenmaterial ist 40CrNiMo-Stahl mit niedriger Temperaturbeständigkeit und einer Schlagzähigkeit von mindestens 30 J bei 40 Grad. Die Anti-Lockerungs-Struktur vermeidet die Verwendung von Nyloneinsätzen, um Sprödbrüche bei niedrigen Temperaturen zu verhindern, und verwendet stattdessen ein Doppelmutter-Sicherungsschema.
Welche Prüfnormen und Abnahmemethoden gelten für die -Lockerungs- und -Korrosionseigenschaften von Schienenschrauben?
Der Prüfstandard für die Anti--Lockerungsleistung von Schienenschrauben basiert aufTestmethoden für die Sicherungsleistung von Verbindungselementen(GB/T 3098,13). Für die Prüfung wird eine Vibrationsprüfmaschine verwendet, die abwechselnde Vibrationen mit einer Frequenz von 20 -50 Hz und einer Amplitude von 0,5–2 mm anwendet. Nach 1 Million kontinuierlicher Vibration ist die Schraubenvorspannungsdämpfungsrate kleiner oder gleich 5 % qualifiziert. Die Prüfnorm für die Korrosionsschutzleistung basiert aufMetallische Beschichtungen -Technische Anforderungen und Prüfmethoden für feuerverzinkte-Beschichtungen auf Stahlprodukten(GB/T 13912). Die Zeit des neutralen Salzsprühtests beträgt mindestens 1000 Stunden und die Beschichtung weist keine roten Rost- und Blasenbildungswerte auf. Die Salzsprühtestzeit für Bolzen, die in Küstenleitungen verwendet werden, sollte mindestens 1500 Stunden betragen. Die Abnahmemethoden unterteilen sich in Werksabnahme und -Vor-Ort-Abnahme. Bei der Werksabnahme wird bei jeder Schraubencharge eine Stichprobenprüfung mit einer Stichprobenquote von mindestens 3 % durchgeführt. Erst wenn sowohl die Tests zur Lockerungs- als auch zur Korrosionsbeständigkeit erfolgreich sind, dürfen die Schrauben das Werk verlassen. Bei der Abnahme vor Ort wird mit einem Drehmomentschlüssel die Schraubenvorspannung ermittelt, wobei die Vorspannungsabweichung kleiner oder gleich ±10 % ist; Zur Ermittlung der Schichtdicke wird ein Schichtdickenmessgerät verwendet, das den Konstruktionsanforderungen entspricht. Schrauben, die 1 Jahr lang im Einsatz waren, werden zerlegt und auf Gewindekorrosion und Lockerung überprüft, und es wird festgestellt, dass keine Anomalien vorliegen. Nicht qualifizierte Schrauben in der Abnahme müssen vollständig zurückgerufen und durch qualifizierte Produkte ersetzt werden, um die Sicherheit des Linienbetriebs zu gewährleisten.