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技術(shù)文章軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架防松、如何防脫落
更新時(shí)間：2022-05-06 點(diǎn)擊次數(shù)：2864次1 螺紋防松技術(shù)
螺紋聯(lián)接由預(yù)緊力保證可靠自鎖，是機(jī)械可拆卸聯(lián)接中使用的形式。螺紋聯(lián)接在靜載荷時(shí)一般是可靠的，但在動(dòng)載荷(變載、沖擊、振動(dòng)) 時(shí)可能會(huì)引起螺紋聯(lián)接的松動(dòng)，造成螺紋聯(lián)接預(yù)緊力的減小，甚至喪失預(yù)緊力，使螺紋聯(lián)接的質(zhì)量降低，甚至造成聯(lián)接松脫，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架故障甚至行車事故。因此，如何實(shí)現(xiàn)螺紋聯(lián)接的防松，一直受到轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)人員的重視。
1． 1 螺紋聯(lián)接松動(dòng)原因
對(duì)螺紋聯(lián)接而言，引起螺紋聯(lián)接件松動(dòng)的原因很多，但歸納起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面的原因。
1． 1．1 聯(lián)接面變形產(chǎn)生松動(dòng)
螺紋聯(lián)接時(shí)施加一定的預(yù)緊力使螺栓產(chǎn)生拉伸變形，螺栓頭及螺母支撐面接觸壓強(qiáng)很大，在聯(lián)接件的接觸面上會(huì)產(chǎn)生塑性環(huán)形壓陷，同時(shí)螺紋副由于表面粗糙度及形位誤差等影響也會(huì)產(chǎn)生局部塑性變形。在使用的過(guò)程中，隨著塑性變形的繼續(xù)發(fā)生，在緊固長(zhǎng)度內(nèi)螺栓拉伸力減小，即使螺母不發(fā)生回轉(zhuǎn)，預(yù)緊力也會(huì)下降。
1． 1．2 復(fù)雜載荷作用下產(chǎn)生松動(dòng)
軌道車輛轉(zhuǎn)向架長(zhǎng)期在線路運(yùn)行中會(huì)受到不同程度的變載、沖擊、振動(dòng)以及環(huán)境溫度變化的影響，當(dāng)有初始預(yù)緊力的螺紋聯(lián)接受到這些復(fù)雜載荷及溫度變化作用時(shí)，會(huì)破壞螺紋聯(lián)接的自鎖條件致使螺母松動(dòng)回轉(zhuǎn)，逐漸使預(yù)緊力減小，甚至消失，導(dǎo)致螺紋聯(lián)接失效。
1． 2 螺紋聯(lián)接防松方法
防止螺紋聯(lián)接松動(dòng)、失效就是防止螺栓和螺母之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從工作原理可以分為摩擦防松、機(jī)械防松、破壞運(yùn)動(dòng)副關(guān)系防松。
1． 2．1 摩擦防松
摩擦防松通過(guò)使擰緊的螺紋副之間存在一定的軸向壓力而保持一定的摩擦阻力矩達(dá)到防止聯(lián)接松脫的目的。常用的摩擦防松方法有控制預(yù)緊力、雙螺母、全金屬鎖緊螺母、非金屬嵌件鎖緊螺母、變牙型防松螺母等。
1． 2．2 機(jī)械防松
該類防松方式是利用各種金屬止動(dòng)元件阻止螺母螺栓之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。常用的機(jī)械防松方法有開口銷與六角開槽螺母、止動(dòng)墊圈、串聯(lián)鋼絲、防松墊圈等。此種防松方式適用于較大振動(dòng)、沖擊、高速的場(chǎng)合，特別是零部件內(nèi)部不易檢查的場(chǎng)合，防松可靠，但多數(shù)拆卸后不可重復(fù)使用。
1． 2．3 破壞運(yùn)動(dòng)副關(guān)系防松
該類防松方式通過(guò)破壞螺紋副來(lái)達(dá)到防松的目的。常用的破壞運(yùn)動(dòng)副關(guān)系防松方法有螺栓和螺母點(diǎn)焊、涂抹緊固膠等。這種方式防松可靠，但大多不可重復(fù)使用。轉(zhuǎn)向架常用的螺紋聯(lián)接防松方法及其優(yōu)缺點(diǎn)分析見表1［2］。
2 軌道車輛轉(zhuǎn)向架防松防脫技術(shù)措施
2． 1 轉(zhuǎn)向架防松技術(shù)措施
2． 1．1 轉(zhuǎn)向架防松技術(shù)措施設(shè)計(jì)原則
在采用相應(yīng)的防松技術(shù)措施時(shí)應(yīng)充分借鑒現(xiàn)有的先進(jìn)防松技術(shù)措施，并且考慮轉(zhuǎn)向架*的運(yùn)用條件，在保證轉(zhuǎn)向架防松可靠性的前提下應(yīng)滿足后期運(yùn)用維護(hù)及檢修的便利性，因此轉(zhuǎn)向架防松設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則。
1) 對(duì)于轉(zhuǎn)向架簧下件，由于其振動(dòng)大，應(yīng)采取更為可靠的防松防脫措施。
2) 對(duì)于經(jīng)常拆卸的零部件宜采用螺紋聯(lián)接防松技術(shù)措施，可使用防松螺母，增涂螺紋鎖固膠等。
3) 對(duì)于不經(jīng)常拆卸件可考慮采用性防松技術(shù)措施，如鉚接方式。
2． 1．2 轉(zhuǎn)向架防松技術(shù)措施設(shè)計(jì)方法
轉(zhuǎn)向架部件防松設(shè)計(jì)措施應(yīng)考慮采取以下方法。
1) 不同部位螺栓防松等級(jí)的識(shí)別。根據(jù)轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)識(shí)別出需重點(diǎn)防松部位及一般防松部位，根據(jù)不同的防松要求采取合適的防松方法。
2) 螺栓防松方法的選取，根據(jù)設(shè)計(jì)需要可采取一種或多種組合防松技術(shù)措施。
3) 采用相關(guān)螺栓設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系，所有螺栓均有明確緊固力矩及校核力矩，使用PLARAD電動(dòng)扳手可有效加載扭矩達(dá)到設(shè)計(jì)要求，通過(guò)PLARAD電動(dòng)扳手自帶的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角控制功能，可精確控制扭矩達(dá)到設(shè)計(jì)值，并對(duì)所有施加扭矩進(jìn)行匯集上傳，便于回溯和分析。
4) 規(guī)定緊固件使用次數(shù)。包括螺栓、螺母、止動(dòng)墊片等規(guī)定使用次數(shù)，防止緊固件失效，保證螺紋聯(lián)接可靠性。
5) 涂打螺栓防松標(biāo)記。所有螺栓聯(lián)接部位均涂打規(guī)范的防松標(biāo)記，可通過(guò)觀察防松標(biāo)記判斷螺栓聯(lián)接狀態(tài)。
2． 2 轉(zhuǎn)向架防脫技術(shù)措施
轉(zhuǎn)向架懸掛件的防脫是影響軌道車輛運(yùn)用安全的關(guān)鍵因素，懸掛件脫落故障對(duì)鐵路運(yùn)用安全造成重大隱患。防脫設(shè)計(jì)多采用故障導(dǎo)向冗余設(shè)計(jì)，根據(jù)防脫結(jié)構(gòu)的不同大體可將防脫方式分為兩種。
2． 2．1 防脫安全托座
當(dāng)轉(zhuǎn)向架懸掛件聯(lián)接螺栓失效后由防脫托座承擔(dān)該懸掛件的全部或部分重量，防止懸掛件脫落。防脫托座與懸掛件之間的間隙應(yīng)設(shè)置合理，保證懸掛件在正常運(yùn)用狀態(tài)下不得與防脫托座干涉，同時(shí)當(dāng)懸掛件聯(lián)接螺栓失效后，懸掛件能與防脫托座可靠接觸。
為某動(dòng)力轉(zhuǎn)向架齒輪箱防脫安全托座，齒輪箱采用滾動(dòng)抱軸式半懸掛，構(gòu)架上安裝有齒輪箱防脫安全托座，一旦齒輪箱吊桿的螺栓脫落，齒輪箱繞車軸旋轉(zhuǎn)，繼而齒輪箱上的防脫安全擋座與構(gòu)架上防脫安全托座接觸，防止齒輪箱脫落至軌道。
2． 2．2 防脫吊鏈或鋼絲繩
當(dāng)懸掛件聯(lián)接螺栓失效后由防脫吊鏈或鋼絲繩承擔(dān)該懸掛件的全部或部分重量，防止懸掛件脫落。應(yīng)合理選取防脫吊鏈或鋼絲繩長(zhǎng)度，不得影響軌道車輛正常運(yùn)用，同時(shí)在懸掛件連接螺栓失效后，防脫吊鏈或鋼絲繩應(yīng)保證懸掛件不得脫落至軌道。
3 結(jié)語(yǔ)
軌道車輛轉(zhuǎn)向架防松防脫技術(shù)措施應(yīng)重點(diǎn)考慮其具體的運(yùn)用環(huán)境以及后期檢修維護(hù)需要，并充分借鑒軌道車輛既有的防松防脫設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，采用成熟、可靠、先進(jìn)的防松防脫技術(shù)，終采取適合轉(zhuǎn)向架運(yùn)用情況的防松防脫設(shè)計(jì)方案，確保軌道車輛安全可靠運(yùn)行。
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