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试谈铁路螺栓新型防松螺母的研制
摘要:随着国家对交通运输业的不断重视,更加注重基础建设工作,尤其是铁路螺栓新型防松螺母工作的有效研究,保证地铁的正常运行,做好各种零部件的研究工作具有重要意义。在现有基础上结合工作经验,针对螺母松动情况进行重点分析,提出有效解决方法,为相关工作人员提出了更高的要求。为进一步防止螺母松动现象,需要更加注重零部件之间的有效连接,防治螺母和螺丝松动现象。本文从铁路接触网系统防松动的目前现状出发,并针对实际情况提出做好零部件松动措施的重要意义,它可以推动整个行业的不断发展以及保障人身的安全,并针对技术方案进行对比,通过对摩擦防松式螺母,机械防松式螺母,铆冲防松式螺母以及结构式防松螺母四个角度进行重点分析,提出更加优秀的解决方案,并针对实际制作实施情况进行了详细说明,最后针对使用效果进行论述,为进一步做好螺母研制工作提供有效参考。
关键词:铁路螺栓;防松螺母;应用研究
所谓螺栓是指在铁路线路桥梁等工作中,较为普遍的一种零部件,并对整个工程发挥着至关重要的作用,螺母的工作状态直接影响着线路的整体运行情况,保持在线路上稳定前行,更加注重结构的稳定性,在行车的整体安全性方面发挥了关键作用,更加注重关键部位的有效把控,尤其是对岔座、连接杆等位置进行重点研究,积极做好螺栓的连接工作从而达到最终的理想运行效果,如果出现松动现象则直接对行车的安全造成严重影响,严重时会发生脱轨现象,对列车人员人身安全方面造成重大的伤害。近年来在此方面虽然得到了部分成就,但在螺栓方面仍然采用高强螺栓,这对相关维修工作人员增添了困难,要严格按照规律进行操作,积极做好螺栓的松紧工作,并对复拧周期进行整体分析,由于目前周期偏短,导致实际工作维修人员工作量偏大,造成一定困难,因此要在现有基础上积极研究新型的防松螺母,进一步减少松动的可能性,保证列车的行驶安全,在一定程度上,还可以大大降低施工人员的工作难度和工作量问题。
一、高速铁路接触网系统的防控现状
就目前而言,在铁路接触网系统方面,其原型作品主要是由德国高速铁路的结构模式,因而在此方面极易出现松动现象,但是对于松动情况并没有做出相应的明确规定,在此条件下无法采取有效的相应措施进行做好防松措施处理,归其主要原因与德国铁路的运行频率、自然环境之间密切联系,要结合本国的实际情况并及时做好铁路螺栓螺母零部件松动问题,要更加注重维护工作以及各零部件之间的固定,这就需要更为专业的人员进行操作,并采用专业仪器进行相应处理,随着国内对接触网产品的引进和消化,在现有基础上不断进行创新,及时做好防松处理工作为相关人员提出了更高的要求,引起人们的重视,更加注重防松技术的不断发展,并进一步完善,形成一套完整的防松措施。在武广高铁方面,我国运行时速高达350km/h,而在接触网产品方面完全采用德国技术,但是在引进外国先进技术的同时没有进行相应的防松处理,仅在安装前后对各种零部件进行了相应处理,并加装了弹簧垫圈作为防松措施,在一定条件下极易引发各种松动现象,并存在一定安全隐患。在郑西客专方面,对于接触网系统零部件松动现象,我国提出了相应的明确要求,尤其是对于腕臂定位系统的零部件,采取了相应的防松措施,在原有弹簧垫圈基础上增添了制动垫片,这种方式可进一步增强零部件的牢固性,防止出现松动现象。另外对一些不易松动的产品,不采取特别防松措施的话,在后期的铁路运行过程中,对于此方面防松措施变得更加重要,尤其是对各种零部件依然采用德国方法进行学习,需要结合中国实际,更好的做好铁路设备的螺母松动工作。
二、积极做好防松措施的重要意义
1、可保证整个行业的向前发展
在实际运输过程中,更加注重零部件的松动情况,防止各种零部件出现松动从而造成危险事故发生,更加注重防松动处理措施,将对整个地铁的运输发挥关键作用,做好此方面工作,可推动整个行业不断向前发展。在现有基础上,积极做好防松措施,可保证整个行业朝着积极健康的方向不断发展。在当前背景下,人们更加追求质量问题,在保证安全工作的基础上追求速度。对于铁路行业而言,更加注重理论的创新,以及各种新型技术的实际应用,积极应用新型技术,更好地促进行业的整体发展,通过铁路的不断发展,更好的与当前实际发展理念相适应,积极推动各种零部件的防松措施,并将此项技术积极推广更好的促进铁路的正常运输,更好的满足人们的日常实际出行需求,追求更高速度的同时保障人员安全,积极做好各项防松措施,保障各零部件的稳固性,这在一定程度上为整个行业创造了良好的发展环境。
2、可保障人员财产安全
发挥铁路运输的最大作用,保障人员安全的基础之上,达到更快更高的效率从而实现铁路的真正价值,对于铁路而言,高铁成为人们日常出行的重要交通方式,人们追求效率的同时更加注重自身的安全问题,尤其是对铁路而言,各种零部件的松动措施更为重要,要求在实际工作中更加注重零部件的有效处理,防止出现松动现象,避免造成人员伤亡情况。做好此方面工作,可进一步提升整体运输质量,并在一定程度上保障了整个高铁运行的安全,为工作人员及其乘客安全问题提供了保障。与此同时,在保证人员安全的同时也避免了造成不必要的经济损失,可以保证各种财产安全问题。经济不断发展的今天,各行业之间竞争更为激烈,更加注重行业的整体发展,保障人员财产安全问题,将为交通地铁防松措施提出了相应的要求,在此条件下可积极推动各区域之间的有效交流,更好的推动行业朝着健康的方向不断发展,积极做好此项防松措施,显得尤为重要。
三、技术方案对比
方案一、摩擦防松式螺母
这种方式较为普遍,是广泛应用的一种防松方式,这种方式是在要求紧锁螺母副之间产生不随外力变化的一种正压力,它不会随着外力的变化而发生相应的变化,以此达到锁紧的目的,在此过程中因二者之间产生的巨大摩擦力使得松动现象出现的概率减少,比如采用弹性垫圈双螺母等各种方式实现螺母之间的有效摩擦,在增大摩擦力的基础上,进一步做好松动处理工作,此种方案最大的优势在于可以用于止动件直接限制螺母螺纹副的相对转动,在此过程中可以实现转动方向的逆反性,使得螺母之间越来越紧,从而更好的做好防松动处理工作。但是其缺点在于拆卸方面相对较为困难。
方案二、机械防松式螺母
此种方式是指在机械高强度防松螺母的防松方法,这种方法会直接限制锁紧螺母的相对转动,在此条件下会变得更加牢固,很难发生转动情况,这种方案也可以达到最佳的理想防松效果,其最大的优势在于可以进一步限制螺纹副的相对转动,使其变得更加紧密和牢固,比如采用开口销方式可以达到此种防松处理。另外此种方案的缺点就在于实际拆卸过程方面更加困难,与摩擦防松螺母方案缺点相一致。
方案三、铆冲防松式螺母
此种方式要求在拧紧后采用冲点、焊接的方式,达到防松的处理,这种方式会使其螺纹失去原来运动副特征而连接,从而成为不可拆卸式连接方法,因为通过焊接方式使松动难以发生,而在一定条件下也使其转动更加难以实现,此项方案的最大优势在于防松效果达到最佳,归其原因主要采用焊接方式是其螺母之间完全固定,而此项方案的最大缺点在于在这种操作方式下,使得螺母的使用次数仅限一次,且在实际拆卸过程中变得更加困难,甚至会直接对螺母造成破坏,才能达到拆卸的目的。
方案四、结构式防松螺母
此种方式是根据螺纹自身的规律及其结构方面进行把握,并做好松动处理工作,也称作为唐氏螺纹防松方式,此种方式最大的优点在于防松率极高,且可以达到最佳的放松效果,另外在拆卸方面也变得更加容易。同时相应的缺点就在于经济费用上会相比较高,对于此方面造价成本相比偏高,使得人们使用此项技术应用更加偏少,更加注重实际成本的开支,此项技术最明显的表现便是其自身经济性设计上费用偏高。
通过进行综合对比,可直接看出方案四更加符合现有的实际需求,其主要的优势在于操作更为简单且防松效果达到了最佳的状态。另外,在费用方面虽然存在一定差异,但相比而言,其优势更为明显,其他方案存在的问题在于操作更为困难,且实质的防松效果达不到最佳的理想状态,在拆卸方面更加困难,甚至会将其螺母进行破坏,才能达到拆卸的目的。因此,在此方面我们优先选择第四种方案进行相应处理。
四、具体的制作实施过程
在实际制作过程中结合现有基础条件,要求在传统螺纹牙根处再增添一个30度的楔面。要结合螺母的自身结构特征,由于是牙型结构的特殊设计,要针对此特点进行重点分析,并实现螺纹间接触所产生的相向力与螺纹轴组成30~60度之间的角,会使其向压力发生重要变化。(法向压力是指的两个螺母之间的反向力与其螺杆之间产生的一种侧向力,要对此方面进行详细把握)。在此条件下可实现此项压力远远大于紧扣压力,从而达到理想的防松动效果,对螺母进行重点分析,要求对此方面进行整体把握,在此条件下可实现摩擦力进一步增大,从而达到最佳的防松效果。另外,在螺栓同螺母拧紧之后,为获取更大的摩擦力,要采用阴阳螺纹进行相应处理,相比传统螺纹而言,其摩擦力显得更为明显,并达到相应的固定处理。要求在进行咬合时,牙根处的齿间容易发生变形,因此要更加注重核载力的实际分布,要求均匀的在螺旋线上进行接触,从而避免出现错牙现象。我们发现在普通螺纹进行咬合时,其中80%以上的总荷载力都会作用在第一和第二牙螺纹线上,因此更加注重此方面的重点分析,要求在制作模型后要进行相应的实验工作,尤其是更加注重震荡实验工作,由于大部分零部件往往都是因为长时间的震动导致出现脱落,甚至出现脱轨现象,因此在新型的防松螺母研制成功后,要及时做相应的震荡处理工作,通过对螺母的预紧力以及承受的振动时间进行详细分析,重点把握螺母出现松动现象,与实际的咬合力以及振动的时间长短存在相应的关系,通过实验表明发现新型防松螺母完全符合相应的实际标准和要求,从而达到理想的防松效果,因此要对此方面进行全面把握,更好的应用到铁路使用过程中,要符合相应的国家标准,在后期工作中要求在实际管线、战线方以及到发现整个流程中都要进行相应的试验,一旦每个环节出现问题要及时进行解决,做好弥补工作,防止实际应用过程中出现失误造成更大的损失。另外,要进行定时定期的检查工作要求,以四个月为标准进行一次相应检查,认真查询脱落现象,如果发生脱落要及时的进行调整,在此方面更加注重防松螺母的重点研究工作。
五、使用效果
在对新型防松螺母螺纹研制条件下获得了新型的螺母,并做出了相应的实验,以达到最佳的理想防松效果,更好的进行相应应用,不但克服了普通标准的振动条件下,对螺母进行脱落现象的缺点,也全面提高了自身的防松质量水平,打破原有存在的缺点,可以进一步延长及零部件自身的使用寿命。通过这种特殊的牙变形防松方式,使其在拆卸方面发挥了重要作用,可以重复性进行拆卸,而且次数高达50次,即使在此条件下,依然具有明显的防松功能以及防松效果,依然保持最佳状态,这种方式还具有明显的高振浮作用,当受到明显的震动时,其自身的防松动效果依然较为明显,且受到振动频率及其周期的影响因素偏小,在此条件下可实现螺母使用周期的进一步延长。另外,此种新型螺母还具有清洁方便实用的特点,在安装方面更加方便,在拆卸方面也变得更加容易,相比焊接式防松动处理方法,更加灵活。此种方式使用起来更加高效,可以完全解决螺母松动现象,从另一角度而言,为相关工作人员节省了更多的劳动力和时间,运用更多的精力应用到其他工作中,而减少对于螺栓进行反复松紧的处理。通过新型螺母的实际应用,可更好满足客流量大的实际需求,进一步推动地铁交通运输业的全面发展。
总结
总之,为进一步做好高速铁路的交通运输工作,更加注重新型螺母的有效研制,防止各种零部件出现脱落现象,为保证人员安全发挥了关键作用。本文通过采用四种方案进行重点分析对比,得出更加提倡结构式防松螺母研究方式,此种方式具有明显的防松效果,在其操作方面更加容易。因而优先选用此种方案进行相应分析和处理,并结合我国实际发展情况,充分发挥技术力量,此项技术对于高速铁路的正常安全运行提供了有效保障,但随着技术的不断发展,更加运用新型技术的有效推广,充分应用此项技术将为科研人员提出更高的要求,要求不断结合现有实际经验,真正实现技术的推陈出新,通过新的螺母研制方法,更好的做好松动处理工作,为推动我国铁路事业朝着积极健康的方向不断发展提供强大动力。
参考文献:
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