Progettazione di strutture anti-allentamento per bulloni ferroviari e garanzia di stabilità sotto carichi di vibrazioni
Perché i bulloni dei binari necessitano di una struttura speciale anti-allentamento?
I bulloni del binario collegano rotaie, stecche a ganascia e traversine e sono componenti fondamentali del sistema di fissaggio del binario. La vibrazione continua generata dal funzionamento del treno ridurrà gradualmente la forza di pre-serraggio dei bulloni, portando infine all'allentamento dei bulloni. Nella connessione filettata dei normali bulloni sono presenti degli spazi vuoti che sono soggetti a rotazione relativa sotto vibrazione. Senza una struttura anti-allentamento, i bulloni cederanno rapidamente, causando seri problemi come lo spostamento delle rotaie e la deviazione dello scartamento. L'ambiente di lavoro dei bulloni dei binari è duro e devono resistere al vento, alla pioggia, ai cambiamenti di temperatura e agli impatti del carico. I normali metodi anti-allentamento sono difficili da soddisfare le esigenze di servizio a lungo-termine. Una speciale struttura anti-allentamento può prevenire efficacemente la rotazione relativa tra il bullone e il dado, bloccare la forza di pre-serraggio e garantire la stabilità della connessione anche in un ambiente con forti vibrazioni. Pertanto, la struttura anti-allentamento dei bulloni del binario è un'importante garanzia per il funzionamento sicuro del binario.
Qual è la differenza nel principio di funzionamento tra le strutture anti-allentamento meccaniche e le strutture anti-allentamento per attrito?
Il principio di funzionamento della struttura meccanica anti-allentamento è quello di limitare direttamente la rotazione relativa del bullone e del dado attraverso vincoli meccanici, che è un anti-allentamento di tipo "bloccante". Ad esempio, l'anti-allentamento della coppiglia consiste nel far passare la coppiglia attraverso il foro sulla coda del bullone e del dado per evitare che il dado ruoti; la rondella di sicurezza deve piegare le alette della rondella per adattarle rispettivamente alla superficie del dado e della parte collegata per formare una barriera meccanica. Il principio di funzionamento della struttura antiallentamento ad attrito- è quello di impedire l'allentamento del bullone aumentando l'attrito tra le superfici di contatto filettate, che è un antiallentamento di tipo "antiscivolo-antisvitante". Ad esempio, l'anti-allentamento del doppio dado utilizza la forza opposta dopo che due dadi sono stati serrati per generare un attrito continuo tra le filettature; la rondella di sicurezza genera-forza di pre-serraggio attraverso la sua deformazione elastica e i denti sulla superficie della rondella possono aumentare l'attrito. L'anti-allentamento meccanico ha una maggiore affidabilità ed è adatto per parti con carichi gravosi; l'anti-allentamento a frizione- è facile da installare e adatto a condizioni di lavoro generali.
Perché i bulloni dei binari delle ferrovie ad alta-velocità preferiscono le rondelle di sicurezza come struttura anti-allentamento?
I bulloni dei binari delle ferrovie ad alta-velocità preferiscono le rondelle di sicurezza principalmente perché l'effetto anti-allentamento delle rondelle di sicurezza è stabile e sono adatte per la struttura dei binari senza zavorra delle ferrovie ad alta-velocità. La rondella di sicurezza è composta da due rondelle dentate. Dopo l'installazione, può generare una forza di pre-serraggio elastica duratura, compensando efficacemente la perdita di forza di pre-serraggio causata dalle vibrazioni, e le sue prestazioni anti-allentamento sono migliori di quelle dei dadi doppi. La precisione di installazione dei componenti dei binari delle ferrovie ad alta-velocità è elevata. La rondella di sicurezza è di piccole dimensioni e di spessore sottile, il che non influisce sul grado di montaggio dei componenti del binario. Tuttavia, le strutture meccaniche anti-allentamento, come le copiglie e le rondelle di sicurezza, necessitano di ulteriore foratura o piegatura, che danneggerebbe la struttura del componente. Inoltre, la rondella di sicurezza è facile da installare e smontare, comoda per successive manutenzioni e sostituzioni e adatta alle esigenze di posa su larga scala-delle ferrovie ad alta-velocità. La rondella di sicurezza può anche adattarsi alle variazioni di temperatura e mantenere buone prestazioni anti-allentamento in ambienti ad alta e bassa temperatura.
Quali sono le comuni combinazioni di strutture anti-allentamento per i bulloni dei binari delle ferrovie-per il trasporto pesante?
I bulloni dei binari delle ferrovie-per trasporti pesanti sopportano grandi carichi e forti vibrazioni. Una singola struttura anti-allentamento è difficile da soddisfare i requisiti, quindi viene solitamente adottata una combinazione di "anti-allentamento per attrito + anti-allentamento meccanico". La combinazione più comunemente utilizzata è "doppi dadi + coppiglie". I dadi doppi forniscono un anti-allentamento per attrito di base, mentre le copiglie bloccano ulteriormente i dadi, fornendo una doppia protezione contro l'allentamento dei bulloni. Un'altra combinazione è "rondella di sicurezza + rondella di sicurezza". La rondella di sicurezza aumenta l'attrito e la rondella di sicurezza impedisce al dado di ruotare attraverso vincoli meccanici, il che è adatto per il collegamento dei bulloni della stecca a ganascia. Per i bulloni speciali nelle aree di scambio viene utilizzata anche una combinazione di "adesivo frenafiletti + rondella di sicurezza". L'adesivo frenafiletti può riempire gli spazi vuoti della filettatura, aumentare la forza di adesione e cooperare con la rondella di sicurezza per ottenere un migliore effetto anti-allentamento. Queste strutture anti-allentamento combinate possono sfruttare appieno i rispettivi vantaggi, adattarsi al duro ambiente di lavoro delle ferrovie per il trasporto pesante e garantire la stabilità a lungo termine dei bulloni.
Quali sono i punti chiave dell'ispezione quotidiana della struttura anti-allentamento dei bulloni dei binari?
I punti chiave dell'ispezione quotidiana della struttura anti-allentamento dei bulloni dei binari consistono nel verificare se le parti anti-allentamento sono intatte e installate in posizione. Per le copiglie è necessario verificare se sono rotte, cadute o piegate. Se le copiglie sono danneggiate, i dadi tendono ad allentarsi e devono essere sostituiti tempestivamente. Per le rondelle di sicurezza è necessario verificare se le alette sono piegate per adattarsi al dado e alla parte collegata. Se le alette sono deformate, la rondella deve essere ri-piegata o sostituita. Per le rondelle di sicurezza è necessario verificare se sono presenti deformazioni o danni. Se la rondella perde la sua elasticità, l'effetto anti-allentamento sarà notevolmente ridotto. Per i dadi doppi è necessario verificare se i due dadi sono serrati e se c'è uno spazio libero. Durante l'ispezione, è possibile utilizzare una chiave dinamometrica per rilevare la forza di preserraggio del bullone. Se la forza di pre-serraggio è insufficiente, anche se la struttura anti-allentamento è intatta, è necessario stringerla nuovamente. Inoltre, è necessario pulire la ruggine e i detriti sulla superficie della struttura anti-allentamento per evitare che la corrosione influisca sulle prestazioni anti-allentamento.