Progettazione di bulloni ferroviari ad alta resistenza-anti-allentamento e tecnologia di adattamento per diversi scenari di fissaggio
Quali sono i punti fondamentali del design-anti-allentante ad alta resistenza per i bulloni dei binari nelle aree di scambio?
Il nucleo del design ad alta resistenza-anti-allentante per i bulloni dei binari nelle aree di scambio è far fronte alle vibrazioni ad alta-frequenza e ai carichi di impatto della commutazione degli scambi. Innanzitutto, come materiale viene selezionato l'acciaio legato ad alta resistenza 42CrMo-, che ha una resistenza alla trazione maggiore o uguale a 1080 MPa, un limite di snervamento maggiore o uguale a 930 MPa e una durezza che raggiunge HRC32-36 dopo l'estinzione e il rinvenimento, soddisfacendo i requisiti di stress da trasporto pesante-delle aree di affluenza alle urne. La filettatura del bullone adotta un design a filettatura fine, con il passo ridotto da 3 mm a 2 mm. La filettatura sottile ha prestazioni autobloccanti più forti-che possono resistere efficacemente all'allentamento causato dalle vibrazioni e allo stesso tempo aumentare l'area di contatto della filettatura per ridurre la concentrazione di stress nella parte filettata. La struttura antiallentamento adotta uno schema combinato didoppio dado anti-allentamento + rondella di sicurezza. Dopo aver serrato il dado principale, viene aggiunto un controdado e il precarico del controdado viene controllato all'80% di quello del dado principale. La rondella di sicurezza adotta una rondella elastica a disco, che sfrutta la deformazione elastica della molla per compensare l'attenuazione del precarico del bullone. La superficie del bullone è nitrurata, con uno spessore dello strato nitrurato maggiore o uguale a 0,15 mm e la durezza superficiale è aumentata fino a superare HV900, migliorando la resistenza all'usura e alla corrosione per adattarsi alle complesse condizioni di lavoro delle aree di scambio. Inoltre, la testa del bullone adotta un design a flangia esagonale per aumentare l'area di contatto con la stecca, impedire alla testa del bullone di affondare nella piastra e garantire stabilità di fissaggio.
Quali sono le misure di adattamento e regolazione dell'installazione per i bulloni pre-incorporati nei binari senza zavorra?
L'adattamento dell'installazione dei bulloni pre-incorporati nei binari senza zavorra deve risolvere i problemi di precisione del pre-inclusione e di stabilità dell'ancoraggio-a lungo termine. Innanzitutto, la profondità di pre-inclusione del bullone viene controllata a 200-220 mm. Durante il pre-inclusione, viene utilizzato uno stampo di posizionamento per fissare la posizione del bullone per garantire che la deviazione della verticalità del bullone sia inferiore o uguale a 0,5 gradi, evitando sollecitazioni di fissaggio irregolari causate dall'inclinazione del bullone. Tre nervature anulari sono disposte sull'asta del bullone, con un'altezza della nervatura di 5 mm e una larghezza di 8 mm, che possono migliorare la presa tra il bullone e la base in cemento e impedire che il bullone si estragga sotto carichi a lungo termine. Prima del pre{24}}inclusione, la superficie del bullone deve essere rimossa dalla ruggine fino a un grado di rimozione della ruggine Sa2.5, quindi viene applicato un adesivo epossidico di ancoraggio per barre di acciaio con uno spessore dello strato di colla maggiore o uguale a 2 mm per migliorare ulteriormente la resistenza di ancoraggio del bullone, con una forza di ancoraggio maggiore o uguale a 120 kN. Durante l'installazione, il precarico del bullone viene applicato in tre volte: il 50% del precarico di progetto viene applicato per la prima volta, aumentato all'80% dopo 24 ore e al 100% dopo 72 ore, evitando la rottura della base in calcestruzzo causata da una singola-applicazione del precarico. Inoltre, la parte esposta del bullone è sottoposta a trattamento anticorrosione-zincatura a caldo + sigillante anti-corrosione, con uno spessore dello strato di zinco maggiore o uguale a 120μm. Il sigillante riempie i pori dello strato di zinco per impedire l'invasione del vapore acqueo, adattandosi all'ambiente all'aperto dei binari senza massicciata.
Qual è lo schema integrato anti-corrosione e anti-allentamento per i bulloni ad alta-resistenza nei binari zavorrati?
Il design integrato anti-corrosione e anti-allentamento dei bulloni ad alta-resistenza nei binari zavorrati deve bilanciare i requisiti anti-corrosione dell'ambiente umido del fondo stradale e i requisiti anti-allentamento delle condizioni di vibrazione. Innanzitutto, vengono selezionati bulloni in acciaio-resistenti agli agenti atmosferici con qualità Q450NQR1. Questo materiale contiene elementi resistenti alla corrosione-come rame e cromo, con un tasso di corrosione inferiore o uguale a 0,03 mm/anno in ambienti umidi, inferiore del 70% rispetto a quello dei normali bulloni in acciaio al carbonio. La struttura anti-allentamento adotta uno schema combinato diadesivo chimico anti-allentante + filetto auto-bloccante. Alla parte filettata viene applicato un adesivo anaerobico anti-allentamento, che polimerizza in un ambiente privo di ossigeno-, riempie lo spazio vuoto del filetto e forma una connessione rigida. L'angolo della filettatura autobloccante-è regolato a 30 gradi e le sue prestazioni autobloccanti-sono superiori del 50% rispetto a quelle delle normali filettature a 60 gradi. Il trattamento anti-corrosione adotta la doppia protezione di zincatura a caldo-+ rivestimento dacromet, con uno spessore dello strato di zincatura a caldo-maggiore o uguale a 100μm e uno spessore del rivestimento dacromet maggiore o uguale a 8μm. Il rivestimento dacromet ha un'eccellente resistenza alla corrosione e resistenza al calore, con un tempo di resistenza alla corrosione nel test in nebbia salina maggiore o uguale a 2000 ore. La coppia di installazione del bullone è rigorosamente controllata in base ai requisiti di progettazione. La coppia dei bulloni abbinati ai binari da 60 kg/m è controllata a 400-450 N·m per garantire la stabilità del precarico del bullone. Allo stesso tempo, ogni 3 mesi viene utilizzata una chiave dinamometrica per una nuova ispezione regolare per integrare il precarico nel tempo. Inoltre, sulla testa del bullone è installato un cappuccio impermeabile, realizzato in polietilene, per impedire l'ingresso di acqua piovana e detriti di zavorra nella parte filettata.
Qual è il metodo di prova dinamico per le prestazioni anti-allentamento dei bulloni dei binari?
Il test dinamico delle prestazioni anti-allentamento dei bulloni dei binari deve simulare le condizioni di vibrazione del funzionamento del treno. Per prima cosa, costruisci un filebanco prova vibrazioni, installare i bulloni sul dispositivo di prova simulando rotaie e stecche e applicare lo stesso precarico della linea reale. I parametri di vibrazione del banco di prova sono impostati come segue: frequenza di vibrazione 10-50 Hz, ampiezza 0,5-1 mm, tempo di vibrazione 100 ore, simulando l'impatto delle vibrazioni del treno ad alta frequenza. Durante la prova viene monitorata in tempo reale l'attenuazione del precarico del bullone. Un sensore di coppia viene utilizzato per misurare la coppia del bullone ogni 10 ore e viene registrato il tasso di attenuazione della coppia. Il tasso di attenuazione della coppia dopo 100 ore di vibrazione deve essere inferiore o uguale al 5%. Allo stesso tempo,prova di carico d'urtoviene effettuato applicando un carico d'urto pari a 30t di carico per asse per 1×10⁵ volte. Dopo il test, controllare il danneggiamento della filettatura e il cedimento della struttura anti-allentamento del bullone. Il filo non dovrà subire slittamenti o deformazioni e la struttura anti-allentamento non dovrà subire allentamenti. Inoltre, è richiesto il-test dinamico in loco. Installare i dispositivi di monitoraggio della coppia nell'area dello scambio e nella sezione curva della linea operativa, monitorare continuamente per 3 mesi, registrare le variazioni della coppia dei bulloni al passaggio dei treni e l'intervallo di fluttuazione della coppia deve essere controllato entro ±10%.
Quali sono le linee guida per la selezione e gli standard di accettazione della qualità per i bulloni nei diversi scenari di binario?
La selezione dei bulloni in diversi scenari di binario dovrebbe seguire il principio di "adattamento alle condizioni di lavoro e adattamento della resistenza". Per le aree di scambio, selezionare bulloni 42CrMo ad alta-resistenza con doppio dado anti-allentamento, con una resistenza alla trazione maggiore o uguale a 1080MPa; per binari senza zavorra, selezionare bulloni con nervatura pre{5}}incorporati con una forza di ancoraggio maggiore o uguale a 120 kN; per binari con zavorra, selezionare bulloni in acciaio Q450NQR1-resistenti agli agenti atmosferici con grado anti-corrosione superiore o uguale a 2000 ore di test in nebbia salina; per il trasporto ferroviario urbano, seleziona bulloni in acciaio inossidabile (grado 2Cr13) per soddisfare i requisiti di isolamento e anti-corrosione. Gli standard di accettazione della qualità sono suddivisi in tre livelli: in primo luogo, l'accettazione del materiale, la composizione chimica e le proprietà meccaniche dei bulloni devono essere conformi allo standard GB/T 3077-2015 e la deviazione della resistenza alla trazione e alla resistenza allo snervamento è inferiore o uguale a ±5%; in secondo luogo, accettazione delle prestazioni anti-allentamento, il tasso di attenuazione della coppia dopo il test di vibrazione è inferiore o uguale al 5% e nessun allentamento dopo il test di impatto; in terzo luogo, accettazione delle prestazioni anti-corrosione, l'area di ruggine superficiale dopo il test in nebbia salina è inferiore o uguale al 5% e l'adesione del rivestimento è maggiore o uguale a 5 MPa. Durante l'accettazione, vengono campionati 20 bulloni per lotto, 5 per i test sui materiali, 5 per i test anti-allentamento e 5 per i test anti-corrosione. Se un indice non è qualificato, deve essere effettuato un doppio campionamento; se il doppio campionamento risultasse ancora non qualificato, il lotto sarà giudicato rottamato. Dopo aver superato l'accettazione, il grado del materiale e il grado di resistenza dovranno essere contrassegnati sulla testa del bullone per facilitare l'identificazione e la selezione in loco.