浅析螺栓防松在地铁车辆电气件组装方面的应用 祁跃辉 张亚东 崔晓杰

发表时间:2020/3/27   来源:《知识-力量》2020年1月1期   作者:祁跃辉 张亚东 崔晓杰
[导读] 随着电子信息技术的飞速发展,越来越多的电气件被组装到地铁车辆上。由于地铁车辆运行环境恶劣,运行速度较快,车上振动剧烈,对于车上组装的各类电气件需要做好必要的螺栓防松技术。本文对螺栓防松技术进行分析
(中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东 青岛 266111)
摘要:随着电子信息技术的飞速发展,越来越多的电气件被组装到地铁车辆上。由于地铁车辆运行环境恶劣,运行速度较快,车上振动剧烈,对于车上组装的各类电气件需要做好必要的螺栓防松技术。本文对螺栓防松技术进行分析,讨论螺栓防松在地铁车辆电气件组装方面的应用。
关键词:地铁车辆;螺栓防松;应用

 
       1.研究背景
       地铁车辆作为当下城市交通中应用最广泛的交通工具,为人们的工作出行提供了诸多便利。随着近些年高新技术的快速发展,越来越多的电气件被组装到地铁车辆上。但由于地铁车辆内部空间有限,许多电气件被安装到车体底部,这对行车安全带来了隐患,尤其是地铁车辆运行环境十分恶劣,运行速度高,长期的轮轨振动对电气件组装的稳定性是一种考验。本文从螺栓防松技术方面展开讨论,分析螺栓防松技术在车辆电气件组装方面的应用。
       2.螺栓紧固原理
       螺栓指的是带有螺纹的杆体与螺栓头组成的结构,主要与螺母或者螺纹孔连接。螺栓根据螺纹牙型的差异存在细牙螺纹及粗牙螺纹,根据屈服强度的差异存在4.8级、6.8级,以及8.8级等螺栓级别。拧紧螺母时,需要克服螺纹副的螺纹力矩T1,以及螺母的承压面力矩T2,因此螺栓的拧紧力矩为:
       T=T1+T2
       螺栓螺纹螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角称之为螺纹升角,如图1所示,在紧固力的作用下,螺栓依靠螺纹升角以及摩擦力产生自锁,保证螺栓的紧固。
 
图1 螺纹升角
       3.螺栓防松技术的应用
       地铁车辆整体分为车体部分及转向架部分,经过转向架一系悬挂及二系悬挂的振动缓冲,传递到车体上的振动有了明显的缓解,但是通过螺栓吊装在车体下部的电气件还是存在着较大的安全风险,通过有效的螺栓防松能够大大减少此类安全隐患。
       3.1弹簧垫片
       弹簧垫片是目前运用最为广泛的一种防松方式,利用弹簧垫片收口的弹力压紧旋合的螺纹产生接触面的压力,增大接触面的摩擦,阻止螺纹副的相对转动。弹簧垫片是目前使用最为广泛的防松手段,但是弹簧垫片防松属于摩擦防松的范畴,对于摩擦防松来说对于静态的螺栓能够起到足够的防松效果,但是地铁车辆在不断运行过程中,使用弹簧垫片作为防松手段不一定是最为合适的方法。
       3.2止转垫片
       止转垫片一般分为单耳止动垫圈、双耳止动垫圈、外舌止动垫圈等多种样式,主要是利用垫片伸出部位防止螺母转动,限制螺纹旋合状态不被破坏。由于止转垫片可以根据结构所需设计不同的形状,使用起来方便快捷,但制造成本较高。
       3.3防松铁丝
       用螺栓头部的防松铁丝孔,将防松铁丝传入,相邻螺栓连接成8字防松铁丝,可以有效的利用铁丝的拉力使螺栓保证一定的拉紧力,不会产生旋动。铁丝防松更重要的是将相邻的螺栓连接到一起,若一个螺栓出现松动,另一个螺栓会通过铁丝拖住螺柱不脱出螺栓孔,起到螺栓防脱的作用。而且由于防松铁丝的存在可以与弹簧垫片、止转垫片共同存在,所以防松铁丝应用非常广泛。
       3.4破坏螺纹副
       使用强有力的手段将螺栓连接部位的螺纹破坏或者直接将螺栓于螺母焊接、粘接的方式能够最有效的保证螺栓防松效果,但是带来的问题就是螺栓无法正常的完成拆卸,由于地铁车辆需要定期的检修维护,螺栓需要拆卸,所以不可拆卸性的螺栓防松在地铁车辆上几乎不被使用。
       4.总结
       地铁车辆运行速度快,运行环境较为恶劣,所以组装在车辆上的电气件要做好必要的螺栓防松技术。本文从螺栓紧固原理着手,分析了螺栓防松技术在地铁车辆上的应用,着重分析了弹簧垫片防松、止转垫片防松、铁丝防松以及破坏螺纹副防松技术的优劣。
参考文献
[1]丁宝平.紧固件标准化现状和发展动向[J].机械工业标准化与质量,2008(01):162-164.
[2]马玉壮.螺栓防松方法浅析[J].螺栓防松方法浅析.    2013,(5)
[3]赵增闯.轨道车辆转向架防松、防脱技术措施探讨.[J]技术与市场.2017年第24卷第11期.
 

 
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