动车组裙底板螺栓故障问题浅谈

发表时间:2020/11/5   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:司端夕
[导读] 摘要:随着动车组在中国铁路市场的不断深入,各种部件的运用维护成为新的课题,本文主要讨论设备裙板的螺栓在运用过程中出现的各类问题,并对出现的问题进行详细分析,给我解决方案。
        中车青岛四方机车车辆股份有限公司  山东青岛  266111
        摘要:随着动车组在中国铁路市场的不断深入,各种部件的运用维护成为新的课题,本文主要讨论设备裙板的螺栓在运用过程中出现的各类问题,并对出现的问题进行详细分析,给我解决方案。
        关键词:动车组、裙板、螺栓、解决方案
        1概述
        随着动车组在中国铁路市场的不断深入,各种部件的运用维护成为新的课题,本文主要讨论设备裙板的螺栓在运用过程中出现的各类问题如,螺栓滑丝、螺栓扭矩衰减等等,并对出现的问题进行详细分析,给出解决方案。
 
        图1 安装示意图                                 图2 故障图
        2 问题描述
        (1)2015年某局的某车型动车组库内检修时发现裙板紧固螺栓校核扭矩值低于20Nm,但防松标记无错位;
        (2)2015年某局的某车型裙板螺栓批量断裂;
        (3)2013年某局的某车型螺栓松动和螺栓孔滑丝问题;
        3 问题分析
        针对以上三个故障,展开原因分析。
        第一个问题,公司通过对螺栓的设计结果、扭矩计算,并按照GJB 715.3A-2002《紧固件试验方法 振动》要求进行防松试验,螺纹副满足自锁条件,具备防松功能。最后确定原因有两个,一是机械扳手施工无法保证预紧力,预紧力离散度比较大,误差可达到25%;二是螺纹精度、涂抹润滑剂的方式和量的差异、螺栓螺纹是否有损伤等因素都会影响扭矩系数的稳定性。
        第二个问题,从螺栓强度校核、断裂的螺栓返回分析以及新螺栓和现车拆下的螺栓机械性能检测、裙底板螺栓组装以及供货批次调查等多个方面确定故障结论为螺栓强度安全余量充足,螺栓性能满足标准规定,结合现车调查情况判断螺栓在拆卸时,扭矩加大,造成螺栓过载是螺栓断裂的原因。
        第三个问题,造成裙板滑丝和扭矩不够的主要原因是动车组螺栓紧固、校核等相关操作方面,作业要求不够细致,培训不够充分,造成作业标准、作业方法存在较大偏差。
        4 措施
        针对三个故障,制定相应的措施。
        第一个问题(1)设备舱裙板安装螺栓防松评价主要以观察防松标记或弹垫状态判断紧固是否良好,扭矩校验仅作为参考,运用修不建议校验扭矩,仅观察防松标记和弹垫即可,校验扭矩主要作为三级以上修程用,校核过程中发生转动螺栓,重新紧固即可。(2)根据横向振动试验,轴力降低30%后,变化平缓,基本稳定在一水平值,因此采用拧紧法进行校验时校验扭矩值按施工扭矩值70%进行,即25NmX70%=17.5Nm.(3)严格控制施工速度、保持牙纹的清洁,避免异物粘粘;在施工场地不得将螺栓螺母放置地面,润滑方法规范:离螺栓根部2-3扣处,360°涂抹距离一个螺母的润滑剂。
        第二个问题螺栓按照工艺文件正确拆装,可以使用一个五级修,无需频繁更换。
        第三个问题螺纹损坏后重新攻丝,扩孔工作需要专业人员使用专用工具进行。
        (一)具体作业过程如下:底板螺钉座通过铆钉拉铆方式,紧固在底板上,
        a)将螺钉座铆钉圆头磨掉,施工时应谨慎操作磨光机,尽量避免伤及底板母材,如有损伤,底板母材磨损深度不得大于0.5mm。打磨完毕后,将原螺丝座拆掉;
        b)更换用螺钉连接的螺丝座(此螺丝座样式、规格和原螺丝座相同,仅螺丝座固定眼孔改为丝孔)。用两个M5X14螺钉,将螺丝座固定在底板上。紧固前螺钉应涂抹螺纹锁固剂。
        (二)铝包铁裙板螺丝座滑丝处理
        铝包铁螺丝座焊接在车体下边梁内侧,位于线槽上方。滑丝后,更换、去除困难。现阶段处理方式为加装修复螺套。
        加装流程:
        防护线槽。对需加装螺套螺丝座下方的线槽进行防护。防护时需将线槽上方用软布或皮革防护严密,防止施工产生的铝屑进入线槽。
        车体边梁及螺丝座扩孔。对车体边梁及铝包铁螺丝座扩φ16通孔,钻孔应由经验丰富人员操作,保证眼孔的垂直度。
        配钻螺套安装眼孔。根据螺套尺寸,在φ16通孔两侧定位、配钻φ5.5螺钉安装眼孔,并用φ10钻头进行沉孔处理。钻孔应由经验丰富人员操作,保证眼孔的垂直度。
        安装修复螺套。从车体边梁内侧将修复螺套穿入φ16通孔中,用2个M5X30螺钉紧固。异种金属与铝接触面需涂铬酸锌底漆,螺钉螺纹表面应涂打乐泰-243螺纹锁固胶。
        密封处理。用波士胶对螺套和车体下边梁之间的缝隙进行封堵处理,要求涂胶均匀,密封严密。
        (三)高级修故障处理
        高级修处理螺栓滑丝问题办法车体下边梁铝包铁螺丝座由于被线槽遮挡,需结合五级修线槽拆除后进行更换。
        a)将铝包铁螺丝座上层铝皮割去,保留两侧铝皮,取出内部螺丝座;
        b)在铝包铁保留结构安装面上涂抹铬酸锌底漆;
        c)配钻螺丝座安装眼孔。根据螺丝座尺寸,在车体下边梁圆孔两侧定位、配钻φ5.5螺钉安装眼孔,并用φ10钻头进行沉孔处理。钻孔应由经验丰富人员操作,保证眼孔的垂直度;
        d)用2个M5X30螺钉将特种螺钉座紧固在车体下边梁上,螺钉螺纹表面应涂打乐泰-243螺纹锁固胶。
        5 小结
        通过以上裙板螺栓的故障可以看出,目前动车组裙板结构成熟,工艺同样成熟,问题往往出现在操作施工不规范。因此规范施工是保证质量的关键因素。
        参考文献:
        (1)动车组裙底板螺栓松动和螺栓孔滑丝问题浅析,《中国新技术新产品》
        (2)武汉动车段裙板螺栓问题分析报告
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