穆彥華 張亞雙

摘要：螺栓是高速動車整體結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，通過利用螺栓將不同結(jié)構(gòu)進行連接可有效提升動車結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，能夠確保動車穩(wěn)定運行，降低安全事故發(fā)生的概率。而螺栓在使用過程中最重要的功能就是保證動車組的轉(zhuǎn)向架能夠正常使用，如在使用中出現(xiàn)任何螺栓松動的情況都會對轉(zhuǎn)向架甚至整個動車組的運行安全造成極大威脅，甚至出現(xiàn)嚴重交通事故，因此，本文對轉(zhuǎn)向架螺栓使用過程中出現(xiàn)防松失效的主要原因及形式展開分析，并對相應(yīng)防松技術(shù)的具體應(yīng)用展開討論，以期能夠提升轉(zhuǎn)向架作用，保證動車正常運行。

關(guān)鍵詞：高速動車組；轉(zhuǎn)向架；螺栓放松技術(shù)；應(yīng)用方式

一、轉(zhuǎn)向架螺栓放松出現(xiàn)失效的原因及形式

1.因連接面變形出現(xiàn)的失效現(xiàn)象

轉(zhuǎn)向架中螺栓頭必須與螺母進行聯(lián)合使用才能保證轉(zhuǎn)向架使用的穩(wěn)定性，但當螺栓與螺母之間的支撐面在接觸過程中產(chǎn)生較大壓強時，會導致連接件受到壓強的作用導致其表面剛度隨之降低，而如果未能及時對此情況進行處理，在長期的壓強的作用下致使其剛度降低到一定程度，導致連接面逐漸產(chǎn)生變形狀態(tài)，導致螺栓在長期壓制和緊固的情況下出現(xiàn)拉伸力降低的現(xiàn)象，而此時螺母受到壓力作用不會再出現(xiàn)回轉(zhuǎn)，導致預(yù)緊力逐漸減小，導致防松失效。

2.因螺母自動回轉(zhuǎn)作用出現(xiàn)的失效現(xiàn)象

高速動車組在正常運行過程中由于動車自身運行特點、重量、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)、螺栓在使用過程中受到的各種外力等方面的影響，導致轉(zhuǎn)向架的螺栓因長期受到不同溫度變化、壓力、振動、沖擊以及其他作用逐漸將其摩擦力縮小，摩擦系數(shù)逐漸產(chǎn)生變化，同時在螺栓的螺紋與螺母產(chǎn)生支撐的部位因摩擦力的減小或突然消失導致螺母出現(xiàn)自動回轉(zhuǎn)現(xiàn)象，致使螺栓結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松動，出現(xiàn)防松失效現(xiàn)象。

二、高速動車組中轉(zhuǎn)向架螺栓防松技術(shù)的具體應(yīng)用

1.控制安裝預(yù)緊力技術(shù)

絕大多數(shù)高速動車組轉(zhuǎn)向架在進行穩(wěn)定性、牢固性提升時多使用控制預(yù)緊力技術(shù)加強對螺栓的鞏固，通過利用此方法能夠大幅度提升螺栓連接結(jié)構(gòu)的整體強度、可靠作用和抗疲勞強度，且有效提高其防松能力，保證整體轉(zhuǎn)向架使用的安全性。在進行該技術(shù)方法應(yīng)用時不需要對螺栓連接結(jié)構(gòu)做出任何調(diào)整和改動，而使直接借助螺栓結(jié)構(gòu)中螺紋的自鎖特點，既能夠有效降低放松失效現(xiàn)象出現(xiàn)概率，同時也具有節(jié)省成本、提高防松效率的作用。以CRH2動車組中轉(zhuǎn)向架為例，在針對該轉(zhuǎn)向架及各個連接部位的組裝時，除了對管卡座進行組裝之外，其余轉(zhuǎn)向架及螺栓連接部位均需要使用控制預(yù)緊力技術(shù)，利用專用扭力扳手對其進行加緊，其技術(shù)具體應(yīng)用方法如下：

（1）科學選擇扭力扳手

通常情況下在針對轉(zhuǎn)向架螺栓選擇扭力扳手時需要對其量程等數(shù)值進行科學篩選。針對動車組實際需求，需要確保選擇的扭力扳手的最大量程為50%-100%，當扭力扳手的指針指數(shù)處于20%以內(nèi)時，此時扳手設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的彈簧部位已經(jīng)開始產(chǎn)生形變，如在此時對其扭矩值進行確認不夠精準，需要在其指針到達20%之后進行計算并選擇，例如扳手的量程如果在320N.m內(nèi)時，那么其扭矩值范圍應(yīng)當為320×20%-320N.m=64-320N.m。

（2）使用扭力扳手時的注意事項

第一，應(yīng)在使用時嚴格控制使用方式。使用時確保螺栓的軸線與扭力扳手的手柄位置的方向保持垂直狀態(tài)，將其垂度偏差控制在3°以內(nèi)，而在扳動時確保其用力方向與手柄方向保持垂直狀態(tài)，將其垂直度偏差控制在10°以內(nèi)。

第二，嚴格控制扳手的施力方向。使用人員必須保證在施力時將用力的手放在扳手手柄的中心部位，同時在使用扳手進行施力時保證其施力勻速且保持平穩(wěn)，以免對施力者產(chǎn)生傷害，保證其預(yù)緊力。

（3）做好緊固與防松標識，科學使用潤滑產(chǎn)品

第一，由于轉(zhuǎn)向架中螺栓連接結(jié)構(gòu)數(shù)量較多，因此在進行控制預(yù)緊時需要在每進行并結(jié)束一次預(yù)緊后使用顏色較為明顯的油漆筆對該處做好明顯標識，確保在進行其他螺栓擰緊過程中不會出現(xiàn)混亂現(xiàn)象，避免對已經(jīng)進行預(yù)緊后的螺栓進行再次擰緊或出現(xiàn)遺漏等現(xiàn)象。如在最終進行加固后則需要對已經(jīng)進行防松的位置進行標記；第二，可根據(jù)具體預(yù)緊狀況選擇對一定部位使用潤滑材料，例如潤滑油脂等，利用其潤滑作用對螺栓連接部位的螺紋及接觸面進行保護，同時也能夠減小一部分扳手在施力時產(chǎn)生的力矩，保證預(yù)緊技術(shù)的作用及效果。

2.摩擦防松技術(shù)

（1）彈簧墊圈的摩擦防松應(yīng)用

螺母擰緊后，壓平墊圈產(chǎn)生的彈性反力使旋合螺紋間壓緊，同時墊圈斜口的尖端抵住螺母與被聯(lián)接件間的支承面，也起到防松的作用，此方法結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在轉(zhuǎn)向架螺栓聯(lián)接中應(yīng)用廣泛，但缺點是墊圈彈力不均，在受到重載、交變載荷沖擊下，防松效果一般。因此一般還附加彈性鋼絲輔助防松。

（2）雙螺母的防松應(yīng)用

雙螺母處于上下狀態(tài)，當兩個螺母在進行對頂擰緊后其螺紋間因其契合度高使其在擰緊狀態(tài)下始終保持固定摩擦力并存在附加壓力，而當雙螺母在運行工作中出現(xiàn)載荷力變化時也不會對其摩擦力改變許多，且處于下方的螺母存在受力較小，因此能夠保證其整體擰緊狀態(tài)不便，可有效提升其防松作用。該方式具有簡單化的特點，可用于位置較為平穩(wěn)且承載力較大的轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)內(nèi)，但在整體拆卸過程中存在拆卸負責、占用面積較大等特點，因此多數(shù)動車組轉(zhuǎn)向架對該技術(shù)的應(yīng)用概率較低。

3.機械防松技術(shù)

第一，在放松技術(shù)中主要使用止轉(zhuǎn)墊片作為其增加摩擦力的主要材料，包括舌簧墊圈和止動墊圈等，通過利用該材料提升螺母和螺栓之間接觸摩擦力，可有效減少其轉(zhuǎn)動作用力，但這種墊片多為一次性材料，需要多次更換；第二，借助鋼絲進行串聯(lián)。將低碳鋼絲穿入各螺釘頭部的孔內(nèi)，將各螺栓串聯(lián)，使其相互制動，從而預(yù)防松動。鋼絲防松結(jié)構(gòu)簡單，可直接通過檢查鐵絲的狀態(tài)來判斷螺栓是否松動，轉(zhuǎn)向架上一般采用串聯(lián)鋼絲與彈簧墊圈組合的防松方式，以確保螺栓在安裝后長期運行中的可靠性。

4.科學使用螺紋鎖固定劑

螺紋鎖固定劑是一種外用固定劑，在使用前需要將螺母、螺栓以及接觸面進行全面清理，將油漬、灰塵等雜質(zhì)去除，并利用固定膠劑在螺紋的連接部位進行均勻涂抹隨后將螺紋擰緊，當膠狀液體逐漸凝固后產(chǎn)生一定作用力能夠保證螺紋接觸面保持摩擦且具有加固作用，通常在后期進行拆卸且尺寸規(guī)格較小的螺栓結(jié)構(gòu)中使用，我國多數(shù)地鐵等轉(zhuǎn)向架均使用該方法，其效果較為顯著。

三、結(jié)語

通過以上分析我們可知，保證高速動車組中轉(zhuǎn)向架穩(wěn)定性是維護動車穩(wěn)定運行水平、保證乘客及共組人員生命安全的關(guān)鍵因素，該結(jié)構(gòu)在動車組中具有至關(guān)重要的作用。而為了進一步提升其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低螺栓放松失效概率，則需要借助各種有效防松技術(shù)，并針對其具體特點和需求科學選擇技術(shù)類型，嚴格遵循技術(shù)要點和應(yīng)用方法，提升轉(zhuǎn)向架整體安全性，進一步為我國居民提供更加安全、舒適且便捷的出行條件。

參考文獻

[1]端木偉，姜建東，于孟，etal.高速動車組轉(zhuǎn)向架螺栓防松技術(shù)研究[J].黑龍江科學，2013，4（8）.

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（作者單位：中車唐山機車車輛有限公司）