Thiết kế đồng nhất độ cứng của mối nối tấm cá và công nghệ trang bị thêm liền mạch
Mục tiêu thiết kế cốt lõi cho việc đồng nhất độ cứng của các mối nối bản cá là gì?
Mục tiêu cốt lõi của việc đồng nhất hóa độ cứng của khớp nối tấm cá là đạt được độ lệch Nhỏ hơn hoặc bằng ± 10% giữa độ cứng dọc và độ cứng ngang của khớp và độ cứng của thân ray, loại bỏ các chấn động do thay đổi độ cứng đột ngột. Độ cứng dọc phải phù hợp với độ cứng uốn của ray để đảm bảo độ lún của mối nối phù hợp với độ lún của ray khi tàu đi qua, có độ lệch độ lún Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1mm. Độ cứng bên phải đáp ứng được nhu cầu dịch chuyển ngang của đường ray-. Đối với-các tuyến đường sắt tốc độ cao, độ cứng ngang của mối nối Lớn hơn hoặc bằng 80kN/mm để ngăn chặn sự dịch chuyển ngang của đường ray khi lái xe-tốc độ cao. Độ cứng xoắn của mối nối phải phù hợp với ray để tránh biến dạng xoắn của mối nối khi tàu đi qua, ảnh hưởng đến ổn định lái xe. Thiết kế đồng nhất độ cứng phải được xác minh thông qua mô phỏng động, mô phỏng lực ray bánh xe ở các tốc độ khác nhau để đảm bảo độ cứng của khớp đáp ứng yêu cầu của mọi điều kiện làm việc.
Các biện pháp tối ưu hóa cấu trúc để đồng nhất hóa độ cứng của các mối nối tấm đệm đường sắt tốc độ cao là gì?
Các tấm chắn đường sắt-tốc độ cao áp dụng thiết kế có độ bền-bằng nhau, với độ dày mặt cắt ngang-thay đổi theo mặt cắt ngang-của đường ray. Độ dày của phần chịu lực-của mối nối được tăng lên 22mm, phù hợp với độ dày đầu ray, cải thiện độ cứng khi uốn của mối nối. Các lỗ bu lông của tấm cá được bố trí đối xứng, với 8 bu lông phân bố đều ở hai bên của khớp nối, nhờ đó lực siết trước được truyền đều và hệ số tập trung ứng suất giảm. Bề mặt trên và dưới của tấm cá được mài, có độ nhám Nhỏ hơn hoặc bằng Ra1.6, đảm bảo khe hở vừa khít với ray Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mm và cải thiện hiệu suất truyền tải. Một lớp đệm đàn hồi có độ dày 3 mm được lắp đặt tại mối nối và mô đun đàn hồi của nó phù hợp với mô đun nền đường ray để bù đắp cho những khác biệt nhỏ về độ cứng của mối nối. Các đầu của tấm cá áp dụng thiết kế chuyển tiếp dần dần, với chiều dài phần chuyển tiếp Lớn hơn hoặc bằng 100mm, giúp độ cứng chuyển tiếp trơn tru từ khớp sang ray và loại bỏ các điểm thay đổi độ cứng đột ngột.
Sơ đồ tăng cường vật liệu để chống va đập của các mối nối tấm cá trong các tuyến đường-nặng là gì?
Tấm chắn cá dành cho các tuyến đường vận tải hạng nặng-được làm bằng thép hợp kim cường độ cao U75V-có độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 980MPa, cường độ chảy lớn hơn hoặc bằng 880MPa và độ bền va đập Lớn hơn hoặc bằng 30J/cm², có khả năng chịu được tải trọng va đập của đoàn tàu 10.000{13}}tấn. Bề mặt của tấm cá được cacbon hóa và làm nguội, với độ sâu lớp cacbon hóa lớn hơn hoặc bằng 0,5mm và độ cứng bề mặt Lớn hơn hoặc bằng 58HRC, cải thiện khả năng chống mài mòn và chống mỏi của khớp. Bu lông là loại bu lông có độ bền cao cấp 12,9-{17}}được làm bằng 40CrNiMoA, với mô-men xoắn trước khi siết chặt tăng lên 800N·m, tăng cường lực khóa của mối nối và ngăn chặn việc bu lông bị lỏng do tác động của lực kéo lớn. Các mặt đầu ray tại mối nối được mài phẳng, có độ lệch độ phẳng Nhỏ hơn hoặc bằng 0,02mm, đảm bảo khít chặt với các tấm cá và tránh tập trung tải trọng tại các khu vực cục bộ. Quá trình xử lý nhiệt phải được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình sản xuất tấm cá để tránh suy giảm hiệu suất do vật liệu quá nóng và phải tiến hành kiểm tra lấy mẫu các đặc tính cơ học cho từng lô sản phẩm.
Công nghệ xây dựng để chuyển đổi liền mạch các mối nối tấm cá thông thường là gì?
Bước đầu tiên của quá trình biến đổi liền mạch các mối nối tấm cá thông thường là loại bỏ các tấm cá và bu lông ban đầu, làm sạch vết rỉ sét và vết dầu trên mặt đầu mối nối ray để đảm bảo chúng sạch sẽ và không có tạp chất. Bước thứ hai là gia nhiệt trước mối nối ray để hàn, kiểm soát nhiệt độ gia nhiệt trước ở mức 200-300 độ để tránh nứt nguội trong quá trình hàn, với phạm vi gia nhiệt trước là 100mm ở cả hai mặt của mối nối. Bước thứ ba là hàn mối nối bằng quy trình hàn nhiệt nhôm, chọn dòng hàn nhiệt nhôm đặc biệt làm vật liệu hàn để đảm bảo cường độ mối hàn phù hợp với thân ray và kiểm soát cốt thép mối hàn ở mức 0-2mm. Bước thứ tư là mài mối hàn sao cho bề mặt mối hàn ngang bằng với bề mặt ray, có độ nhám Nhỏ hơn hoặc bằng Ra3.2, loại bỏ tác động của ray bánh xe trong quá trình lái xe. Bước thứ năm là lắp đặt một tấm cá đàn hồi mới làm cốt thép phụ trợ để cải thiện khả năng chống mỏi của khớp. Sau khi biến đổi, phải tiến hành phát hiện khuyết tật để đảm bảo mối hàn không có khuyết tật.
Các điểm kiểm tra và xử lý lỗi hàng ngày của khớp nối tấm cá là gì?
Kiểm tra hàng ngày các mối nối bản cá nên sử dụng máy dò khuyết tật siêu âm để phát hiện các khuyết tật nứt ở mối hàn hoặc lỗ bu lông hàng tháng. Các vết nứt có chiều dài lớn hơn hoặc bằng 3mm phải được xử lý ngay. Kiểm tra trực quan nên tập trung vào việc kiểm tra sự biến dạng và rỉ sét của tấm cá. Các tấm tôn có biến dạng lớn hơn hoặc bằng 2 mm hoặc có diện tích rỉ sét lớn hơn hoặc bằng 20% phải được thay thế bằng tấm mới. Mômen xoắn của bu lông phải được kiểm tra lại hàng quý. Nếu độ suy giảm mô-men xoắn Lớn hơn hoặc bằng 10%, hãy siết chặt lại kịp thời và thay thế các bu lông nếu không thể đáp ứng tiêu chuẩn sau khi siết lại. Độ mòn bề mặt đường ray tại mối nối phải được đo thường xuyên. Độ mòn lớn hơn hoặc bằng 1mm phải được sửa chữa bằng cách mài và đường ray phải được thay thế trong trường hợp bị mòn nghiêm trọng. Đối với các mối nối sau khi biến dạng liền mạch, việc kiểm tra kim loại phải được thực hiện hàng năm để quan sát những thay đổi trong cấu trúc mối hàn và ngăn ngừa sự suy giảm độ bền do lão hóa mối hàn. Việc xử lý lỗi phải tuân theo nguyên tắc “bảo vệ trước sửa chữa” để tránh mở rộng lỗi, ảnh hưởng đến an toàn lái xe.