談鐵路貨車?yán)T銷組裝工藝應(yīng)用
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摘要：在鐵路貨車的整體結(jié)構(gòu)中，車輛制動裝置是不允許存在質(zhì)量問題的，但是在實(shí)際使用中，往往因?yàn)檫B接失效，導(dǎo)致基礎(chǔ)制動裝置產(chǎn)生脫落的情況，這對于行車安全是巨大威脅。所以，鐵路貨車的連接就顯得很關(guān)鍵。而在鐵路貨車連接中，拉鉚銷技術(shù)應(yīng)用，可以將拉鉚技術(shù)和圓銷結(jié)構(gòu)相結(jié)合，是目前鐵路貨車制動裝置連接中的一種新技術(shù)。在具體的拉鉚銷組裝中，需要做好研制過程的把握，做好結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，確保相關(guān)力學(xué)性能夠和技術(shù)要求相對應(yīng)。對此，本文以鐵路貨車的拉鉚銷組裝工藝分析，研究這一組裝技術(shù)工藝和應(yīng)用對策。
關(guān)鍵詞：鐵路貨車；拉鉚銷；組裝工藝；應(yīng)用
引言
拉鉚技術(shù)是一種連接技術(shù)，基于虎克原理實(shí)現(xiàn)連接功能的。在這一技術(shù)應(yīng)用中，需要專用鉚接工具將套環(huán)擠壓到鉚釘?shù)沫h(huán)形槽中，屬于一種新型鉚接方式。這一技術(shù)應(yīng)用，可以滿足要強(qiáng)度的連接要求，保證壓緊力一致性，確保其抗振性，且組裝便利，可以保證在連接后不松動。目前，在鐵路貨車、重型卡車以及礦山機(jī)械、電力鐵塔等建設(shè)設(shè)施和結(jié)構(gòu)中，這一技術(shù)都有比較廣泛的應(yīng)用。
1拉鉚連接技術(shù)及其應(yīng)用優(yōu)勢
1.1拉鉚連接技術(shù)簡介
二戰(zhàn)時期，在航空母艦上降落的美國遠(yuǎn)程作戰(zhàn)轟炸機(jī)中，螺栓導(dǎo)致降落中劇烈震動而松動，基于這一問題的解決，美國研制出第一代拉鉚釘。這種拉鉚連接優(yōu)勢顯著，所以在后續(xù)研究中，成為連接技術(shù)研究重點(diǎn)，獲得了較大的發(fā)展，對于解決大型結(jié)構(gòu)件的連接強(qiáng)度、連接穩(wěn)固性等，也具有重要作用。在拉鉚技術(shù)研究中，哈克公司的研究具有一定的代表性。該公司研究的拉鉚釘產(chǎn)品，在鐵路中應(yīng)用，深受歡迎。就鐵路貨車產(chǎn)生振動的原因來看，最根本的原因是鋼軌接頭處不穩(wěn)固，所以，在這一問題應(yīng)對上，可以盡量減少鋼軌接頭破損，而拉鉚釘使用是解決鐵路貨車連接問題的最有效方法。使用拉鉚釘后，發(fā)現(xiàn)鋼軌接頭破壞問題能夠得到明顯好轉(zhuǎn)，相關(guān)拉鉚連接技術(shù)在鐵路中應(yīng)用也因此得到不斷推廣。拉鉚技術(shù)最先應(yīng)用在航空領(lǐng)域，而目前，全世界組裝飛機(jī)需要的全部堅固件中，已過將近50%的開始使用拉鉚技術(shù)。在一輛大型客機(jī)中，安裝的拉錨連接產(chǎn)品就有100多萬套。目前，拉鉚連接在大型金屬結(jié)構(gòu)、重型汽車、船舶、鐵路貨車中都有很廣泛的應(yīng)用。這一技術(shù)通過拉鉚槍夾緊兩個組合件后，將套入的環(huán)狀套環(huán)金屬進(jìn)行壓縮，獲得一個多條環(huán)狀溝槽的鉚釘鎖緊固結(jié)構(gòu)，通過金屬永久變形操作，用套環(huán)將鉚釘緊固在一起，達(dá)到永久緊固的效果。這種緊固連接方式可以在栓、銷的連接中應(yīng)用。
1.2拉鉚連接技術(shù)優(yōu)勢
就拉鉚連接技術(shù)應(yīng)用來看，其具備的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，采用環(huán)形槽設(shè)計。拉鉚釘結(jié)構(gòu)中，使用環(huán)形槽，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計是針對振動問題導(dǎo)致的連接件松動問題開展的，且拉鉚釘本身有高壓緊力，抗剪切力也比較強(qiáng)，所以可以實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)的緊固效果，相對于焊接方式，這種連接模式更可靠。第二，夾緊力和抗剪力強(qiáng)。拉鉚釘夾緊力要比一般規(guī)格螺栓高出1.5倍，相對于國內(nèi)直徑較大的高強(qiáng)度螺栓而言，扭力一定的情況下，這種螺栓緊固力高達(dá)20噸以上，比同等規(guī)則螺栓金股利高出30%以上。此外，拉鉚釘連接中，抗剪力設(shè)計比夾緊力更高。第三，抗腐蝕性好。拉鉚釘產(chǎn)品在出廠前，都會進(jìn)行必要的防腐處理，在具體的防腐處理上，也可以結(jié)合具體的安裝部位需要，設(shè)計針對性的防腐處理方案，保證拉鉚釘在使用中不會產(chǎn)生腐蝕的情況。第四，噪音小。拉鉚釘連接方式在安裝中比較簡單，無需多次沖擊，這就大大降低了應(yīng)用中噪聲產(chǎn)生的可能性。在具體的安裝中，也沒有有害氣體產(chǎn)生，可以優(yōu)化加工環(huán)境，提升使用效益。第五，有效降低人為誤差。在拉鉚釘?shù)倪B接安裝中，都需要借助鉚槍來實(shí)施，在具體組裝中，相關(guān)人員只要稍稍培訓(xùn)，就可以達(dá)到組裝技術(shù)要求，且鉚槍的使用可以有效減少安裝過程中的人為誤差，保證連接效果。第六，成本低。拉鉚釘在使用中，其壓緊力比較大，也有比較強(qiáng)的防松功效，在完成安裝后，不需要進(jìn)行后續(xù)的維修和養(yǎng)護(hù)，所以可以減少維護(hù)維修的費(fèi)用。在鉚接后，可以通過目測的方法來判斷鉚釘和套環(huán)壓緊痕跡是否到位，也能夠降低設(shè)計檢測成本。
2拉鉚連接技術(shù)在鐵路貨車中的應(yīng)用
上世紀(jì)七十年代，美國鐵路車輛連接中，開始嘗試使用拉鉚釘技術(shù)，且這一技術(shù)逐漸向端墻結(jié)構(gòu)以及側(cè)墻結(jié)構(gòu)等連接中發(fā)展，現(xiàn)階段，在美國的鐵路貨車中，拉鉚釘連接技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)普遍應(yīng)用。而在我國，鐵路貨車的發(fā)展歷程和鋼結(jié)構(gòu)連接技術(shù)發(fā)展幾乎是同步進(jìn)行的，我國的鐵路貨車和鋼結(jié)構(gòu)材料、技術(shù)等發(fā)展保持著高度的統(tǒng)一性，可以說，鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展是鐵路貨車發(fā)展的趨勢和現(xiàn)實(shí)。在早期的C62B以及C64級中，鐵路貨車鋼結(jié)構(gòu)連接中，多使用螺栓連接或者是熱鉚接技術(shù)，發(fā)展到70噸級的時候，鐵路貨車需要承受的拉力更大了，這種拉鉚釘連接方式的優(yōu)勢也開始突顯。目前，已經(jīng)發(fā)展到80噸級貨車，這類貨車連接中，已經(jīng)全部應(yīng)用拉鉚連接技術(shù)。這種拉鉚釘連接體現(xiàn)在鐵路貨車連接的側(cè)柱和側(cè)梁間、體現(xiàn)在板坐和中梁間，體現(xiàn)在沖擊座和端梁之間，等等，這些貨車車輛在相應(yīng)連接部位的零部件更換和檢修中，安裝專用拉鉚釘，可以實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的連接，保證連接穩(wěn)固有效。我國的拉鉚釘連接技術(shù)在鐵路火車中試用是在2003年，通過車體靜強(qiáng)度試驗(yàn)、裝貨運(yùn)行試驗(yàn)等，已經(jīng)積累了很多的經(jīng)驗(yàn)。針對拉鉚釘技術(shù)在鐵路貨車中的應(yīng)用，我國已經(jīng)制定了相關(guān)的試用文件，對于技術(shù)進(jìn)行了具體規(guī)范和要求。讓鐵路貨車在連接中，具體應(yīng)該選擇什么樣的制造和組裝技術(shù)，有了規(guī)范文件參考。可以看到的是，目前在我國鐵路貨車中，拉鉚釘連接組裝技術(shù)應(yīng)用比較普遍，對于新貨車生產(chǎn)和舊貨車改造，都有很大的實(shí)用性、拉鉚釘這種新型連接方式的應(yīng)用，對于我國鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
3鐵路貨車?yán)T組裝技術(shù)要點(diǎn)
3.1做好拉鉚銷連接后的間隙控制
在鐵路貨車相關(guān)連接操作中，拉鉚銷連接間隙是為了確保鉚接件在鉚接成型的情況下，可以在安裝孔中實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)動，避免卡阻的情況出現(xiàn)。一般在連接中，出現(xiàn)間隙，一是因?yàn)槔T銷J值影響，還有一個因素是鉚接件的尺寸影響。所以，要實(shí)現(xiàn)間隙的控制，一方面需要做好J值的選擇，一般應(yīng)該比鉚接件厚度高出2-6mm。其次，做好拉鉚銷的尺寸確認(rèn)，一般需要結(jié)合具體的尺寸等級來進(jìn)行合理的規(guī)格選擇。外購鉚接件的情況下，需要把握鉚接件的具體大小，完成全部統(tǒng)計歸納后，做好規(guī)格的調(diào)整。
3.2做好鉚接件成型尺寸控制
在鐵路貨車的拉鉚連接中，拉鉚銷連接的成型遲鈍和拉鉚銷質(zhì)量以及鉚接系統(tǒng)有一定的關(guān)聯(lián)。所以，在設(shè)計中，拉鉚銷組裝，需要強(qiáng)化尺寸、硬度以及拉斷力的核驗(yàn)，保證拉鉚銷質(zhì)量。在現(xiàn)階段的拉鉚銷系統(tǒng)中，多采取拉鉚槍以及配套液壓站工作，在具體連接中，應(yīng)該做好相應(yīng)型號、規(guī)格的選擇，保證同一工位的不同規(guī)則拉鉚銷連接有效，減少拉鉚槍和液壓站之間的接頭拔插的頻率。這對于延長鉚接使用壽命，促進(jìn)液壓站鉚槍系統(tǒng)完善也具有重要作用。
3.3做好拉鉚銷組裝順序把握
在拉鉚組裝技術(shù)應(yīng)用中，拉鉚銷制動管路中，組裝制動配件選擇中，需要將鉚接空間因素考慮在內(nèi)。傳統(tǒng)鐵路貨車的制動系統(tǒng)中，多采用半光圓銷連接，這樣相關(guān)連接配件需要的空間不大，且對于組裝先后順序沒有嚴(yán)格要求。而使用拉鉚組裝技術(shù)，要確保槍頭作用位置有效，需要做好組裝順序的有效把握。
3.4強(qiáng)化技術(shù)人員培訓(xùn)
在鐵路貨車的拉鉚連接組裝中，相關(guān)操作人員自身的技術(shù)水平對于鉚接效果和效率都有一定的影響。雖然拉鉚組裝中，對于技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)要求不是特別高，相關(guān)人員也需要在培訓(xùn)后才可以上崗。且相關(guān)連接人員需要把握鐵路貨車相關(guān)連接技術(shù)規(guī)范，了解貨車的技術(shù)要求等，要通過有效的技術(shù)人員培訓(xùn)，確保所有人員都能夠達(dá)到技術(shù)要求。
4總結(jié)
鐵路貨車基礎(chǔ)制動裝置在鐵路貨車中具有重要影響，對于鐵路車輛的安全行車有著重要影響。拉鉚連接技術(shù)屬于一種新型鐵路貨車連接技術(shù)，這種技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢突出，將拉鉚組裝技術(shù)應(yīng)用到鐵路貨車的相關(guān)部位連接中，整體連接強(qiáng)度比較高，抗振性能也很好，采用這一連接技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)連接部位永不松動的目標(biāo)。在鐵路貨車中，拉鉚連接技術(shù)現(xiàn)階段的應(yīng)用普及率不斷提升，應(yīng)用效果顯著，所以被大力推廣。就這一連接技術(shù)應(yīng)用來看，要確保連接效果，需要把握一些關(guān)鍵組裝要點(diǎn)，確保車輛連接效果。
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作者：郭喜春 單位：哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院
