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廣州地鐵三號線走行部緊固件問題思考

發(fā)布時(shí)間：2023-05-09

走行部是承載車體并負(fù)擔(dān)車輛沿著軌道走行的支承走行裝置，Z重要的組成部件之一，它的結(jié)構(gòu)是否合理直接影響車輛的運(yùn)行品質(zhì)、動力性能和行車安全。

廣州地鐵三號線走行部采用的是120km/h速度等級的B型地鐵轉(zhuǎn)向架，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，主要由構(gòu)架、輪對、軸箱、減振裝置、動力牽引裝置等部件組成，各類不同的緊固件種類多達(dá)百種以上，而三號線B1型車的走行部架修作業(yè)中需拆裝和更換的緊固件種類就約有70種。

01　緊固件常識介紹

緊固件是作緊固連接用的一類機(jī)械零件,應(yīng)用極為廣泛。其特點(diǎn)是品種規(guī)格繁多,性能用途各異,而且標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的程度極高。因此，也有人把已有國家（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)的一類緊固件稱為標(biāo)準(zhǔn)緊固件，簡稱為標(biāo)準(zhǔn)件。一般常用的標(biāo)準(zhǔn)主要有德國標(biāo)準(zhǔn)DIN、標(biāo)準(zhǔn)ISO、中國標(biāo)準(zhǔn)GB。

1. 機(jī)械性能：緊固件的強(qiáng)度等級通常有4.8、5.6、8.8、9.8、10.9、12.9，未注明均指4.8級。強(qiáng)度等級標(biāo)記代號由“.”隔開的兩部分?jǐn)?shù)字組成。標(biāo)記代號中“.”前數(shù)字部分的含義表示公稱抗拉強(qiáng)度，如4.8級的“4”表示公稱抗拉強(qiáng)度400N/mm²的1/100。標(biāo)記代號中“.”和點(diǎn)后數(shù)字部分的含義表示屈強(qiáng)比，即公稱屈服點(diǎn)或公稱屈服強(qiáng)度與公稱抗拉強(qiáng)度之比。如4.8級的屈服點(diǎn)為320 N/mm²。

2.表面處理：即是通過一定的機(jī)械或化學(xué)的方法在工件表面形成覆蓋層的過程，其目的是增強(qiáng)緊固件的耐蝕性、耐磨性、以及裝飾或其他特種功能要求。按鍍層分類主要有鍍鋅（有冷鍍鋅，熱鍍鋅，按鍍鋅顏色分有彩鋅、白鋅、藍(lán)鋅）、磷化、發(fā)黑、達(dá)克羅。

3.緊固件防松：常用的防松方式主要有機(jī)械防松、螺紋緊固劑防松、鉚沖防松。造成緊固件的松動原因主要是因?yàn)槁菁y預(yù)緊力過大、緊固受力不均和運(yùn)行振動，因此正確的預(yù)緊力和采取必要的防松形式是關(guān)鍵。三號線B1型車的走行部主要采用的防松方法有自鎖螺母（變形自鎖、鋼片自鎖）、錐形墊片、尼龍開槽螺栓、防松鐵絲、開口銷等。另外，應(yīng)注意安裝較大結(jié)合面或均布的零件時(shí)，應(yīng)按一定的順序分幾次均勻?qū)ΨQ擰緊各個(gè)螺栓、螺母到規(guī)定的扭矩。

4.緊固件標(biāo)注表示方法：例如螺栓DIN933 M12×60-A-8.8-A3C

表示：德國標(biāo)準(zhǔn)DIN933，六角全牙螺栓，尺寸精度為A級，牙距P=1.75 ，粗牙，8.8級，直徑D=M12，長度L=60，A3C=鍍彩鋅，鍍層厚度級別為3級；螺母DIN934 M6-10-A2P L，表示德國標(biāo)準(zhǔn)DIN933，六角螺母10級，A2P=鍍鋅，鍍層厚度級別為2級，L=左旋。

02　緊固件常見問題分析及處理辦法

1.盲孔滑牙

廣州地鐵三號線轉(zhuǎn)向架采用轉(zhuǎn)臂式軸箱定位，每個(gè)構(gòu)架有4個(gè)轉(zhuǎn)臂處16個(gè)轉(zhuǎn)臂式軸箱安裝盲孔。由于是關(guān)鍵部位，設(shè)計(jì)要求此處能夠吸收來自輪對的一定振動和輪對相對構(gòu)架的位移量，并保證連接緊密不松動，所以采用了ISO8765 M20×1.5×80-8.8的螺釘來連接軸箱與構(gòu)架。在等級8.8滿足強(qiáng)度要求的前提下，設(shè)計(jì)成牙距為1.5的細(xì)牙，使其自鎖性能和受力條件更好，降低了高頻率振動和受力突變造成緊固件松動的可能性，但與此同時(shí)，也增加了拆裝時(shí)易滑牙的風(fēng)險(xiǎn)和滑牙后盲孔難修復(fù)的問題。

由于制造誤差、人為因素和新車裝配中加入的裝配膠等原因，造成架修作業(yè)中此處多次出現(xiàn)不同程度的滑牙。因此要視滑牙的情況，觀察拆卸下的螺栓和盲孔內(nèi)螺紋情況，尤其是頂部螺紋，采取具體的辦法。

1）滑牙程度較輕

如果螺紋牙只是在頂部有少許滑絲，并且大部分螺紋未損壞情況下，建議先將盲孔內(nèi)用金屬零件清洗劑噴洗干凈，不殘留碎鐵屑和雜質(zhì)，再用M20×1.5的兩攻手動絲錐進(jìn)行走牙，即直接用二攻絲錐配合噴涂潤滑劑（切忌使用頭攻絲錐）緩慢的攻入盲孔內(nèi)，起到修復(fù)少量變形螺紋的作用，Z后用止通規(guī)檢驗(yàn)內(nèi)螺紋質(zhì)量。

同時(shí)也可采取補(bǔ)償螺紋長度的辦法，即增加盲孔內(nèi)螺紋的長度，用頭攻絲錐配合噴涂潤滑劑向內(nèi)攻牙約10mm，再用二攻絲錐修補(bǔ)螺紋，用止通規(guī)檢驗(yàn)內(nèi)螺紋質(zhì)量，裝配時(shí)可采用M20×1.5×90-8.8的螺栓，并按照規(guī)定的380 N.m扭力緊固。

2）滑牙程度較重

如果觀察發(fā)現(xiàn)盲孔內(nèi)螺紋滑絲較多且較深，此時(shí)不宜采用以上簡單的攻牙辦法，需采用擴(kuò)孔攻牙的方法。

將構(gòu)架翻轉(zhuǎn)，水平放置，用適當(dāng)?shù)呐_鉆對孔進(jìn)行擴(kuò)大。如擴(kuò)成M22的螺紋孔，其螺紋底徑應(yīng)擴(kuò)成20.5mm，再使用M22×1.5的兩攻手動絲錐配合噴涂潤滑劑進(jìn)行攻牙，用止通規(guī)檢驗(yàn)內(nèi)螺紋質(zhì)量，裝配時(shí)采用M22×1.5×80-8.8的螺栓，并將緊固扭力適當(dāng)?shù)脑黾又良s450N.m。

2.螺紋鎖固膠過多

螺紋鎖固膠是一種利用氧對自由基阻聚原理制成的單組份密封粘和劑，既可用于粘接又可用于密封，其主要作用是鎖緊防松、密封防漏、固持定位。

廣州地鐵三號線采用柔性齒輪聯(lián)軸節(jié)，其聯(lián)軸節(jié)輪轂與套筒彈簧座連接由8顆DIN912 M5×20-10.9的螺釘緊固，在聯(lián)軸節(jié)裝配時(shí)，此處都須涂有適量的螺紋鎖固劑，而有時(shí)可能涂得過多，造成拆出螺釘時(shí)較難。

建議在發(fā)現(xiàn)松動螺釘較其它費(fèi)力時(shí)，應(yīng)立即停止拆卸，用中頻加熱槍對其局部加熱，使其內(nèi)的螺紋鎖固膠熔融，然后松動螺釘，檢查螺紋孔情況。

因此為避免下次拆卸的問題，應(yīng)掌握一定的螺紋鎖固膠使用方法。對重復(fù)使用的螺栓、螺母，應(yīng)用專用清洗劑清洗螺栓、螺母的螺紋內(nèi)外表面，并晾干。將螺紋鎖固劑涂到螺栓與螺母配合處的螺紋，且配合處的螺紋360°方向上均應(yīng)涂膠。

3.緊固件銹蝕

廣州地鐵三號線車輛較多的穿行于空氣條件較潮濕的區(qū)間隧道內(nèi)，往往對走行部的緊固件防銹功能要求較高。

空氣彈簧與車體的連接是由4顆ISO4017 M16×70-8.8-DAC500的螺栓連接，其DAC500是鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)下，能達(dá)到500小時(shí)以上的防腐蝕能力，較發(fā)黑和鍍鋅的表面處理防銹能力強(qiáng)，一般條件下的空氣不易被銹蝕。但是此螺栓發(fā)現(xiàn)過多根螺桿銹蝕的情況，初步分析是水份長時(shí)間附著在螺桿表面，慢慢氧化所致。

建議更換同等級或更高等級的防銹螺栓，因?yàn)殇P蝕處的表面鍍層已失去防銹效果，重復(fù)使用緊固件易被腐蝕。在緊固好此緊固件后，為保護(hù)其不銹蝕，還可在螺栓頭和螺母表面噴涂防銹保護(hù)蠟，使水份不易與螺桿接觸。

4.預(yù)緊力不正確

預(yù)緊力是在受到工作載荷之前，為了增強(qiáng)連接的可靠性和緊密性，以防止受到載荷后連接件間出現(xiàn)縫隙或者相對滑移而預(yù)先加的力。其要求的預(yù)緊扭矩是根據(jù)緊固件規(guī)格、使用條件以及防松方式等因素確定的，其扭矩不允許過大或過小，如若過大容易造成滑牙，如若過小達(dá)不到預(yù)緊的效果。

三號線B1型車的走行部緊固件種類繁多，規(guī)定的扭矩都不盡相同，作業(yè)人員在作業(yè)時(shí)容易疏忽或上錯(cuò)扭矩。

建議對已按規(guī)定上扭矩的螺栓進(jìn)行復(fù)檢，并要求在24小時(shí)內(nèi)以原扭矩值的90%復(fù)檢。

5.劃線不規(guī)范

緊固件的劃線是后期檢查緊固件是否松動的重要憑證，廣州地鐵目前采用紅色漆油筆在螺栓頭部劃線，要求螺栓、螺母劃線時(shí)，優(yōu)先采用垂直方向劃線方式，其次采用水平方向劃線方式；螺栓、螺母的劃線須便于檢查，清晰可見，不要在隱蔽處劃線；重復(fù)劃線、螺紋處劃線、螺栓頭側(cè)面未劃線、螺栓頭全劃線等都是錯(cuò)誤的劃線。

建議統(tǒng)一劃線標(biāo)準(zhǔn)，培訓(xùn)作業(yè)人員熟悉劃線標(biāo)準(zhǔn)，避免漏劃線和錯(cuò)劃線等情況的發(fā)生。

03　結(jié)語

地鐵車輛的緊固件由于其所處環(huán)境的苛刻和安全運(yùn)營的需要，使其標(biāo)準(zhǔn)和使用要求都較高，因此三號線B1型車的走行部的架大修作業(yè)中須綜合考慮緊固件的失效形式，處理和預(yù)防好緊固件問題，才能保障車輛運(yùn)營的安全與舒適。

（來源：網(wǎng)絡(luò)）