高速動車組轉向架螺栓防松技術研究

盧慶洲 李敬寶

中車唐山機車車輛有限公司 河北唐山 064000

1 高速動車組轉向架螺栓防松技術

1.1 聯接面變形產生松動

（1）當螺栓頭或螺母的支撐面接觸壓力非常高或連接器的表面剛度非常小時，連接器的表面在螺栓頭或螺母的壓力下會出現環形凹陷。在連續使用過程中，節點的連續塑性變形會降低節點的預緊力[1]。

（2）寬松造成的自動螺母旋轉，高速動車組轉向架運行，由于長期的可變負荷，振動和沖擊，或由于原因，如環境溫度上升和下降螺旋副的摩擦系數變化與變化，有時副螺母支承面摩擦力矩消失了，螺絲不能滿足自鎖條件，導致之間的相對滑動螺旋副，使螺桿旋轉，如果重復很多次，會松動的螺絲副[2]。

1.2 螺栓防松方法及應用

控制預加載。預緊可以提高螺栓連接的可靠性、抗松動性和疲勞強度，提高螺栓連接的松緊性和剛度。因此，在裝配轉向架構件時，通過保證適當的預緊力，控制安裝預緊力是防止螺釘緊固件松動和螺栓連接松動的經濟有效措施之一。

1.3 摩擦防松法

防摩擦松動法是通過預緊接頭，使螺紋對之間保持一定的軸向壓力，從而保持一定的摩擦阻力矩來防止接頭的松動。常用的防松摩擦方法有:彈簧墊圈防松。當螺母擰緊時，墊片變平產生的彈性反應壓緊螺紋，墊片斜角的頂部壓緊螺母和管件之間的支撐面，防止松動。該方法結構簡單，使用方便。廣泛應用于轉向架螺栓連接。然而，這種方法的缺點是墊圈的彈性力不均勻。因此，在使用彈簧墊圈時，還一般要附加彈性絲，以幫助防止松動。

1.4 雙螺母防松

把兩個螺母擰到頂部，這樣螺紋就會一直承受額外的壓力和摩擦。當工作負荷發生變化時，摩擦力始終存在，下螺母受力小，可小。該方法結構簡單，適用于穩定、低速、重載的固定裝置的連接。然而，由于這種方法的安裝和拆卸比單螺母結構復雜且占用空間大，很少用于動車組轉向架，而多用于客車和機車轉向架。

1.5 機械防松

機械鎖緊通過金屬止動裝置防止螺栓和螺母相對旋轉。鎖緊墊圈簡單可靠，但只能使用一次。主要形式有彈簧墊圈、止動墊圈等。對于高架螺母和開槽螺母，緊固后將高架螺母擰入螺紋端部孔內或螺母槽內，將高架尾部拉開，壓在螺母側面，防止松動。將低碳鋼絲穿入每個螺絲頭的孔內，螺栓串聯連接，使其相互制動，防止松動。

2 高速動車組轉向架螺栓緊固防松注意事項

2.1 檢修工藝執行不徹底

斷面規和檢驗過程中對彈簧的檢修要求是彈簧斷裂、圓鋼直徑大于8% 的腐蝕磨損和自由高度小于規定限值的更換，而忽略了對彈簧其他部件的檢驗。由于阻尼內圓彈簧的自由高度較大，彈簧的內徑和間隙較小，彈簧內側表面的死角和瀝青漆容易出現，經常導致彈簧內裂等缺陷不易發現，大修漏檢時，在操作阻尼器時內圓彈簧斷裂[4]。

2.2 工藝缺陷

從斷裂的內彈簧可以看出螺旋從圓形截面向矩形截面過渡過程中存在不均勻現象。根本原因是內彈簧纏繞時，端部軸承環和工作環的表面不光滑，有毛刺、劃痕、槽口、裂紋、褶皺、鋒利邊緣和粘痕。端軸承環與工作環之間的間隙過大，端軸承環與工作環之間的磨損在使用過程中形成溝槽，容易產生應力集中，導致裂紋和斷裂。

2.3 存在卡阻現象

在進行動車組其轉向架的檢修工作當中，經常會發現枕簧并沒有完全置于槽內，也就是說在搖枕其兩端在彈簧定位圓臍并沒有完全落入到減振內彈簧當中，減振外彈簧會傾斜搭在承載彈簧臺的擋邊上，導致出現卡阻的情況。由于定位圓臍以及彈簧其擋邊結構具有一定的特殊性，而且如果不能及時的解決卡阻問題，那么在全車落地之后，要進行再修復則需要非常大的難度，使得內彈簧其外徑以及外彈簧其內徑產生非常大的磨損，導致強度較低的彈簧就會出現折斷的情況。

2.4 應對措施

嚴格執行維修程序，加大維修力度，重點檢查圓鋼卷彈簧內部，防止故障的發生，提高新制作彈簧的質量，不允許出現刻痕、裂紋、折痕、斑點等缺陷；完善熱處理工藝，消除毛刺、劃痕、孔洞、裂紋、褶皺、鋒利邊緣和痕跡，加強減震器彈簧表面結構，提高其抗疲勞和應力腐蝕開裂能力，修復合格的彈簧，表面應清潔并涂防銹漆，嚴格工藝標準，即同類型轉向架與同類型圓柱彈簧沒有更安全穩定的發展，機械制造企業的能耗水平[5]。

3 結語

通過來進行側架加固盡量避免磨耗板出現斷裂的情況，高速動車轉向架其立柱磨耗板是和墊圈、折頭螺栓、側架以及防松螺母，所以立柱磨耗板其狀態對于車輛其轉向架的性能有著非常大的影響，而立柱磨耗板的裂損會使得斜楔的主摩擦面產生損傷，導致摩擦副性能降低，更有甚者，會直接出現失效，使得車輛其動力性能降低很多，甚至致使車輛出現安全隱患。