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廣州地鐵三號(hào)線走行部緊固件問(wèn)題思考

發(fā)布時(shí)間：2023-05-09

走行部是承載車(chē)體并負(fù)擔(dān)車(chē)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(chē)輛的運(yùn)行品質(zhì)、動(dòng)力性能和行車(chē)安全。

廣州地鐵三號(hào)線走行部采用的是120km/h速度等級(jí)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(duì)、軸箱、減振裝置、動(dòng)力牽引裝置等部件組成，各類(lèi)不同的緊固件種類(lèi)多達(dá)百種以上，而三號(hào)線B1型車(chē)的走行部架修作業(yè)中需拆裝和更換的緊固件種類(lèi)就約有70種。

01　緊固件常識(shí)介紹

緊固件是作緊固連接用的一類(lèi)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(guó)家（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)的一類(lèi)緊固件稱為標(biāo)準(zhǔn)緊固件，簡(jiǎn)稱為標(biāo)準(zhǔn)件。一般常用的標(biāo)準(zhǔn)主要有德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN、標(biāo)準(zhǔn)ISO、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB。

1. 機(jī)械性能：緊固件的強(qiáng)度等級(jí)通常有4.8、5.6、8.8、9.8、10.9、12.9，未注明均指4.8級(jí)。強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)記代號(hào)由“.”隔開(kāi)的兩部分?jǐn)?shù)字組成。標(biāo)記代號(hào)中“.”前數(shù)字部分的含義表示公稱抗拉強(qiáng)度，如4.8級(jí)的“4”表示公稱抗拉強(qiáng)度400N/mm²的1/100。標(biāo)記代號(hào)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(jí)的屈服點(diǎn)為320 N/mm²。

2.表面處理：即是通過(guò)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(guò)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(lèi)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(dòng)原因主要是因?yàn)槁菁y預(yù)緊力過(guò)大、緊固受力不均和運(yùn)行振動(dòng)，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(hào)線B1型車(chē)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(kāi)槽螺栓、防松鐵絲、開(kāi)口銷(xiāo)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN933，六角全牙螺栓，尺寸精度為A級(jí)，牙距P=1.75 ，粗牙，8.8級(jí)，直徑D=M12，長(zhǎng)度L=60，A3C=鍍彩鋅，鍍層厚度級(jí)別為3級(jí)；螺母DIN934 M6-10-A2P L，表示德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN933，六角螺母10級(jí)，A2P=鍍鋅，鍍層厚度級(jí)別為2級(jí)，L=左旋。

02　緊固件常見(jiàn)問(wèn)題分析及處理辦法

1.盲孔滑牙

廣州地鐵三號(hào)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(lái)自輪對(duì)的一定振動(dòng)和輪對(duì)相對(duì)構(gòu)架的位移量，并保證連接緊密不松動(dòng)，所以采用了ISO8765 M20×1.5×80-8.8的螺釘來(lái)連接軸箱與構(gòu)架。在等級(jí)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(dòng)和受力突變?cè)斐删o固件松動(dòng)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(wèn)題。

由于制造誤差、人為因素和新車(chē)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(dòng)絲錐進(jìn)行走牙，即直接用二攻絲錐配合噴涂潤(rùn)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(zhǎng)度的辦法，即增加盲孔內(nèi)螺紋的長(zhǎng)度，用頭攻絲錐配合噴涂潤(rùn)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(jiǎn)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_(tái)鉆對(duì)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(dòng)絲錐配合噴涂潤(rùn)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(guò)多

螺紋鎖固膠是一種利用氧對(duì)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(hào)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(guò)多，造成拆出螺釘時(shí)較難。

建議在發(fā)現(xiàn)松動(dòng)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(duì)其局部加熱，使其內(nèi)的螺紋鎖固膠熔融，然后松動(dòng)螺釘，檢查螺紋孔情況。

因此為避免下次拆卸的問(wèn)題，應(yīng)掌握一定的螺紋鎖固膠使用方法。對(duì)重復(fù)使用的螺栓、螺母，應(yīng)用專(zhuān)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(hào)線車(chē)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(duì)走行部的緊固件防銹功能要求較高。

空氣彈簧與車(chē)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(guò)多根螺桿銹蝕的情況，初步分析是水份長(zhǎng)時(shí)間附著在螺桿表面，慢慢氧化所致。

建議更換同等級(jí)或更高等級(jí)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(duì)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(guò)大或過(guò)小，如若過(guò)大容易造成滑牙，如若過(guò)小達(dá)不到預(yù)緊的效果。

三號(hào)線B1型車(chē)的走行部緊固件種類(lèi)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(duì)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(dòng)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(jiàn)，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(yǔ)

地鐵車(chē)輛的緊固件由于其所處環(huán)境的苛刻和安全運(yùn)營(yíng)的需要，使其標(biāo)準(zhǔn)和使用要求都較高，因此三號(hào)線B1型車(chē)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(wèn)題，才能保障車(chē)輛運(yùn)營(yíng)的安全與舒適。

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