转向架螺栓螺纹防松技术研究

贤业飞 李新 张鹏

摘 要：转向架作为轨道列车的走行部，组装质量直接关系到列车运行的安全性与稳定性。转向架搭载的零部件众多，装配关系复杂，且各零部件组装均依靠螺栓螺纹连接，螺栓连接质量决定了转向架质量。本文针对转向架螺栓连接现状，分析讨论螺栓防松技术，为转向架组装质量提升提供参考。

关键词：转向架；螺栓连接；防松技术；质量提升

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.032

1 研究背景

随着轨道行业的飞速发展，列车运行的速度也在不断攀升，尤其是近些年复兴号的推广更加速了这一进程。转向架作为车辆车下运行最重要的组成部分，主要由焊接构架，驱动装置，制动装置，悬挂装置等部分组成，各零部件的组装质量决定了列车运行的安全性。作为车辆的核心部件，转向架起到了承载列车重量，提供车辆运行的驱动力及制动力，以及转向架自有的转向作用等功能。为了转向架各项功能的稳定实现，转向架各零部件组装质量必须得到有效保证。

2 螺纹联接类型

螺纹紧固件多为标准件常用的为螺栓，双头螺柱，螺钉等。根据是否拧紧分为紧联接与松连接。转向架上各零部件通过螺栓螺纹紧固到焊接构架的组装接口处，与焊接构架形成一个整体，随列车一起运行，所以转向架上各螺栓连接均为紧联接，螺栓均为拧紧状态。拧紧联接能增强连接的刚性、紧密型以及防松能力。对于受拉螺栓联接，可以提高螺栓的疲劳强度；对于受剪螺栓联接，有利于增大连接中的摩擦力。

3 螺纹连接失效形式

3.1 螺纹连接面变形

螺栓紧固过程中由于施加的紧固力较大，导致螺栓头、螺母与支撑面的产生较大压力，接触面由于压力较大挤压产生塑性变形。螺栓在紧固长度内的拉伸力减小，导致螺母不回转，联接的预紧力降低后螺纹连接失效。

3.2 螺母自动回旋

转向架在车下作业，运行环境恶劣，振动剧烈。螺栓长期受载荷、振动、冲击等影响可能导致在某瞬间螺栓存在连接作用力瞬间消失的状态，导致螺母出现自动回旋，致使螺纹连接失效。

3.3 螺栓断裂

转向架在运行过程中，由于运行速度过快导致飞石溅起击打到螺栓处导致螺栓断裂，或者由于螺栓长期高负荷使用过程中，螺栓杆体出现疲劳断裂导致螺栓连接失效。

4 防松技术的分析应用

防松技术一般包括三种：摩擦防松，机械防松以及永久防松。摩擦防松和机械防松因為螺栓可进行拆卸再次使用，所以称之为可拆卸防松，而永久防松使用后螺栓不可再用，且拆除过程复杂易损坏零部件，所以称为不可拆卸防松。由于转向架的零部件需要经常进行拆卸保养维修，所以一般选择可拆卸的防松技术。本文结合防松技术应用情况介绍讨论几种可拆卸防松技术。

4.1 弹簧垫片

弹簧垫片是最常见的螺栓防松方法，利用弹簧垫片收口的弹力压紧旋合的螺纹产生接触面的压力，增大接触面的摩擦，阻止螺旋副的相对转动可有效起到防松作用，如图1所示。弹簧垫片成本低，防松效果优良，使用简单，在转向架上被广泛得到应用。

4.2 防松铁丝

利用螺栓头部的防松铁丝空，将防松铁丝传入，相邻螺栓连接成8字防松铁丝，可以有效的利用铁丝的拉力使螺栓保证一定的拉紧力，不会产生旋动。防松铁丝除去能够起到防松作用外，还能够有效的体现出列车运行过后螺栓是否出现松动。且值得一提的是防松铁丝的运用与大多数防松方法不产生冲突，在转向架上得到充分应用。

4.3 自锁螺母

自锁螺母形式多样，原理也各有差异，但是都是围绕着防止螺旋副的转动，通常使用对顶螺母进行自锁的比较多，可以有效的防止螺纹失效。但是自锁螺母由于设计结构复杂，要求精度高，所以价位居高不下，转向架上仅特殊部位使用。

4.4 NORD-LOCK垫片

NORD-LOCK垫片是近些年使用较为广泛的防松垫片之一，该垫片由两片的垫圈组成一套，每片的上、下面带有不同锯齿。当发生振动时，螺母发生转动时垫片的锯齿会抬升螺母，使连接面产生大的压力增大摩擦力抑制螺母旋转，使之不能松动，如图2所示。

4.5 螺纹锁固剂

在螺纹连接处涂抹螺纹锁固剂，待螺栓紧固后，螺纹锁固剂如同胶水一般将螺纹副粘连到一起，能够有效的阻碍螺栓回旋。

5 总结

螺栓螺纹连接作为转向架各零部件连接的主要形式，连接质量关乎转向架的行车安全。本文通过对螺栓螺纹连接形式及失效形式进行分析，提出能够有效防止螺栓连接失效的防松方法：使用弹簧垫片，使用自锁螺母，使用防松铁丝，使用防松垫片，使用螺纹锁固剂等，当然，在不冲突的情况下，建议使用多种防松技术并行的方式防松。希望通过本文的介绍能够为螺栓防松研究提供参考。

参考文献：

[1]丁宝平.紧固件标准化现状和发展动向[J].机械工业标准化与质量，2008（01）：162-164.

[2]赵增闯.轨道车辆转向架防松、防脱技术措施探讨.[J]技术与市场，2017，24（11）.