轨枕板钢螺纹尼龙套管与硫磺锚固螺栓受力分析.docVIP

轨枕板钢螺纹尼龙套管与硫磺锚固螺栓受力分析 2010年5月 第46卷第5期 铁道通信信号 RAILWAYSIGNALUNGamp;COMMUNICATION Mav2010 Vo1.46No.5 ∞e, 《铁科驼峰3,≈ 轨枕板钢螺纹尼龙套管与硫磺锚固螺栓受力分析 郭祥熹 摘要:车辆减速器轨枕板上的钢螺纹尼龙套管和硫磺锚固螺栓,在安装使用中,特别在施工新 安装减速器时,常发生拔出并破坏混凝土轨枕板事故,造成不必要的损失.分析了钢螺纹尼龙套 管和硫磺锚固螺栓在安装时所受到的拔力,以及安装时如何避免发生破坏轨枕板事故. 关键词:车辆减速器;轨枕板;钢螺纹尼龙套管;硫磺锚固 Abstract:Duringthecourseofinstallationandutilizationof,especiallywhenanewretarderfirstlyin— stalled.nyloncasingofsteelthreadandsulphurcementanchorageboltsonthebroadconcretetieforthe carretarderoftenarepulledoutandthebroadconcretetiewasdamaged.incurringunnecessarylosses. Thispaperanalyzesthepullingforceonthenyloncasingofsteelthreadandsulphurcementanchorage boltsanddellwithhowtoavoidtheaccidentsduetothedamagesinbroadconcretetieduringthecourse ofinstallation. Keywords:Carretarder;Broadconcretetie;Nyloncasingofsteelthread;Sulphurcementanchorage. T?JK2和T?JK3系列车辆减速器设备均安装 在轨枕板上,并通过钢螺纹尼龙套管和硫磺锚固螺 栓固定连接.在安装使用中,时有钢螺纹尼龙套管 和硫磺锚固螺栓拔出,并破坏混凝土轨枕板的事 故,特别在施工新安装减速器时常有发生,造成不 必要的损失.本文分析钢螺纹尼龙套管和硫磺锚固 螺栓在安装时所受到的拔力,以及安装时如何避免 发生破坏轨枕板事故. 按正线Ⅱ型混凝土轨枕要求,硫磺锚固螺栓抗拔 力应不小于6t.减速器轨枕板钢螺纹尼龙套管和硫 磺锚固螺栓抗拔力设计值也是不小于6t.在抗拔力 破坏性试验中,它们的抗拔力大多数(约80%)可 达9t,但是还有20%的硫磺锚固螺栓超过6t就开 始损坏.因此抗拔力设计还应控制在6t内. 1螺栓与螺母螺纹受力分析 钢螺纹尼龙套管和螺栓或螺母和硫磺锚固螺栓 实质上就是一对螺栓与螺母螺旋副,由2个螺距相 等,螺旋方向相同的螺旋面配合而成.螺旋面可以 看作是包在圆柱体上的斜面,所以阴螺旋面和阳螺 旋面之间的运动,实际上和斜面上物体的运动很相 近,是斜面的一种变形,把螺旋面展开即可得到如 图1所示的斜面. 螺旋面上的小方块代表螺旋副中的另一个元素 中国铁道科学研究院通信信号研究所研究员,100081北京 收稿日期:2009—11-08 图1螺旋面展开示意图 (例如,图中有螺旋面的圆柱体代表螺栓,小方块 代表螺母或尼龙套管).试在AB杆的B端作用一 个水平力日,使杆在小方块上产生一个水平力P, 小方块克服Q力沿着螺旋面等速上升.在这里, 驱动小方块运动的是P力,而Q力是阻止它运动 的有效阻力(相当预紧力或拔力).在普通螺栓和 螺母的螺旋副中,这就相当于相反于轴向的作用而 把螺母旋紧.这时P紧固力P应为 = Qtg(+卢) 式中:Q为有效阻力(预紧力);为斜面的倾 斜角;卢,为螺旋面的磨擦角. 一 31— 铁道通信信号2010年第46卷第5期 和上面相似,可以求出阻止小方块在Q力作 用下加速下滑的水平力,也就相当于防止螺母在轴 向力作用下从螺栓上松出的力.沿螺母的周向加一 个水平的有效放松阻力P,则按照斜面上物体作 等速下降的公式,P应为 P:Qtg(一) 实际上,作用在螺旋副上的是力矩,力矩应为 f=Pj× do=Q×do×t g(+1), jj Ms=P×=Q××tg(a一/3), 式中:为紧固力;P为放松阻力;为紧固 螺旋力矩;为松动螺旋力矩;d.为螺栓中径. 假如要使螺母不致因轴向力的作用而自动从螺 栓上松出,应满足P≤0,即满足≤卢. 上述分析相当方螺纹受力,普通常用的三角螺 纹接触表面的断面形状是楔形,其磨擦角总是比 方螺纹磨擦角卢,大.因此三角螺纹的螺母不致因 轴向力而自动松脱的自锁条件为≤口,而紧固螺 旋力矩为 :Pf do :× do tg(+/3)XQ