การเพิ่มประสิทธิภาพประเภทข้อต่อ Fishplate และเทคโนโลยีการปรับปรุงความเรียบของข้อต่อแบบติดตาม
อะไรคือข้อบกพร่องของข้อต่อจานปลาแบบแบน-แบบดั้งเดิม และผลกระทบต่อการปฏิบัติการของรถไฟมีอะไรบ้าง
ข้อบกพร่องของข้อต่อจานปลาแบบแบน-แบบเดิมส่วนใหญ่มีสามลักษณะ ได้แก่ ช่องว่างของข้อต่อมากเกินไป พื้นผิวรางไม่เรียบ และกำลังสำรองไม่เพียงพอ โดยทั่วไปช่องว่างรอยต่อจะอยู่ที่ 2-4 มม. ส่งผลให้รางล้อ-กระทบเมื่อรถไฟแล่นผ่าน โดยมีความเร่งการสั่นสะเทือนถึง 0.8 กรัม ซึ่งเกินมาตรฐานความเรียบ 0.1 กรัมสำหรับรางความเร็วสูง-มาก ความพอดีระหว่างแผ่นปลากับรางน้อยกว่า 80% ส่งผลให้มีระยะห่าง 0.5-1.0 มม. บนพื้นผิวราง ซึ่งทำให้เกิดการกระแทกในแนวดิ่งเมื่อรถไฟแล่นผ่าน ความสะดวกสบายของผู้โดยสารลดลง และการสึกหรอของล้อ-ของรางล้อ ความต้านทานแรงดึงของแผ่นยึดข้อต่อแบบเรียบ-มีค่าเพียง 70% ของตัวรางเอง ซึ่งทำให้ข้อต่อเป็นจุดอ่อนในความแข็งแรงของราง ภายใต้ภาระหนัก ข้อต่อมีแนวโน้มที่จะเสียรูปและแตกหัก ทำให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัยในการฝึกปฏิบัติงาน ข้อบกพร่องเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อการทำงานของรถไฟโดยการเพิ่ม-เสียงรบกวนจากรางที่ล้อดังกว่า 90 เดซิเบล ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมตลอดแนว เพิ่มอัตราการสึกหรอของรางที่ข้อต่อเป็นสองเท่า ส่งผลให้รอบการเปลี่ยนรางสั้นลง และเร่งความล้มเหลวจากความเมื่อยล้าของส่วนประกอบรางรถไฟเนื่องจาก-โหลดกระแทกความถี่สูง ส่งผลให้ค่าบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น แผ่นปิดข้อต่อแบบแบน-แบบดั้งเดิมไม่สามารถตอบสนองความต้องการของรถไฟความเร็วสูงและสายขนส่งหนักได้อีกต่อไป ทำให้การเพิ่มประสิทธิภาพประเภทข้อต่อมีความจำเป็น
รูปแบบการออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมและผลการปรับปรุงความราบรื่นของ-ข้อต่อแผ่นปลาที่แนบสนิทสำหรับเส้นทางรถไฟความเร็วสูง-มีอะไรบ้าง
ข้อต่อจานปลา-ที่ประกอบเข้ากันพอดีสำหรับเส้นทางรถไฟความเร็วสูง-ใช้รูปแบบการออกแบบที่ปรับให้เหมาะสมที่สุดของ "ข้อต่อเฉียง + ดำเนินการติดตั้งปิด-" ข้อต่อเฉียงมีมุม 1:10 ซึ่งเปลี่ยนข้อต่อตามขวางแบบดั้งเดิมเป็นข้อต่อเฉียง ทำให้พื้นที่สัมผัสเพิ่มขึ้น 50% เมื่อเทียบกับข้อต่อแบน และกระจายน้ำหนักการกระแทกของราง-ล้อ กระบวนการประกอบอย่างใกล้ชิด-ใช้การกัด CNC เพื่อควบคุมความหยาบพื้นผิวของแผ่นปลาและพื้นผิวสัมผัสของรางให้ต่ำกว่า Ra1.6μm ทำให้ได้ความพอดีที่มากกว่าหรือเท่ากับ 95% และช่องว่างรอยต่อน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 มม. ซึ่งทำให้ได้ความพอดีที่ไร้รอยต่อกับพื้นผิวของรางและขจัดขั้นตอนของข้อต่อ แผ่นปลาทำจากเหล็กโครงสร้างโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูง-ซึ่งมีความต้านทานแรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 980MPa ซึ่งสอดคล้องกับความแข็งแรงของรางนั่นเอง อายุการใช้งานความเมื่อยล้าของข้อต่อมากกว่าหรือเท่ากับ 8 ล้านรอบ ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดการบริการของเส้นทางรถไฟความเร็วสูง- ความสะดวกสบายในการขับขี่ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีความเร่งการสั่นสะเทือนระหว่างทางเดินรถไฟลดลงเหลือต่ำกว่า 0.1 กรัม ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน-ความสะดวกสบายในการขับขี่รถไฟความเร็วสูง เสียงการกระแทกของล้อ-ลดลงเหลือต่ำกว่า 70dB ซึ่งช่วยปรับปรุงสภาพแวดล้อมทางเสียงตามแนวเส้นได้อย่างมาก อัตราการสึกหรอของรางที่ข้อต่อลดลง 60% ช่วยยืดอายุการใช้งานของรางให้ยาวนานกว่า 20 ปี การออกแบบข้อต่อที่แนบสนิทที่ได้รับการปรับปรุงอย่างเหมาะสมนั้นจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบผ่านการจำลองแบบไดนามิก โดยจำลองปฏิกิริยาของล้อ-ที่ความเร็ว 350 กม./ชม. เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของข้อต่อเป็นไปตามมาตรฐาน
การออกแบบการเสริมแรงมีมาตรการอะไรและผลกระทบต่อความต้านทานการสึกหรอของข้อต่อแผ่นปลาที่ทนทานต่อการสึกหรอ-ที่หนาสำหรับสายลากจูง-มาก
ข้อต่อแผ่นปลาที่ทนทานต่อการสึกหรอที่หนาขึ้น-สำหรับสายลากที่มีน้ำหนักมาก-ใช้รูปแบบการออกแบบการเสริมแรงของ "ตัวเครื่องที่หนาขึ้น + การแข็งตัวของพื้นผิว" ความหนาของแผ่นปลาเพิ่มขึ้นจาก 12 มม. เป็น 18 มม. พื้นที่หน้าตัด-เพิ่มขึ้น 50% ความต้านทานแรงดึงเพิ่มขึ้นเป็น 1080MPa และความต้านทานแรงกระแทกได้รับการปรับปรุง 40% เมื่อเทียบกับแผ่นปลาแบบดั้งเดิม ซึ่งสามารถทนต่อแรงกระแทกของโหลดที่เพลา 30 ตัน{- การชุบแข็งพื้นผิวใช้กระบวนการชุบแข็งด้วยเลเซอร์ โดยสร้างชั้นชุบแข็งลึก 2 มม. ในบริเวณหน้าสัมผัสรางของแผ่นปลา โดยมีความแข็งถึง HRC58-62 ซึ่งปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอได้ 3 เท่า และปรับให้เข้ากับ-การรีดความถี่สูงของรถไฟลากจูงหนัก- รูสลักของแผ่นปลาใช้กระบวนการขึ้นรูปอัดขึ้นรูปเย็นเพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเค้นที่เกิดจากการเจาะ และความหยาบของผนังรูถูกควบคุมให้ต่ำกว่า Ra1.6μm ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความเมื่อยล้าได้ 20% มาตรการหลักในการเสริมความแข็งแกร่งให้กับการออกแบบยังรวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดเรียงโบลต์ การเปลี่ยนการออกแบบ 4 รูแบบดั้งเดิมเป็นแบบ 6 รู และลดระยะห่างของโบลต์จาก 100 มม. เหลือ 80 มม. เพิ่มแรงขันของข้อต่อและลดการเสียรูปของข้อต่อ ความต้านทานการสึกหรอได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ โดยอัตราการสึกหรอของแผ่นปลาลดลงเหลือ 0.1 มม./ปี ซึ่งเท่ากับ 1/5 ของอัตราการสึกหรอของแผ่นปลาแบบดั้งเดิม ทำให้ยืดอายุการใช้งานได้นานกว่า 15 ปี ความลึกการสึกหรอของรางที่ข้อต่อน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 มม./ปี ซึ่งช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาได้อย่างมาก ข้อต่อที่แข็งแรงขึ้นจะต้องผ่านการทดสอบแรงกระแทกที่มีน้ำหนักมาก โดยจำลองสภาวะการรับน้ำหนักของรถไฟขนาด 10,000 ตัน เพื่อให้แน่ใจว่าข้อต่อจะไม่เกิดความเสียหาย
อะไรคือตัวบ่งชี้การควบคุมและกระบวนการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง-สำหรับความแม่นยำในการตัดข้อต่อแผ่นปลา
ตัวบ่งชี้ควบคุมสำหรับความแม่นยำในการตัดเฉือนของข้อต่อแผ่นปลาประกอบด้วยสี่ประเภทหลัก: ความหยาบของพื้นผิว ช่องว่างรอยต่อ ความแม่นยำของตำแหน่งรูโบลต์ และความเรียบของพื้นผิวราง ความหยาบของพื้นผิวต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ Ra1.6μm เพื่อให้แน่ใจว่าแผ่นปลาและรางมีความแน่นพอดี ช่องว่างรอยต่อต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 มม. (รางความเร็วสูง-) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5 มม. (ภาระหนัก-) และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.0 มม. (รางความเร็วแบบธรรมดา) เพื่อลดแรงกระแทกของล้อ- ค่าเบี่ยงเบนความแม่นยำของตำแหน่งรูโบลต์ต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ ±0.1 มม. เพื่อให้มั่นใจในการติดตั้งโบลต์ที่แม่นยำ และหลีกเลี่ยงแรงขันไม่เพียงพอเนื่องจากการจัดแนวรูโบลต์ไม่ตรง ค่าเบี่ยงเบนความเรียบของพื้นผิวรางต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 มม./ม. เพื่อให้การเปลี่ยนพื้นผิวรางราบรื่น การตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง-ทำได้โดยใช้เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC ซึ่งผสมผสานการกัด การเจาะ และการชุบแข็งของแผ่นปลาเข้าด้วยกัน โดยมีความแม่นยำในการตัดเฉือนที่ ±0.01 มม. ซึ่งสูงกว่ากระบวนการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมที่ ±0.1 มม. มาก กระบวนการกัดใช้เครื่องมือตัดคาร์ไบด์ โดยมีการควบคุมความเร็วตัดที่ 100 ม./นาที และอัตราการป้อนที่ควบคุมที่ 50 มม./นาที เพื่อให้แน่ใจว่าความหยาบผิวเป็นไปตามมาตรฐาน การเจาะจะดำเนินการโดยใช้เครื่องเจาะ CNC พร้อมปลอกนำเพื่อให้แน่ใจว่าตำแหน่งของรูโบลต์มีความแม่นยำ กระบวนการดับใช้การดับด้วยเลเซอร์ โดยมีเส้นทางการสแกนด้วยเลเซอร์และควบคุมความเร็วโดยระบบ CNC เพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอของชั้นที่ดับ หลังจากการตัดเฉือนแล้ว เครื่องวัดพิกัดจะใช้เพื่อตรวจสอบความแม่นยำของการตัดเฉือน หลังจากตัวชี้วัดทั้งหมดตรงตามมาตรฐานแล้วเท่านั้นจึงจะสามารถออกจากโรงงานได้ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการตัดเฉือนของเพลตปลา
วิธีการหลักและตัวชี้วัดการประเมินสำหรับการทดสอบความเรียบของข้อต่อแผ่นปลามีอะไรบ้าง
วิธีการหลักสำหรับการทดสอบความเรียบของข้อต่อแผ่นปลามีสองประเภท: การทดสอบแบบคงที่และการทดสอบแบบไดนามิก การทดสอบแบบคงที่ใช้เครื่องมือวัดความเรียบของพื้นผิวรางเพื่อตรวจจับความแตกต่างของความสูงของพื้นผิวรางและความเบี่ยงเบนของความเรียบที่ข้อต่อ ความแตกต่างของความสูงพื้นผิวรางน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 มม. (รางความเร็วสูง-) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 มม. (ภาระหนัก) และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 มม. (ความเร็วทั่วไป) ถือว่า合格 (ผ่านการรับรอง) การทดสอบแบบสถิตยังรวมถึงการตรวจสอบช่องว่างระหว่างพื้นผิวข้อต่อด้วย ฟีลเลอร์เกจใช้ในการวัดช่องว่างระหว่างแผ่นปลากับราง ช่องว่างที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 มม. ถือว่ายอมรับได้ เพื่อให้มั่นใจว่าข้อต่อแน่นหนา การทดสอบแบบไดนามิกใช้ยานพาหนะตรวจสอบรางเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการเร่งความเร็วของการสั่นสะเทือน แรงกระทำต่อรางล้อ- และเสียงรบกวนเมื่อรถไฟแล่นผ่านข้อต่อ ความเร่งการสั่นสะเทือน น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 กรัม (รางความเร็วสูง-) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.3 กรัม (ภาระหนัก-) และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5 กรัม (ความเร็วทั่วไป) ถือว่ายอมรับได้ การทดสอบแบบไดนามิกยังรวมถึงการทดสอบความเค้นที่หน้าสัมผัสรางล้อ- โดยใช้เซ็นเซอร์ความเค้นเพื่อตรวจจับความเค้นที่หน้าสัมผัสรางล้อที่ข้อต่อ ความเครียดจากการสัมผัส น้อยกว่าหรือเท่ากับ 800MPa ถือว่ายอมรับได้ ช่วยป้องกันความเสียหายของรางที่เกิดจากความเข้มข้นของความเครียด ตัวบ่งชี้การประเมินความเรียบประกอบด้วยสี่ประเภท: ส่วนเบี่ยงเบนความเรียบของพื้นผิวราง ความเร่งการสั่นสะเทือน -สัมประสิทธิ์การกระแทกของรางล้อ และระดับเสียง ค่าเบี่ยงเบนความเรียบของพื้นผิวรางน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 มม./ม. ความเร่งการสั่นสะเทือนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์การกระแทกของรางล้อ-น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.2 และระดับเสียงน้อยกว่าหรือเท่ากับ 70dB ถือเป็นมาตรฐานที่ยอดเยี่ยมสำหรับเส้นทางรถไฟความเร็วสูง- ข้อมูลการทดสอบจะต้องรวบรวมเป็นรายงานการทดสอบฉบับสมบูรณ์ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในการประเมินความเรียบของข้อต่อ ข้อต่อที่ไม่ผ่านการทดสอบจะต้องบด-ใหม่และปรับจนกว่าจะได้มาตรฐาน