Ο κύκλος λειτουργίας μιας στερέωσης σιδηροδρόμου εξόρυξης
Οι σιδηρόδρομοι εξόρυξης διαφέρουν από τους επιβατικούς σιδηροδρόμους κύριας γραμμής με τρεις τρόπους που κυριαρχούν στο σχεδιασμό στερέωσης: φορτία άξονα, περιβάλλον και πρόσβαση συντήρησης. Τα τρένα με μεταλλεύματα και άνθρακα τρέχουν συνήθως με 30 τόνους και άνω ανά άξονα, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε κλιπ, μπουλόνι και πλάκα βάσης φορτώνεται κοντά στο όριο κόπωσης. Η πίστα περιβάλλεται από λειαντική σκόνη - λεπτά κάρβουνο, συμπύκνωμα σιδηρομεταλλεύματος ή υπερφόρτωση - που εισχωρεί σε νήματα, κλιπ και μονωτές όπως σύνθετα περιτύλιξης. Και επειδή η γραμμή διέρχεται από λάκκους και αποθήκες, τα παράθυρα συντήρησης είναι μικρά και η πρόσβαση είναι κακή. Ως εκ τούτου, ένα σύστημα στερέωσης για εξόρυξη επιλέγεται και διαμορφώνεται διαφορετικά από ένα τυπικό σύστημα κύριας γραμμής και οι χειριστές που το αντιμετωπίζουν με τον ίδιο τρόπο πληρώνουν γι' αυτό σε περίπτωση αστοχίας εξαρτημάτων και κινδύνου εκτροχιασμού.
Σχεδίαση με βαρύ{{0} φορτίο: Μπουλόνια μεγάλου μεγέθους και ενισχυμένα κλιπ
Ο δομικός πυρήνας μιας στερέωσης εξόρυξης είναι το σετ μπουλονιών{-και-κλιπ. Οι διάμετροι των μπουλονιών ξεκινούν από το M24 και ανεβαίνουν, επειδή η δύναμη σύσφιξης πρέπει να συγκρατεί τη ράγα τόσο στο κατακόρυφο φορτίο του τροχού όσο και στις πλευρικές δυνάμεις που δημιουργούνται από τη μεγάλη καμπυλότητα. Τα κλιπ ελατηρίου είναι κατασκευασμένα από-χάλυβας ελατηρίου επεξεργασμένου με θερμότητα, ώστε να διατηρούν τη δύναμη σύσφιξης μετά από επαναλαμβανόμενους κύκλους εκτροπής. ένα κλιπ που παίρνει ένα μόνιμο σετ χάνει το φορτίο του δακτύλου που κρατά το πόδι της ράγας πιεσμένο προς τα κάτω. Οι πλάκες βάσης είναι παχύρρευστες και μερικές φορές ραβδωμένες για να απλώσουν το συγκεντρωμένο φορτίο στον στρωτήρα και το μαξιλαράκι ράγας κάτω από το πόδι είναι υψηλής ποιότητας φορτίου, όπως TPEE ή HDPE αντί για μαλακό ελαστικό μαξιλάρι. Το αποτέλεσμα είναι ένα σύστημα που δέχεται την πρόσκρουση υπερφορτωμένων ή επιπεδωμένων βαγονιών με τροχούς- χωρίς άμεση αποτυχία στερέωσης.
Αντοχή στη σκόνη: Σφράγιση του μηχανισμού σύσφιξης
Η λειαντική σκόνη καταστρέφει τα εξαρτήματα στερέωσης με δύο τρόπους: μπλοκάρει τα νήματα και τις έδρες με κλιπ, έτσι ώστε να πέσει η δύναμη σύσφιξης και τρίβει την αντιδιαβρωτική-προστατευτική επίστρωση, εκθέτοντας τον χάλυβα στη σκουριά. Επομένως, τα κουμπώματα εξόρυξης σχεδιάζονται με σφραγισμένους αρμούς - το κάθισμα του κλιπ και οι τσέπες των μπουλονιών είναι κλειστές ή θωρακισμένες, έτσι ώστε η σκόνη να μην μπορεί να συσσωρευτεί στις επιφάνειες εργασίας - και με επιστρώσεις που ανέχονται την τριβή, συνήθως εν θερμώ-γαλβανισμό εμβάπτισης ή ένα παχύτερο σύστημα ψευδάργυρου{{5} με βάση τα χείλη στο c. Ο τακτικός καθαρισμός με πεπιεσμένο αέρα αποτελεί μέρος του καθεστώτος συντήρησης: η σκόνη που επιτρέπεται να συσσωρευτεί γύρω από το πόδι του κλιπ χαλαρώνει τον σφιγκτήρα και επιταχύνει τη φθορά. Όπου υπάρχει έκθεση σε χημικά καθορίζονται - άλατα αποπαγοποίησης το χειμώνα ή διαβρωτική σκόνη μεταλλευμάτων - ανοξείδωτος χάλυβας ή ψευδάργυρος-εξαρτήματα επικαλυμμένα με νικέλιο, κανάλια αποστράγγισης που απομακρύνουν τα άλατα και ετήσιες επιθεωρήσεις επίστρωσης.
Σιδηροτροχιά και καμπυλωτή συμπεριφορά
Στις καμπύλες, το σύστημα στερέωσης διατηρεί τη ράγα - στην πλευρική κλίση της ράγας, συνήθως μεταξύ 1:40 και 1:20 - μέσω σφηνοειδών-μαξιλαριών ή ρυθμιζόμενων πλακών βάσης. Η σωστή ανοχή διατηρεί το έμπλαστρο επαφής του τροχού-στο κέντρο της κεφαλής της ράγας, γεγονός που μειώνει άμεσα τη φθορά της φλάντζας και την κόπωση του κλιπ. Η ανύψωση ρυθμίζεται κατά την εγκατάσταση και επαληθεύεται εκ νέου κατά τη διάρκεια της συντήρησης και η στερέωση επιτρέπει τη λεπτή ρύθμιση για αντιστάθμιση της καθίζησης της τροχιάς και του ερπυσμού του έρματος. Μια χαλαρή ή λανθασμένη στερέωση αλλάζει την αποτελεσματική κλίση, αυξάνει τον κίνδυνο επαφής της φλάντζας και, στη χειρότερη περίπτωση, συμβάλλει στον εκτροχιασμό σε σφιχτές καμπύλες εξόρυξης, γι' αυτό και οι έλεγχοι ροπής και απόκλισης είναι υποχρεωτικοί στα τμήματα καμπυλότητας.
Composite vs Steel Components
Τα σύνθετα εξαρτήματα στερέωσης - πλαστικές πλάκες και μονωτές ενισχυμένες με ίνες - είναι περίπου 40% ελαφρύτερες από τον χάλυβα, αντιστέκονται πλήρως στη διάβρωση και είναι ηλεκτρικά μονωτικά, κάτι που είναι πολύτιμο σε ηλεκτρικά τμήματα όπου πρέπει να ελέγχεται το αδέσποτο ρεύμα. Η χαμηλότερη χωρητικότητα φορτίου τους περιορίζει στα καθήκοντα ελαφρού σιδηροδρόμου και αστικών συγκοινωνιών. Ο χάλυβας παραμένει η επιλογή για εξόρυξη και μεταφορά φορτίου, επειδή μόνο ο χάλυβας μεταφέρει φορτία άξονα 30 t+ με επαρκή διάρκεια κόπωσης και το υψηλότερο αρχικό του κόστος ανακτάται με μεγάλη διάρκεια ζωής σε μέτρια κλίματα. Στην πράξη, τα συστήματα εξόρυξης χρησιμοποιούν χάλυβα για τη διαδρομή φορτίου και σύνθετα υλικά μόνο για μόνωση και μη δομικά μέρη.
Σχεδιασμός για αντικατάσταση
Επειδή η φθορά σε περιβάλλον εξόρυξης είναι αναπόφευκτη, οι χειριστές θα πρέπει να σχεδιάσουν κύκλους αντικατάστασης 5-7 ετών σε ακραία-τμήματα φθοράς, σε σύγκριση με 10-20 χρόνια σε απλή γραμμή κύριας γραμμής. Ο κύκλος συντομεύεται σε αιχμηρές καμπύλες, σε μεταβάσεις και όπου η είσοδος σκόνης είναι χειρότερη. Μια πρακτική στρατηγική προμήθειας είναι η απόθεμα ενός καθορισμένου κιτ - κλιπ, μπουλόνια, μαξιλαράκια και μονωτήρες μεγέθους για το συγκεκριμένο τμήμα σιδηροτροχιάς - έτσι ώστε ένα φθαρμένο κούμπωμα να μπορεί να αντικατασταθεί ως σετ και όχι αποσπασματικά, διατηρώντας τη δύναμη σύσφιξης ομοιόμορφη κατά μήκος της ράγας.
Συχνές Ερωτήσεις
Τι μέγεθος μπουλονιού χρησιμοποιούν τα συστήματα στερέωσης εξόρυξης;
Το πρότυπο σχεδιασμού για βαριά εξόρυξη είναι M24 και άνω, με το βήμα και τον βαθμό του σπειρώματος να ταιριάζουν με τη δύναμη σύσφιξης που απαιτείται για το φορτίο άξονα. Τα μικρότερα μπουλόνια χρησιμοποιούνται μόνο σε ελαφρά βιομηχανική πίστα.
Γιατί οι σύνδεσμοι εξόρυξης χρειάζονται σφραγισμένους αρμούς;
Η συσσώρευση σκόνης στο κάθισμα του κλιπ ή στο σπείρωμα του μπουλονιού μειώνει τη δύναμη σύσφιξης και λειτουργεί ως λειαντικό στην επίστρωση. Οι σφραγισμένοι σύνδεσμοι διατηρούν τις επιφάνειες εργασίας καθαρές, έτσι ώστε η δύναμη σύσφιξης να παραμένει στην τιμή σχεδιασμού.
Πόσο συχνά πρέπει να καθαρίζονται τα κουμπώματα εξόρυξης;
Ο καθαρισμός πεπιεσμένου αέρα-προγραμματίζεται σύμφωνα με το φορτίο σκόνης - στις γραμμές άνθρακα και μεταλλεύματος, συνήθως με κάθε κύκλο τάμπινγκ ή επιθεώρησης. Ο στόχος είναι να αποτραπεί η συσσώρευση σκόνης- γύρω από το πόδι του κλιπ και τις τσέπες των μπουλονιών.
Μπορούν οι σύνθετοι σύνδεσμοι να χειριστούν φορτία άξονα εξόρυξης;
Όχι. Οι σύνθετες πλάκες βάσης δεν έχουν την ικανότητα φόρτωσης για φορτία αξόνων 30t+ και περιορίζονται σε τραμ και αστικές συγκοινωνίες. Οι γραμμές εξόρυξης χρησιμοποιούν μονοπάτια φόρτωσης χάλυβα με σύνθετα μέρη μόνο για μόνωση.
Ποια είναι η τυπική διάρκεια ζωής ενός σετ στερέωσης εξόρυξης;
Σε τμήματα ακραίας-φθοράς, τα 5-7 χρόνια είναι ο ρεαλιστικός αριθμός σχεδιασμού. Η πραγματική διάρκεια ζωής εξαρτάται από το φορτίο του άξονα, την ακτίνα καμπύλης, τη σοβαρότητα της σκόνης και την πειθαρχία συντήρησης και θα πρέπει να παρακολουθείται από τα αρχεία επιθεώρησης.