鉄道の安全は見落とされたトラックボルトに依存します

スチールドラゴンがその軌道に沿って安全にレースできるのはなぜですか?精密な車両設計と厳格な操作手順を超えて、ハンブル トラック ボルトは重要でありながら見落とされがちな役割を果たしています。小さいながらも鉄道の安全の基盤となる部品です。この記事では、トラック ボルトの構造原理、用途、材料の選択、技術の進歩について詳しく説明します。

鉄道線路構造における重要な接続要素として、線路ボルトは主にレールを枕木 (またはその他の基礎構造物) に固定し、レールをフィッシュプレートに接続します (ジョイント スプライス)。その基本的な機能は、十分なクランプ力を提供し、線路の形状と全体の安定性を維持する信頼性の高いレール接続を確保し、安全でスムーズな列車の運行を実現することです。取り外し可能な接続なので、メンテナンスや交換が容易です。

トラックボルトは通常、ボルト、ナット、ワッシャー (ロックワッシャーを含む場合もあります) で構成されます。ヘッドの形状、接続方法、用途によって分類できます。

• 六角ボルト:頭部が六角形のスパナ締め用として最も一般的なタイプで、汎用性が高く鉄道路線全般に広く使用されています。
• 角頭ボルト:接触面積を拡大するための四角いヘッドが特徴で、古いラインや特定の機器接続でまだ使用されている高トルク用途に適しています。
• 丸頭ボルト:美的用途や安全性を考慮した円形ヘッドを備えており、トラックシステムではほとんど使用されません。
• 皿頭ボルト:表面と面一になるテーパーヘッドが特徴で、トラックシステムでは珍しい突起を避けなければならない場所に使用されます。
• 楕円ネック/トグルボルト:主にフィッシュプレート接続用に、対応するトラック穴にロックする楕円形のネックをヘッドの下に組み込んでいます。

• 標準ボルト:クランプ力はねじ山摩擦に依存しており、静荷重または最小限の振動に適しています。
• 取り付けられたボルト:リーマ穴と併用して正確にフィットさせ、ボルトのシャンクと穴の壁が密着することでせん断力に耐え、大きな横荷重に最適です。

• フィッシュボルト（ジョイントボルト）：レールの端をフィッシュプレートで接続し、ジョイントの滑らかさと強度を確保します。
• スイッチボルト（フロッグボルト）：複雑な動的負荷や衝撃に耐え、ポイントや交差点などのスイッチコンポーネントを保護します。
• ブリッジボルト:構造物の動きに対応するために優れた引張強度とせん断強度を必要とする橋梁の軌道接続用。

材料の選択はボルトの性能を決定します。一般的な材料には次のものがあります。

• 炭素鋼:Q235 または 45# 鋼など、標準強度のボルトに優れた可塑性と溶接性を提供します。
• 合金鋼:20MnTiB または 35CrMoA を含み、高速鉄道や重量物鉄道の高性能用途に優れた強度、靱性、耐摩耗性を提供します。

亜鉛メッキ (溶融または電気メッキ) やダクロメット コーティングなどの表面処理により、耐食性が向上します。主要な性能指標には、引張強さ、降伏強さ、伸び、硬度、衝撃靱性が含まれます。

トラックボルトは、鉄道インフラ全体で重要な機能を果たします。

• レールジョイント接続:フィッシュプレートを備えたフィッシュボルトは連続性と位置合わせを維持し、通過する列車からの大きな衝撃に耐えます。
• レールとスリーパーの固定:方法は枕木の材質によって異なります。コンクリート枕木では通常、弾性クリップ システムが使用されますが、木製枕木では直接スパイクまたはボルトによる固定が使用されます。
• スイッチアセンブリ:複雑な動的応力に耐えるポイント、交差点、ガードレールなどのコンポーネントにとって重要です。
• 橋梁軌道システム:構造的な曲げや振動に耐えられる特殊なボルトが必要です。

適切な手順により信頼性が保証されます。

• 荷重や環境条件に応じて適切なボルトを選択してください
• 接触面を徹底的に掃除する
• 校正された工具を使用して指定された値までトルクを掛ける
• ロックワッシャーやダブルナットなどの緩み止め対策を講じてください。

• ファスナーの締まり具合を定期的に検査する
• 腐食、変形、破損したボルトは直ちに交換してください。
• 定期的にネジ部に潤滑剤を塗布してください

進化する鉄道需要により、以下の分野でイノベーションが推進されます。

• 高強度素材:耐荷重性と耐疲労性を向上させる先進的な合金鋼の開発
• 緩み防止技術:新しい保持メカニズムの研究
• スマートなモニタリング:リアルタイムの状態評価のためのセンサーの統合
• 軽量設計:性能を損なうことなく材料と構造を最適化する

根元応力集中は依然として疲労破壊の主な原因です。緩和戦略には次のものが含まれます。

• 丸みを帯びた根元を持つねじ山プロファイルの最適化
• ねじリードを増やして軸応力を軽減
• ナット/ボルトの構造を変更して接触応力を再配分する
• 高強度ボルトの採用により作動応力を低減

製造とテストは、次のようなさまざまな規格に準拠しています。

• 中国語 GB/T 70.1-2008
• ドイツ DIN 931
• アメリカのAREA仕様
• オーストラリアの規格
• ロシアの規格

鉄道インフラの基本コンポーネントであるトラックボルトは、運行の安全性と安定性に直接影響します。材料、設計、技術の継続的な改善により、これらの控えめなコンポーネントが世界中の鉄道輸送を守り続けることが保証されます。