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【摘 要】随着社会经济不断的发展，地铁交通行业也在不断的发展，尤其是地铁车辆系统技术的发展更体现出迅速性，而有些装备是地铁车辆中必不可少的。例如，螺栓，该设备虽然很小，但是体现出的重要性是巨大的，具有部件连接的作用，尤其是车辆抗侧滚扭杆的螺栓更为重要，对车辆的制动性能有着一定的影响，然而，在当今地铁车辆运行的过程中，经常会出现螺栓断裂的故障，而对地铁车辆的安全性造成严重的影响。本文主要对地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓的断裂原因进行分析。
【关键词】地铁车辆；抗侧滚扭杆；螺栓
0.前言
地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓断裂的原因，主要是受到荷载的影响，因为人们为了保证出行的快捷性，大多都会选择地铁交通，这也直接增加了地铁车辆的运行荷载，而传统中使用的抗侧滚扭杆螺栓在一定程度上也满足不了当今地铁运行的需求。
1.地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓断裂的原因
1.1 螺栓质量的原因
地铁车辆抗侧滚扭杆使用的螺栓主要起到的是连接的作用，是地铁车辆装配中的重要组成部分。然而，在当今地铁车辆运行的过程中，经常会出现抗侧滚扭杆螺栓出现断裂的现象，对车辆的运行产生一定的影响，造成螺栓断裂的原因有很多，而螺栓质量则是其中的主要原因，一旦螺栓质量不合格就会导致列车运行过程中由于受到的静载荷较大或动载荷因素的影响，就会造成螺栓出现断裂的现象。螺栓质量不合格主要表现在钢结构中含有非金属的夹杂物、环状氧化物等，如果夹杂物的含量过高的话，就会对螺栓的性能造成影响，从而导致螺栓的断裂现象[1]。
1.2 拉应力的原因
在地铁车辆运行的过程中，经常会出现车辆抗侧滚扭杆螺栓出现磨损的痕迹，这表明正在使用的螺栓极大可能出现松动的情况，而在这种工作状态下螺栓的性能也会相对降低，主要体现在两方面：一，螺栓松动会导致预紧力下降，正常来说，预紧力越大螺栓的连接就越安全，反之螺栓的连接安全性也会下降；二，螺栓松动的情况下，会导致被连接件之间出现缝隙，还有可能产生相对滑移的现象，这时螺栓将会受到弯曲载荷，而在弯曲载荷的作用下，再加上受到拉应力的一侧，使得最大拉应力作用在螺栓螺纹的根部，也就是说，螺栓在松动状态下工作的话，会导致表面承受的拉应力在逐渐增大，渐渐的就会造成螺栓产生疲劳失效的问题，从而导致螺栓断裂事故发生。
2.地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓断裂的改进措施
2.1 对螺栓用材的改变
众所周知，螺栓主要起到连接的作用，尤其是对一些重点应用的设备、部位更凸显出螺栓的重要性，就如本文所提到的地铁车辆抗侧滚扭杆的螺栓作用，对地铁车辆运行的影响极大，而螺栓材料的质量却影响了螺栓的性能，使得地铁车辆运行的过程中造成车辆抗侧滚扭杆螺栓的断裂，对此要采取相应的措施。主要对螺栓采用改进为主，使用螺栓的质量并不是追求强度指标，强度指标固然重要，但是要结合螺栓应用的设备工作环境进行设计，例如，螺栓受到的应力强度、韧度等都会影响到螺栓的使用性能[2]。正常情况下车辆使用的螺栓是8.8级的，主要是使用35钢或45钢制作而成，为了防止螺栓出现开裂的现象，在对螺栓进行热处理调质的过程中，主要选择油淬的方式，但是，油淬的方式不能将螺栓完全淬透，而油淬后的螺栓的硬度主要体现在表面，而对于车辆抗侧滚扭杆使用的螺栓来说，不仅要求表面和心部硬度的合格，同时对韧性指标、塑性指标也有着一定的要求，其韧性指标主要是吸收冲击能量的指标，而塑性指标是在螺栓断后的伸长率和断面的收缩率指标，这些都应满足螺钉、螺栓、螺柱等紧固件的机械性能（GB/T3098）的技术要求。因此，在制作地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓时，建议使用合金钢35CrMo或SCM435型钢质来制造滚扭杆使用的螺栓，这样能够有效的避免或降低地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓断裂事故的发生率。
2.2 转变螺栓的型式
从第一部分得知，螺栓受到拉应力的影响，在一定状态下会造成螺栓断裂的现象发生，而在对地铁车辆抗侧滚扭杆使用的螺栓进行研究的过程中得出，如果螺栓的剪切应力小于实际服役条件的话，拉应力就会使螺栓产生疲劳强度过低的现象，会造成螺栓发生断裂，螺栓松动也是如此，如果螺栓在为松动的情况下也呈现出这种结果的话，那说明螺栓制造的等级还未能达到地铁车辆运行抗侧滚扭杆使用螺栓的质量要求，对此，可以采取提升制造螺栓等级的方式来转变螺栓的型式。一般情況下，地铁车辆抗侧滚扭杆使用的螺栓主要为8.8级，而根据相应的使用需求，可以将其提升至9.8级或10.9级的螺栓钢结构，另外，对于螺栓螺纹的标准也可以通过型式转变的方式来改变螺纹的方式，正常按照GB/T5783中螺栓螺纹的标准来说，在地铁车辆抗侧滚扭杆的实际使用中，会降低螺栓的疲劳强度，不利于螺栓的长期使用，对此，可以将其改进成GB/T5782中螺栓螺纹的标准，使用半螺纹型式的螺栓，从某种意义上讲，半螺纹螺栓也比全螺纹螺栓广域的多，全螺纹螺栓在使用中也会受到一定的限制，因此，在对地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓型式改进的过程中，建议采用GB/T5782标准中的半螺纹螺栓来实现螺栓的疲劳强度。
2.3 重视螺栓的安装工艺
地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓经常会出现松动的现象，一方面可能是长时间工作下未进行维护而造成的螺栓松动，另一方面可能是螺栓安装时出现的疏忽。由于螺栓主要起到的是部件连接的作用，对地铁车辆的安全运行有着重要的作用，因此，在地铁车辆运行的过程中，要加强对各个连接部件螺栓的维护工作，尤其是车辆抗侧滚扭杆部位的螺栓，要定期和不定期的进行维护，主要根据地铁车辆运行的具体情况来实施，这样才能避免地铁车辆在长期运行振动下而造成的螺栓松动的现象，有效降低了地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓的断裂现象的发生率，有助于提高螺栓的安全性[3]。另外，在螺栓安装工艺上也是不可忽略的重要环节，如果螺栓出现松动的现象，就会导致螺栓的预紧力降低，而在这种状态下也会受到剪切荷载的作用造成螺栓疲劳过度引起的断裂现象，因此，在螺栓安装的过程中，要严格按照相关的规范要求，必须达到规定的预紧力，同时需要注意的是，大多数人员都会认为螺栓预紧力越大螺栓的安全度就越高，其实不然，如果螺栓出现超拧的现象，也就是预紧力过大超出要求范围内的话，就会增加螺栓的延迟性，在一定情况下也会造成螺栓的断裂现象发生，因此，要严格按照螺栓的安装工艺要求，才能提高螺栓连接的精密性、可靠性，才能有效的防止剪切载荷对螺栓造成的影响，在螺栓安装工艺方面，建议采用自动拧紧的机械装备，这样才能有效的满足螺栓安装工艺要求。
3.结论
通过本文对地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓断裂的原因探讨得知，造成螺栓断裂的主要原因有螺栓的质量缺陷、强度偏低等，尤其是螺栓制造油淬的过程中，因为螺栓没有完全淬透的原因而造成螺栓在使用中出现断裂的现象，对此，也采取了相应的有效措施进行控制，希望通过本文的研究，可以为地铁车辆的安全运行提出宝贵的意见。 [科]
【参考文献】
[1]乔青峰.地铁车辆车轮踏面异常磨耗原因分析[J].铁道机车车辆，2011（02）.
[2]彭立群，林达文，王进，陈刚，吴兴磊，余琪.轨道车辆用抗侧滚扭杆系统试验研究[J].铁道机车车辆，2011（02）.
[3]余万里，刘文松，郭春杰.轨道车辆抗侧滚扭杆系统疲劳试验研究[J].机械工程师，2011（03）.
【关键词】地铁车辆；抗侧滚扭杆；螺栓
0.前言
地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓断裂的原因，主要是受到荷载的影响，因为人们为了保证出行的快捷性，大多都会选择地铁交通，这也直接增加了地铁车辆的运行荷载，而传统中使用的抗侧滚扭杆螺栓在一定程度上也满足不了当今地铁运行的需求。
1.地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓断裂的原因
1.1 螺栓质量的原因
地铁车辆抗侧滚扭杆使用的螺栓主要起到的是连接的作用，是地铁车辆装配中的重要组成部分。然而，在当今地铁车辆运行的过程中，经常会出现抗侧滚扭杆螺栓出现断裂的现象，对车辆的运行产生一定的影响，造成螺栓断裂的原因有很多，而螺栓质量则是其中的主要原因，一旦螺栓质量不合格就会导致列车运行过程中由于受到的静载荷较大或动载荷因素的影响，就会造成螺栓出现断裂的现象。螺栓质量不合格主要表现在钢结构中含有非金属的夹杂物、环状氧化物等，如果夹杂物的含量过高的话，就会对螺栓的性能造成影响，从而导致螺栓的断裂现象[1]。
1.2 拉应力的原因
在地铁车辆运行的过程中，经常会出现车辆抗侧滚扭杆螺栓出现磨损的痕迹，这表明正在使用的螺栓极大可能出现松动的情况，而在这种工作状态下螺栓的性能也会相对降低，主要体现在两方面：一，螺栓松动会导致预紧力下降，正常来说，预紧力越大螺栓的连接就越安全，反之螺栓的连接安全性也会下降；二，螺栓松动的情况下，会导致被连接件之间出现缝隙，还有可能产生相对滑移的现象，这时螺栓将会受到弯曲载荷，而在弯曲载荷的作用下，再加上受到拉应力的一侧，使得最大拉应力作用在螺栓螺纹的根部，也就是说，螺栓在松动状态下工作的话，会导致表面承受的拉应力在逐渐增大，渐渐的就会造成螺栓产生疲劳失效的问题，从而导致螺栓断裂事故发生。
2.地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓断裂的改进措施
2.1 对螺栓用材的改变
众所周知，螺栓主要起到连接的作用，尤其是对一些重点应用的设备、部位更凸显出螺栓的重要性，就如本文所提到的地铁车辆抗侧滚扭杆的螺栓作用，对地铁车辆运行的影响极大，而螺栓材料的质量却影响了螺栓的性能，使得地铁车辆运行的过程中造成车辆抗侧滚扭杆螺栓的断裂，对此要采取相应的措施。主要对螺栓采用改进为主，使用螺栓的质量并不是追求强度指标，强度指标固然重要，但是要结合螺栓应用的设备工作环境进行设计，例如，螺栓受到的应力强度、韧度等都会影响到螺栓的使用性能[2]。正常情况下车辆使用的螺栓是8.8级的，主要是使用35钢或45钢制作而成，为了防止螺栓出现开裂的现象，在对螺栓进行热处理调质的过程中，主要选择油淬的方式，但是，油淬的方式不能将螺栓完全淬透，而油淬后的螺栓的硬度主要体现在表面，而对于车辆抗侧滚扭杆使用的螺栓来说，不仅要求表面和心部硬度的合格，同时对韧性指标、塑性指标也有着一定的要求，其韧性指标主要是吸收冲击能量的指标，而塑性指标是在螺栓断后的伸长率和断面的收缩率指标，这些都应满足螺钉、螺栓、螺柱等紧固件的机械性能（GB/T3098）的技术要求。因此，在制作地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓时，建议使用合金钢35CrMo或SCM435型钢质来制造滚扭杆使用的螺栓，这样能够有效的避免或降低地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓断裂事故的发生率。
2.2 转变螺栓的型式
从第一部分得知，螺栓受到拉应力的影响，在一定状态下会造成螺栓断裂的现象发生，而在对地铁车辆抗侧滚扭杆使用的螺栓进行研究的过程中得出，如果螺栓的剪切应力小于实际服役条件的话，拉应力就会使螺栓产生疲劳强度过低的现象，会造成螺栓发生断裂，螺栓松动也是如此，如果螺栓在为松动的情况下也呈现出这种结果的话，那说明螺栓制造的等级还未能达到地铁车辆运行抗侧滚扭杆使用螺栓的质量要求，对此，可以采取提升制造螺栓等级的方式来转变螺栓的型式。一般情況下，地铁车辆抗侧滚扭杆使用的螺栓主要为8.8级，而根据相应的使用需求，可以将其提升至9.8级或10.9级的螺栓钢结构，另外，对于螺栓螺纹的标准也可以通过型式转变的方式来改变螺纹的方式，正常按照GB/T5783中螺栓螺纹的标准来说，在地铁车辆抗侧滚扭杆的实际使用中，会降低螺栓的疲劳强度，不利于螺栓的长期使用，对此，可以将其改进成GB/T5782中螺栓螺纹的标准，使用半螺纹型式的螺栓，从某种意义上讲，半螺纹螺栓也比全螺纹螺栓广域的多，全螺纹螺栓在使用中也会受到一定的限制，因此，在对地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓型式改进的过程中，建议采用GB/T5782标准中的半螺纹螺栓来实现螺栓的疲劳强度。
2.3 重视螺栓的安装工艺
地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓经常会出现松动的现象，一方面可能是长时间工作下未进行维护而造成的螺栓松动，另一方面可能是螺栓安装时出现的疏忽。由于螺栓主要起到的是部件连接的作用，对地铁车辆的安全运行有着重要的作用，因此，在地铁车辆运行的过程中，要加强对各个连接部件螺栓的维护工作，尤其是车辆抗侧滚扭杆部位的螺栓，要定期和不定期的进行维护，主要根据地铁车辆运行的具体情况来实施，这样才能避免地铁车辆在长期运行振动下而造成的螺栓松动的现象，有效降低了地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓的断裂现象的发生率，有助于提高螺栓的安全性[3]。另外，在螺栓安装工艺上也是不可忽略的重要环节，如果螺栓出现松动的现象，就会导致螺栓的预紧力降低，而在这种状态下也会受到剪切荷载的作用造成螺栓疲劳过度引起的断裂现象，因此，在螺栓安装的过程中，要严格按照相关的规范要求，必须达到规定的预紧力，同时需要注意的是，大多数人员都会认为螺栓预紧力越大螺栓的安全度就越高，其实不然，如果螺栓出现超拧的现象，也就是预紧力过大超出要求范围内的话，就会增加螺栓的延迟性，在一定情况下也会造成螺栓的断裂现象发生，因此，要严格按照螺栓的安装工艺要求，才能提高螺栓连接的精密性、可靠性，才能有效的防止剪切载荷对螺栓造成的影响，在螺栓安装工艺方面，建议采用自动拧紧的机械装备，这样才能有效的满足螺栓安装工艺要求。
3.结论
通过本文对地铁车辆抗侧滚扭杆螺栓断裂的原因探讨得知，造成螺栓断裂的主要原因有螺栓的质量缺陷、强度偏低等，尤其是螺栓制造油淬的过程中，因为螺栓没有完全淬透的原因而造成螺栓在使用中出现断裂的现象，对此，也采取了相应的有效措施进行控制，希望通过本文的研究，可以为地铁车辆的安全运行提出宝贵的意见。 [科]
【参考文献】
[1]乔青峰.地铁车辆车轮踏面异常磨耗原因分析[J].铁道机车车辆，2011（02）.
[2]彭立群，林达文，王进，陈刚，吴兴磊，余琪.轨道车辆用抗侧滚扭杆系统试验研究[J].铁道机车车辆，2011（02）.
[3]余万里，刘文松，郭春杰.轨道车辆抗侧滚扭杆系统疲劳试验研究[J].机械工程师，2011（03）.