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[行业] 中国高铁正走向世界,“中国速度”也被更多人承认。我们不应盲目自大也不需妄自菲薄

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道祖 发表于 2021-10-26 08:58:41 | 查看全部 阅读模式

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咱中国的高铁如今取得的成绩,令世界都刮目相看!而这一切都是依托在中国制造业高速发展的基础之上。大家知道,高铁运营时,高速行驶的列车和铁轨不断接触,形成的摩擦和震动非常大,一般的螺丝在这种振动中会被震松、震飞。不想被震飞,那么就需要螺丝和螺母丝丝入扣,永不松动才行。然而,这小小的螺母却一直采用进口——来自日本哈德洛克(Hard Lock)工业株式会社,一家只有45名员工的小企业。
那么,事实真的是这样的么?  


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现在有一个论调就是:到目前为止,没有一家企业能够仿制成功,甚至拿出图样都造不出。因为这个要求看起来很简单,但是要满足它并不容易。世界上做螺丝螺母的企业可以说是多如牛毛,但是能生产这种永不松动的螺母的企业屈指可数,到目前为止,没有一家企业能够仿制成功。
下面请和小编一起一探究竟。

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“永不松动螺母”的产生
让我们从“永不松动螺母”这个名头的产生来开始看看吧,网上流传的版本是这样的:Hard Lock工业创始人若林克彥,当年在大阪举行国际工业产品展会上,看到一种防回旋的螺母,作为样品他带了一些回去研究。为了坚持自己能制造出“永不松动的螺母”的这种信念,1974年,若林又白手起家创立了第二家企业——哈德洛克(Hard Lock)工业株式会社。

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若林从古代木结构建筑中的榫头上得到灵感,发明了螺母中增加榫头的永不松动的螺母。但是等待他的竟然是和第一次创业时一样的漫长而痛苦的推广之路。由于这种Hard Lock螺母的结构比一般螺母复杂,成本也高,所以销售价格比普通的螺母要高30%左右,这成了这种螺母推广的最大障碍。经过好几年的优化和推广,终于有一家铁路公司终于采用了若林的产品,证明了这种绝不松动螺母的实力。

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铁路公司非常需要耐震防松的螺母,而日本铁路公司又非常多,这给若林的新公司带来了发展机会,日本最大的铁路公司JR公司最终也采用了Hard Lock螺母,并且全面用于日本新干线。
Hard Lock螺母的成功也会吸引很多的模仿者进行模仿。实际上Hard Lock螺母的原理结构都是比较简单。虽然模仿者很多,但成功者几乎没有,这就是技术的关键。虽然你知道这种加榫头的螺母的原理和结构,可是你就是生产不出绝不松动的螺母。这就是人家的拿手绝活。
这种企业发家故事似曾相识,一股浓浓的“寿司之神”的味道附和在“匠人精神”的大标签马上要朝着我们飞过来,在这里得和大家掰扯掰扯,这种营销故事不要太多!中国的紧固件行业还是可以的,这几年也是越来越大,越来越强。
咱没必要一遇到所谓的“外国神话”就觉得他乡月亮比较圆吧,完完全全可以挺起腰杆看事情的本质和真相。
所谓的“永不松动螺母”的原理
是在螺母与螺丝之间揳入楔子以发挥防止松动的作用,如下图所示:

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螺母加入楔子原理图
在一个螺丝钉上使用呈“凹”“凸”形状的两种螺母。下方呈凸状的螺母,在加工时中心稍许错动(偏心加工),起到楔子的作用。上方呈凹状的螺母,则不作偏离中心的加工(圆形加工),于是形成了锤子揳打楔子的功能。如图所示,这样的两个螺母合二为一,松动问题就迎刃而解了。

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两个螺母合二为一
但是,你就是看懂了这种螺母的原理,也无法生产出来。因为实际的生产还需要特殊的经验,这就是技术,这就是诀窍(knowhow),日本的很多企业都有这种你怎样学也会不会的独一无二的技术。
虽然这款螺母在价格上比一般螺母高出4~5倍,然而一旦拧紧就无需维修,可以节省庞大的保养检修费用。迄今为止,“Hard Lock螺母”已被澳大利亚、英国、波兰、中国、韩国的铁路所采用。
事实是这样吗?
是不是看到这里觉得特别厉害,高大上啊,但是我要来打打脸了!下方高能......
首先,世界上根本就不存在什么“永不松动”的紧固件,不过是有较强的防松性能而已。在紧固件安装之后,在特定的使用环境中,很长时间内不必担心紧固件会松动。从这种意义上讲,中国早就有自己的“永不松动”的紧固件。
其次,哈德洛克紧固件从结构上存在一定的內在缺欠。哈德洛克紧固件是靠两个螺母一起工作的,其中第二个螺母依靠偏心的压力来锁紧第一个螺母,以达到防松的目的。

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两个凸凹螺母拧在一起,实现防松动
问题是在施加偏心的压力时,螺母和螺栓的螺纹咬合必然会偏向一边,螺纹受力不均匀。同时,螺栓在使用时除了正常的拉应力外又附加了弯曲应力,这将严重地影响紧固件的疲劳强度,即在受到交变力下长期工作的能力,必然使螺栓的疲劳寿命下降。比如,在发动机内的联杆、缸盖、飞轮等关键部位,都对疲劳强度有很高的要求。哈德洛克紧固件是不能在这些关键部位使用的。
那么,中国高铁是否大量使用了“hardlock螺母”?
高铁科普作家“铁路观察”撰文指出,中国早就有了自己的紧固件。早在2002年青藏铁路建设中,要求轨道经过青藏高原的无人区时,压住钢轨的弹条扣件上的紧固件能做到常年免维护。中国自主开发了一种新的防松紧固件,成功地解决了这一难题。十几年过去了,没有发生过一起紧固件松动事故。所以,中国早就掌握了研发和制造防松紧固件的“核心技术”。完全没有依赖日本技术的必要。
“铁路观察”调查发现,中国高铁只有小部分使用“hardlock螺母”。具体说来,中车青岛四方股份公司因为最早是与日本企业合作引进技术,原型车使用了该螺母。因为在使用过程中,觉得产品质量不错,所以后续开发的产品,继续使用了该产品,总量不足1%,而且并非不可替代。而中国另外两家高铁生产企业,中车长客股份公司与中车唐山公司生产的高速动车组并没有使用“hardlock螺母”。
据人民网报道,以“复兴号”为例,“复兴号”从“大脑”到“心脏”都实现了实实在在的“中国创造”。整体设计以及车体、转向架、牵引、制动、网络等关键技术都是我国自主研发的,具有完全自主知识产权,可以说是“纯中国血统”。在高速动车组254项重要标准中,中国标准占84%。
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发表于 2021-10-26 10:06
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评论3

hoganLv.5 发表于 2021-10-26 09:34:39 | 查看全部
资料非常不错,谢谢无私分享!
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a_fengLv.5 发表于 2021-10-26 10:07:19 | 查看全部
不错的资料,谢谢分享!
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