一列16节车厢的高铁,需要用到20000多个螺母,至于铁轨紧固件上的螺母,数量则是更多,但就是这样一个小小的螺母,中国高铁也要从日本进口。
中国高铁真的离不开日本螺母吗,我国究竟能不能造出高铁螺母?日本号称“永不松动”的螺母具体有多厉害?
日本永不松动的螺母日常生活中,螺母与螺丝相互配套,通过紧密结合的螺纹将物品固定连接,使其不易松动。
但螺丝与螺母毕竟不是像焊接那样的死连接,如果所处环境振动较多,即使拧得再紧的螺母,也会在振动过程中逐渐松脱。
因此像那些铁轨上的螺母,除了紧固作用外,还必须得有良好的防松性。
由日本哈德洛克工业株式会社生产的Hard Lock螺母,因其优越的抗震防松性能,被称为“永不松动”的螺母。
该公司的创始人若林克彦,从日本著名的古代建筑“大鸟居”中获得灵感,把木制构件用来紧固的榫卯结构应用在螺母中。
将螺母分为上下两个凹凸相扣的部件,并且将下方凸状螺母设计成左宽右窄、下宽上窄的偏心结构,这样上下相扣的螺母不仅连接更加紧固。
如果下方螺母因为振动松脱向上移动的话,起到楔子作用的偏心结构,也会让螺母之间贴合得更加紧密,从而达到不会松动的效果。
根据测试结果显示,Hard Lock螺母可以承受3千万次的震动而不松动,可见其紧固程度。
因此该螺母一经产出,便被广泛应用于高铁当中,占据了全球42%的高铁市场,其中便包含我国的高铁。
那像这样的防松螺母我国能不能造,中国高铁真的离不开日本螺母吗?
中国螺母实现自主制造说中国高铁上的螺母全部来自日本的,其实也没错,但那是在我国引进高铁技术的前几年。
2004年,铁道部分别引进了日本新干线、法国阿尔斯通、德国西门子,这三家的高铁技术,其中日本新干线用的就是Hard Lock螺母。
因此,那时候参照日本高铁技术发展出来的高铁,也都是用的日本螺母。
但随着我国的吸收与创新,博采三家之长,最终研制出拥有完全独立知识产权的国产高铁——复兴号。
如今高速动车组的重要标准超过250项,中国自己的标准高达84%,小小一个螺母自然也不在话下。
像我国2002年就已经研制出来的自锁型螺母,早就应用在了青藏铁路的铁轨上。
它由一个螺母和一个垫片组成,螺母和垫片之间相互啮合,摩擦力非常强,组合在一起后便能形成锁定状态,只能拧紧不能拧松。
只有解除垫片锁定后,才能将螺母卸下来,安装上去后几乎不怎么需要维护,非常适合青藏铁路沿线使用。
至于我国后面又发明的唐氏螺母,通过将螺丝上的螺纹进行双向改造,使螺母既可顺时针拧进去,也可逆时针拧进去。
紧固时,用两个螺母进行配合,并使其以反旋的方式拧紧,下方为紧固螺母方向右旋,上方是锁紧螺母方向左旋,两者相互克制,也能达到“永不松动”的效果。
如今随着我国技术的发展,日本螺母在高铁中的应用已经不足1%,说中国高铁离不开日本螺母的,其实是一种无稽之谈。