環(huán)槽拉鉚釘技術(shù)

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哈克拉鉚釘，又稱(chēng)HUCK環(huán)槽鉚釘或哈克(HUCK)螺栓，HUCK鉚釘是利用虎克定律原理，用拉鉚釘專(zhuān)用設(shè)備將結(jié)合件夾緊后，

將套環(huán)的金屬擠壓并充滿到帶有多條環(huán)狀溝槽的栓柱的凹槽內(nèi)，使套環(huán)與栓柱嚴(yán)密結(jié)合的一種緊固方式。 此，每根拉

鉚釘緊固件在組裝完成后具有相同的緊固力及永不松動(dòng)等特性。拉鉚釘緊固件可用于一般需栓接或鉚接的部件。由于
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拉鉚釘緊同件所產(chǎn)生的高緊固力、永不松動(dòng)及高抗剪切力等性能，拉鉚釘緊固件也經(jīng)常被用來(lái)取代焊接。
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+ l9 G* |" \6 G4 c& X拉鉚釘結(jié)構(gòu)如圖：
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HUCK（哈克）拉鉚釘?shù)募夹g(shù)應(yīng)用

( K$ F; W  H; U3 k& {哈克拉鉚釘?shù)木o固操作鐵道車(chē)輛結(jié)構(gòu)連接所運(yùn)用的低碳鋼鉚釘是一種較普遍的連接方式，它的連接強(qiáng)度大于螺栓連接，
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5 b- g" v' A" @; G" H% u整體重量小于螺栓是該連接形式的優(yōu)點(diǎn)。但是，人們往往忽視了鉚釘連接的缺陷。首先，鉚接工藝復(fù)雜，需要人員數(shù)量多，
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人的技術(shù)熟練度要求高，相互間配合要默契。而且，各個(gè)1二序間銜接極其緊密，因?yàn)殂T釘本身溫降極快，可用于作業(yè)的時(shí)
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間很少，稍有耽誤，就會(huì)造成鉚接失敗，需要將鉚釘報(bào)廢重鉚。

其次，車(chē)輛組裝、檢修過(guò)程中，鉚釘位置密集處如沖擊座、心盤(pán)、側(cè)柱等部位，由于位置比較靠近，因震動(dòng)使后邊鉚完造成前
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邊鉚釘松動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，且完全是手工操作，憑操作人員經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)鉚釘過(guò)長(zhǎng)造成帶帽沿或是鉚釘過(guò)短鉚頭不飽滿均要清除
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# {' e" [( p9 b重新鉚接。
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再者，鉚釘結(jié)構(gòu)在分解時(shí)，尺寸小的鉚釘可以用電鉆鉆掉，尺寸大的就要使用氣割進(jìn)行切除。取出殘釘時(shí)還需要花費(fèi)工人大量
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時(shí)間，并需要使用一些專(zhuān)用工具。

尺寸大的鉚釘進(jìn)行鉚接的時(shí)候通通常是采用熱鉚方式進(jìn)行，該工藝造成了鉚釘桿中部應(yīng)力變形，整體應(yīng)力變大，在進(jìn)行鉚接質(zhì)
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0 O+ w# t9 t# ]量驗(yàn)收的時(shí)候，只能通過(guò)敲擊鉚釘帽聽(tīng)聲音來(lái)確定鉚接力大小，該方法只是確定了鉚釘連接的整體應(yīng)力大小，分辯不出
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其中縱向拉力和橫向剪切力的確切數(shù)值。而連接結(jié)構(gòu)中確實(shí)存在該結(jié)構(gòu)需要的是拉力還是剪切力的問(wèn)題。為了滿足性能要求，

設(shè)計(jì)人員放大了安全系數(shù)，造成了不必要的結(jié)構(gòu)加重。
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* _% Q% i- E! O) I# [# O總體來(lái)看，鉚釘連接只是在連接強(qiáng)度上有一定優(yōu)勢(shì)。而且一系列隱的缺陷極大地影響了其整體運(yùn)用價(jià)值。因此，在20世紀(jì)50年

代，拉鉚釘創(chuàng)始人LouHuck先生利用虎克定律發(fā)明了第一代的拉鉚釘緊固件。
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拉鉚釘安裝工具系統(tǒng)分液壓拉鉚設(shè)備和氣動(dòng)拉鉚設(shè)備。液壓拉鉚設(shè)備的主要功能是用于對(duì)各型金屬合金車(chē)體及結(jié)構(gòu)采用的較大
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直徑以及使用數(shù)量大的小型緊固件進(jìn)行鉚接。此套設(shè)備由液壓站、安裝上具、安裝槍頭及高壓油管組成。氣動(dòng)拉鉚設(shè)備是用壓
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# E" ]' L! A- L4 u3 H+ Z' e- B縮空氣作為動(dòng)力，采用專(zhuān)用拉鉚工具進(jìn)行安裝緊固件，空氣壓力要大于0．6Mpa。拉鉚釘整個(gè)緊固

過(guò)程僅需要5s至8s．緊固過(guò)程見(jiàn)圖2。
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' M% c' c" U: k. |將拉鉚釘穿入連接孔，套環(huán)套在拉鉚釘上；

將安裝工具放置于栓桿尾部，按下開(kāi)關(guān)，工具啟動(dòng)，頭部爪片抓緊栓桿尾部，頭部推動(dòng)套環(huán)直到去掉任何間隙；
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頭部開(kāi)始將套環(huán)模壓在栓桿的環(huán)形溝槽上，直到套環(huán)伸長(zhǎng)并鉗壓在栓桿上；
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套環(huán)在栓桿上的溝槽壓模鎖閉完成達(dá)到設(shè)計(jì)夾緊力后，栓桿尾部同栓桿拉斷分離。
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& ]- o9 ~2 @6 Z% @- E* p6 U; D7 _HUCK拉鉚釘特點(diǎn)

拉鉚釘緊件與傳統(tǒng)螺栓利用扭力旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生緊 力不同，拉鉚釘緊周件利用虎克定律原理，經(jīng)由拉鉚釘專(zhuān)用設(shè)備，在單向
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拉力的作用下，拉伸栓桿并推擠套環(huán)，將內(nèi)部光滑的套環(huán)擠壓到螺桿凹槽使套環(huán)和螺栓形成100％的結(jié)合，產(chǎn)生永久性

緊固力。

( X1 r) Q: K2 s哈克拉鉚釘在鐵道上的應(yīng)用
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哈克扣鉚釘緊固件最早應(yīng)用于飛機(jī)制造業(yè)，后在鐵路車(chē)輛、鐵路軌道轍岔裝配、拼合接頭、護(hù)軌、絕緣接頭等，以及橋
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梁、重型汽車(chē)、機(jī)械設(shè)備、船舶、建筑領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
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20世紀(jì)70年代，哈克拉鉚釘被應(yīng)用到了美國(guó)的鐵路車(chē)輛上。主要應(yīng)用于心盤(pán)的連接，一直沿用到現(xiàn)在。
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: r# U- b) c) i* n( o1 A; y在國(guó)內(nèi)，幾年前，拉鉚釘首次應(yīng)用于C80型連接上。C80型敞車(chē)為我國(guó)目前載重量最大、自重最輕的新型鐵路貨運(yùn)車(chē)輛。
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3 C' H# ]' A! s0 u在實(shí)際生產(chǎn)中可用于車(chē)輛的以下連接：通用敞車(chē)及通用棚車(chē)的側(cè)梁與側(cè)柱之間、前后從板座與中梁?jiǎn)�、腳凳與側(cè)梁間、上
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8 D9 g$ T, d  d2 Q6 _心盤(pán)和中梁蓋板的連接；轉(zhuǎn)向架立柱磨耗板的安裝；前后從板座的安裝；繩栓、扶手、搭扣的安裝；沖擊座與端梁的連接等。
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! W1 P; \1 Y" ~) x! j. B7 G* D可以預(yù)見(jiàn)，哈克拉鉚釘作為一種新型、先進(jìn)的連接結(jié)構(gòu)，必然在我國(guó)鐵路車(chē)輛上得到廣泛的應(yīng)用。


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