Стыковой ЖД болт: затяжка, вес, производство, размеры и диаметр

Уделим внимание одному из традиционно популярных элементов рельсовых скреплений. Всесторонне рассмотрим болт стыковой: Р-50, 65 и другие его ходовые типоразмеры. Определим, из каких материалов он изготавливается, что за нормам должен соответствовать, как маркируется и так далее. Проанализируем все ключевые моменты, чтобы вы понимали, когда его использовать.

Сразу отметим, что это высокопрочный крепеж, который в последнее время применяется все чаще и уже стал стандартом в сфере профессионального строительства. Почему? Из-за более высокой разрушительной нагрузки, сниженного расхода металлов на стыках, упрощения процесса конструирования функциональных узлов и других преимуществ, которые мы отдельно проанализируем ниже.

1. Назначение стыковых болтов на ЖД
2. Материалы исполнения
3. Особенности конструкции
4. Сфера применения
5. Эксплуатация высокопрочного крепежа
6. Какими параметрами обладает болт стыковой: размеры
7. Технические требования
8. Маркировка
9. Упаковка
10. Методы контроля
11. Таблица массы
12. Смазка стыковых болтов
13. Производство стыковых болтов

Назначение стыковых болтов на ЖД

Вместе с двухголовыми накладками они используются для надежного соединения железнодорожных рельсов всех ходовых типоразмеров (Р-38, 43, 50, 65, 75). На каждый из них навинчиваются гайки, соответствующие межгосударственному стандарту 11532-93.

Материалы исполнения

Согласно нормам 11530-93, это сталь, а конкретная ее марка выбирается в зависимости от того класса прочности, который нужно обеспечить:

•  сли 8,8, то подходит 65;  

•  сли 10,9, то предпочтение отдается уже 40Х.  

По желанию потребителя, механические свойства выпущенных элементов могут быть установлены и подтверждены в ходе испытаний. В частности, проводится проверка на временное сопротивление разрыву – по ГОСТу 1759.4-87, причем 5 стыковых болтов из всей предъявленной партии тестируются методом разрушающего контроля, а 8 – способом неразрушающего. Также выясняется ударная вязкость изделий – по межгосударственным стандартам 9454-78 и 1759.4-87.

Пригодными к дальнейшей эксплуатации считаются те метизы, которые получили повреждения по резьбе или поверхности, но не в зоне соединения головки.

Особенности конструкции

Данный элемент крепежа состоит из следующих частей:

•  круглая головка;  

•  овальный подголовок;  

•  цилиндрический стержень.  

Форма (2) совпадает с отверстиями двухголовых накладок: это решение реализовано, чтобы не допустить проворачивания при закручивании гайки. Установка соединителей осуществляется таким образом, чтобы (1) двух соседних элементов оказывались расположены на различных боковинах путевых рельсов.

У (3) есть гладкая часть и резьба, нанесенная со стороны конца в соответствии с межгосударственным стандартом 24705-81, и поле ее допуска равняется 8G, хотя в отдельных случаях возможно изготовление и с отклонением до 8H. Погрешности поверхностей не будут считаться браком до тех пор, пока они находятся в рамках норм ГОСТа 1759.1-82, а дефекты – 1759.2-82.

За счет такой конструкции болты стыковые Р-50 (65, 75) являются высокопрочными, а значит:

•  Выдерживают разрушительную нагрузку до 2-2,7 раз больше по сравнению с крепежом 4,8-го класса прочности.  

•  Требуют меньше металла на исполнение мест контакта, за счет чего снижают общую массу верхнего строения пути.  

•  Так как собранный участок колеи достаточно легкий, его проще демонтировать и транспортировать. 

•  Позволяют успешно использовать соединительные элементы малого двойного радиуса при строительстве функциональных узлов.  

•  Отличаются компактностью и не вызывают особенных сложностей при установке, даже у неопытных или начинающих мастеров.  

Также в списке сталей для их изготовления находятся легированные и низкоуглеродистые марки – 20Г2Р, 30ХЗМФ и ряд других. Исполняются на автоматических станках горяче- и холодновысадочного типа. После схода с линии термически обрабатываются – в специальной среде, защищающей основной материал от потери доли углерода.

Сфера применения

Болт стыковой, по ГОСТ 11530-2014 (актуальная версия стандарта) обладает конкретным целевым предназначением – он используется на железных дорогах для соединения двух последовательно уложенных рельсов одинакового профиля (от Р-38 до Р-75).

В качестве примера организации ЖД-линии возьмем две металлоконструкции с 3 технологическими отверстиями в зоне торцов:

•  сверху и снизу они комплектуются двухголовыми накладками – с тем расчетом, чтобы посадочные места полностью совпадали;  

•  вставляются крепежные элементы – так, чтобы две соседние головки выходили с разных сторон; напоминаем, что из-за овальной формы подголовков удается успешно избежать прокручивания;  

•  производится затяжка стыковых болтов – с помощью накручивания шайб с гайками (по ГОСТу 11532-93).  

Эксплуатация высокопрочного крепежа

На железнодорожных линиях наиболее распространены элементы трех классов прочности – 8,8, 10,9, 12,9. Тогда как в случаях с различными машинами, комплексными агрегатами, механизмами предпочтение отдается другим комплектующим, таким как М3-М16, М3-М36, М2-М52, М6-М30.

Чаще всего используются в следующих сферах и ситуациях:

•  химические производственные процессы протекают в агрессивных средах;  

•  температура стабильно низкая или даже сверхнизкая;  

•  соединения постоянно или часто испытывают серьезные динамические и/или статистические нагрузки, а также воспринимают значительные усилия на разрыв;  

•  наблюдаются повышения или резкие скачки терморежима;  

•  запорная арматура и фланцы трубопроводов нуждаются в качественном соединении.  

Какими параметрами обладает болт стыковой: размеры

Геометрические характеристики наиболее распространенных вариантов этого крепежа сведены в следующую таблицу:

Большинство этих размеров (маркированные * на схемах) подлежат контролю, позволяющему подтвердить соответствие хотя бы минимальным нормам безопасности.

Тот же диаметр стыкового болта наглядно виден на условном обозначении. Например, метиз 1 исполнения с С-классом точности, крупным резьбовым шагом, d = 24 мм, длиной в 150 мм и допуском в 8G, выполненный из 35й марки стали с прочностью 8,8, будет записан так:

М24-8gx 150.88.35

Технические требования

•  Дефекты поверхности допустимы, но только в том случае, если они укладываются в рамки ISO 6157-1. 

•  Возможно закругление кромок головок, но тогда его радиус обязан быть до 1,5 мм (чтобы он не выходил за предельные погрешности), облой и заусенцы должны быть не больше 1,5 и располагаться перпендикулярно оси метиза и идти его периметру.  

•  При классе прочности 8,8 изготовление осуществляется в соответствии с ISO 898-1, материалом по умолчанию является 35я сталь, при 10,9 – по тому же стандарту, но уже из марки 40Х.  

•  Отклонения расположения и формы поверхностей устанавливаются по ISO 4759-1.  

•  Резьба наносится по 24705, с полем в 8G (по нормам ГОСТа 16093). По желанию заказчика (или с его согласия) возможен и вариант в 8H.  

Маркировка

Каждый болт стыковой, Р65 и любой другой, содержит на своей головке товарный знак и условный код завода-изготовителя. Параметры наносимых букв и цифр четко регламентируются: высота – минимум 8 мм, толщина – от 1 мм, вогнутость – хотя бы 0,5 мм. Это делается, чтобы артикул был хорошо виден и различим без использования лупы или других оптических увеличителей, при любом качестве исполнения поверхности.

Если класс прочности 10,9, артикул содержит в себе литеру «П».

Упаковка

Готовые изделия комплектуются по правилам межгосударственного стандарта 18160, в соответствии с ним же осуществляется и маркировка тары.

На каждую отгружаемую партию должен быть составлен паспорт качества, содержащий следующие реквизиты:

•  название (логотип) предприятия-производителя, а также его юридический адрес;  

•  марка использованного материала (стали), реализованный класс прочности;  

•  порядковый номер;  

•  размер метизов, их количество (как общее, так и в отдельно взятой партии) в штуках;  

•  вариант защиты от коррозии и сроки ее действия;  

•  результаты приемки.  

Также можно вносить дополнительную информацию, если она не противоречит остальным требованиям. Этот документ необходимо заверить подписью уполномоченного представителя ОТК.

Методы контроля

Чтобы убедиться, что стыковое соединение болтов будет достаточно надежным на практике и сможет обеспечивать качественную фиксацию стыка в течение длительного времени, их всесторонне проверяют. Соответствие габаритам, нормам внешнего вида и взаимного расположения плоскостей определяют с помощью предельных калибров, штангенциркуля и угломера типа 2, то есть без использования увеличительных приборов.

Возможные дефекты поверхностей находятся по правилам ISO 6157-1. Испытания на разрыв (временное сопротивление) проводятся согласно ГОСТам 1497 и 898-1. Считается, что метиз удовлетворяет всем требованиям, если:

•  разрушений нет;  

•  повреждения есть, но они затрагивают только резьбу, но никак не точку соединения стержня с головкой.  

Показатели ударной вязкости находят в строгом соответствии с межгосударственным стандартом 1497 и ISO 898-1. Правильность нанесенной маркировки оценивается визуально, увеличительные приборы для этого не нужны.

Образцы из партии для обязательного подтверждения качества выбирают вслепую, по всем нормам 18321-73 и ISO 3269 (если класс точности – С). При методах разрушающего контроля для тестов на временное сопротивление разрыву соединители берут в количестве двух штук, в других случаях – в числе четырех.

Болтовой крепеж проходит как типовые, так и приемо-сдаточные испытания. Их уполномоченные сотрудники службы ОТК завода-изготовителя, в соответствии с ГОСТом 15.309. Признанные годными изделия предъявляются для тестов заказчику по первому его требованию. Результаты проверки хранятся в архиве предприятия-производителя как минимум 3 года.

Осматривают изделия партиями, собранными из метизов, выпущенных по идентичной технологии, одинакового исполнения, из металла (стали) одной плавки, хотя последнее условие может не соблюдаться, но только при предварительной договоренности с покупателем.

Возьмем в качестве примера стыковой болт Р-65. При проведении приемо-сдаточных испытаний контролю подвергаются следующие его характеристики:

•  внешний вид;  

•  качество исполнения поверхности;  

•  соответствие размеров;  

•  механические свойства;  

•  правильность нанесения маркировки.  

Типовые тесты осуществляются в тех ситуациях, когда изменяется технология изготовления и/или для выпуска берутся другие материалы. Порядок их проведения должен соответствовать международному стандарту 15.309-98, как и оценка результатов. Итоги тестов заносятся в сопроводительную документацию, которая создается минимум в двух экземплярах.

Таблица массы

Узнать теоретический вес стыкового болта не составляет труда – для этого достаточно взглянуть ниже и найти подходящий вариант.

Все показатели определяются, исходя из того, что номинальная плотность стали равняется 7850 кг/м3, а геометрические параметры каждого изделия стандартные. Приведенные данные помогут быстро сориентироваться при комплектации и упаковке крепежных элементов в тару и облегчат подготовку к транспортировке, а также упростят консервацию (с достаточной антикоррозионной защитой) для последующего хранения.

Смазка стыковых болтов

Производится для предохранения соединительного узла от образования ржавчины. Сегодня является очень актуальной и считается действенной профилактической мерой, помогающей существенно продлить срок эксплуатации ВСП (отодвигает необходимость выполнения ремонта). Особенно она важна в тех точках, где крепления и сами рельсы подвержены воздействию следующих веществ:

•  соляной раствор, вытекающий из холодильных вагонов при движении состава по колее;  

•  техническая жидкость локомотивов, богатая вредными примесями серы, морской воды, горючего.  

Обратите внимание, наносить ГСМ на метизы следует кистью, а не машинным способом, и обязательно до выполнения сборочных работ.

Рассматривая смазку как вещество, она будет считаться хорошей, если сможет отвечать таким требованиям:

•  изготовлена из масла на асфальтовой основе, нетоксичная;  

•  обладает показателем пенетрации на уровне хотя бы 45%:  

•  температура ее воспламенения составляет минимум +54 градуса Цельсия (чем она выше, тем лучше);  

•  вязкость не ниже 240-250 универсальных единиц Сейболта.  

Являясь защитным материалом, она также обязана быть густой и клейкой, а также сохранять свою эластичность даже при резком изменении микроклимата.

Производство стыковых болтов

Данные соединители выпускают по всему миру, в том числе и в России. Причем известных производителей настолько много, что впору растеряться. Чтобы вам было проще выбрать, публикуем рейтинг брендов, составленных на основе отзывов и оценок потребителей:

•  ООО «ЮгПромМетиз».  

•  ПКФ «Каттер».  

•   Камсякая Кузница.  

•  «Первый завод крепежных изделий».  

•  ООО «ТЗН».  

•  Стилман ООО.  

•  РусСпецКрепеж.  

•  ЧЗКИ.  

Это далеко не все предприятия-изготовители, достойные внимания, но наиболее популярные из них. Их расходники хорошо проявляют себя на российских железных дорогах, и в суровых климатических зонах тоже.

Здесь же отметим, что вне зависимости от размера болт стыковой (Р50 или любой другой) по умолчанию поставляется не поштучно, а в комплекте – для организации соединения. В сборку обычно входит 6 метизов, 6 гаек и 2 накладки (правая и левая). Если предполагается эксплуатация на просторах Крайнего Севера или других регионах с очень низкими температурами, важно, чтобы материалом исполнения была некипящая марка стали.

Дополнительно в состав функционального узла для фиксации рельсов могут входить следующие элементы:

•  шайбы – пружинная двухвитковая и плоская круглая;  

•  изолирующая втулка;  

•  клеммы – прутковые (ЖБР65), промежуточная (ПК), анкерные (АРС4).  

В большинстве случаев заказчик и поставщик могут рассмотреть вопросы комплектации в индивидуальном порядке.

Понятно, чем оборачивается отсутствие стыкового болта – некачественным скреплением, расхождением рельсов под нагрузкой от подвижных частей транспорта и высокой вероятностью схода локомотива с пути. Соединители также обязаны быть высокопрочными, соответствовать всем требованиям и нормам, и устанавливать их необходимо в полном комплекте. Обращайтесь в «ПромПутьСнабжение» для их покупки.