Pracovný cyklus upevnenia banskej železnice
Banské železnice sa líšia od hlavných osobných železníc tromi spôsobmi, ktoré dominujú v dizajne upevnenia: nápravové zaťaženie, prostredie a prístup k údržbe. Vlaky na rudy a uhlia bežne jazdia s hmotnosťou 30 ton a viac na nápravu, čo znamená, že každá svorka, skrutka a základná doska sú zaťažené takmer na hranicu únavy. Dráha je obklopená abrazívnym prachom - jemného uhlia, koncentrátu železnej rudy alebo nadložia -, ktorý sa dostáva do závitov, príchytiek a izolátorov, ako je lapovacia zmes. A keďže linka vedie cez jamy a skladové priestory, okná údržby sú krátke a prístup je zlý. Upevňovací systém pre ťažobnú službu sa preto vyberá a konfiguruje odlišne od štandardného systému hlavného vedenia a operátori, ktorí s ním zaobchádzajú rovnakým spôsobom, zaň platia pri poruchách komponentov a riziku vykoľajenia.
Dizajn s vysokou záťažou-: nadrozmerné skrutky a vystužené príchytky
Štrukturálnym jadrom banského upevnenia je súprava skrutiek-a{1}}svoriek. Priemery skrutiek začínajú na M24 a stúpajú, pretože upínacia sila musí držať koľajnicu proti vertikálnemu zaťaženiu kolesa a bočným silám generovaným silným zakrivením. Pružinové svorky sú vyrobené z tepelne-upravenej pružinovej ocele, takže si zachovávajú svoju zvieraciu silu aj po opakovaných cykloch vychýlenia; klip, ktorý zaberá stálu súpravu, stráca záťaž na špičku, ktorá drží pätku koľajnice stlačenú. Základné dosky sú zosilnené a niekedy rebrované, aby sa sústredené zaťaženie rozložilo do podvalu, a koľajnicová podložka pod pätkou je skôr -záťažová, ako napríklad TPEE alebo HDPE, než podložka z mäkkej gumy. Výsledkom je systém, ktorý akceptuje náraz preťažených alebo-sploštených vozňov bez okamžitého zlyhania upevnenia.
Odolnosť proti prachu: Utesnenie upínacieho mechanizmu
Abrazívny prach ničí upevňovacie prvky dvoma spôsobmi: zasekáva závity a upínacie sedlá, takže upínacia sila klesá, a obrusuje ochranný-náter proti korózii, čím vystavuje oceľ hrdzi. Banské upevňovacie prvky sú preto navrhnuté s utesnenými spojmi - sedlo spony a vrecká na skrutky sú uzavreté alebo tienené, aby sa prach nemohol nahromadiť na pracovných plochách -, a s nátermi, ktoré tolerujú oder, zvyčajne žiarové zinkovanie alebo hrubší systém na báze zinku{5}} na spone a skrutke. Pravidelné čistenie stlačeným vzduchom je súčasťou režimu údržby: prach, ktorý sa môže hromadiť okolo pätky spony, uvoľňuje svorku a urýchľuje opotrebovanie. Tam, kde je vystavenie chemikáliám -rozmrazovacie-soli v zime alebo korozívny rudný prach, - nehrdzavejúca oceľ alebo zinok{11}}niklové komponenty, sú špecifikované odvodňovacie kanály, ktoré odplavujú soli, a ročné kontroly náterov.
Prevýšenie koľajnice a správanie pri zakrivení
V zákrutách upevňovací systém udržiava prevýšenie koľajnice - bočný sklon koľajnice, zvyčajne medzi 1:40 a 1:20 - cez klinové-podložky alebo nastaviteľné základné dosky. Správne prevýšenie udržuje kontaktnú plochu-koľajnice v strede hlavy koľajnice, čo priamo znižuje opotrebovanie príruby a únavu klipov. Prevýšenie sa nastavuje pri inštalácii a opätovne{9}}overuje počas údržby a upevnenie umožňuje jemné nastavenie na kompenzáciu zosadnutia koľaje a dotvarovania štrku. Uvoľnené alebo nesprávne nastavené upevnenie mení účinné prevýšenie, zvyšuje riziko dotyku príruby a v najhoršom prípade prispieva k vykoľajeniu na úzkych banských oblúkoch, preto sú na oblúkových úsekoch povinné kontroly krútiaceho momentu a prevýšenia.
Kompozitné verzus oceľové komponenty
Kompozitné upevňovacie komponenty - vláknami-plastové základne a izolátory - sú zhruba o 40 % ľahšie ako oceľ, úplne odolávajú korózii a sú elektricky izolujúce, čo je cenné na elektrifikovaných úsekoch, kde je potrebné kontrolovať bludný prúd. Ich nižšia nosnosť ich obmedzuje na ľahkú železničnú a mestskú dopravu. Oceľ zostáva voľbou pre ťažbu a nákladnú dopravu, pretože iba oceľ unesie nápravové zaťaženie 30 t+ s primeranou únavovou životnosťou a jej vyššie počiatočné náklady sa vrátia počas dlhej životnosti v miernych klimatických podmienkach. V praxi ťažobné systémy používajú oceľ ako dráhu zaťaženia a kompozity iba na izoláciu a nekonštrukčné časti.
Plánovanie výmeny
Keďže opotrebeniu v banskom prostredí sa nedá vyhnúť, prevádzkovatelia by mali naplánovať cykly výmeny upevnenia na 5-7 rokov na úsekoch extrémneho{5}}opotrebenia v porovnaní s 10-20 rokmi na obyčajných tratiach. Cyklus sa skracuje na ostrých zákrutách, na prechodoch a všade tam, kde je vnikanie prachu horšie. Praktickou stratégiou obstarávania je skladovanie definovanej súpravy – príchytiek, svorníkov, podložiek a izolátorov dimenzovaných pre konkrétnu časť koľajnice – tak, aby bolo možné opotrebované upevnenie nahradiť ako súpravu, a nie po častiach, pričom sa udržiava upínacia sila rovnomerná pozdĺž koľajnice.
Často kladené otázky
Akú veľkosť skrutky používajú banské upevňovacie systémy?
Konštrukčný štandard pre ťažké banské práce je M24 a vyšší, pričom stúpanie závitu a trieda sú prispôsobené upínacej sile potrebnej pre zaťaženie nápravy. Menšie skrutky sa používajú iba na ľahkých priemyselných dráhach.
Prečo potrebujú banské spoje utesnené spoje?
Nahromadenie prachu do sedla spony alebo závitu skrutky znižuje upínaciu silu a pôsobí ako brúsivo na povlak. Utesnené spoje udržujú pracovné plochy čisté, takže upínacia sila zostáva na projektovanej hodnote.
Ako často treba čistiť banské upevňovacie prvky?
Čistenie stlačeným-vzduchom je naplánované podľa zaťaženia prachom - na uhoľných a rudných linkách, zvyčajne pri každom cykle podbíjania alebo kontroly. Cieľom je zabrániť usadzovaniu prachu-v okolí pätky spony a vreciek skrutiek.
Zvládnu kompozitné spoje zaťaženie banskej nápravy?
Nie. Kompozitné základové dosky nemajú nosnosť pre nápravové zaťaženie 30t+ a sú obmedzené na ľahkú železničnú a mestskú dopravu. Ťažobné linky využívajú oceľové zaťažovacie cesty s kompozitnými časťami len na izoláciu.
Aká je typická životnosť banskej upevňovacej súpravy?
Na úsekoch s extrémnym{0}opotrebením je 5 až 7 rokov realistickým plánovaním. Skutočná životnosť závisí od zaťaženia nápravy, polomeru oblúka, prašnosti a disciplíny údržby a mala by sa sledovať v záznamoch o kontrole.