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高鐵上的永不松動螺絲

圖文 更新时间:2025-02-13 21:21:59

截止2020年底,中國高鐵裡程高達38728公裡,占世界高鐵總裡程的58.7%。但是我國高鐵卻用着日本産的“永不松動的螺母”,這種螺母号稱公布圖紙也不可複制,那我國高鐵會受制于日本螺母、被日本“卡脖子”嗎?

一、高鐵對螺母的高要求

高鐵上的永不松動螺絲(日本的永不松動螺母)1

高鐵時速一般為250公裡每小時,也就是70米每秒,速度快,震動大,這也就要求高鐵的每個零部件都要牢固,就拿高鐵輪盤為例,高鐵輪盤由車輪和中間的制動盤組成,制動盤用螺栓和螺母連接在輻闆上,相當于咱平時見的汽車輪子中間那鋼制的一圈,這一圈就是輪子能轉起來的關鍵,因此連接這部分的螺栓和螺母,就顯得尤為重要,如果螺栓和螺母配合不好松動了,可能導緻高鐵發生故障,嚴重的可能造成交通事故。而作為螺栓的最佳拍檔——螺母,更是保證螺栓“一動不動”的關鍵,因此耐震耐壓不易松動成為了高鐵選擇螺母零件的重要指标。

二、所謂“永不松動的螺母”

高鐵上的永不松動螺絲(日本的永不松動螺母)2

那這種螺母哪裡找呢?據2014年《大衆科學》的一篇文章介紹“中國高鐵使用的所有螺母, 都是從日本哈德洛克工業株式會社進口的, 因為隻有他們才能生産出永不松動的螺母”。這個哈德洛克工業株式會社的社長名叫叫若林克彥,他在1961年發明了不會回轉的螺母——U螺母,這種螺母其實就是通過增強内外螺紋之間的摩擦力, 以此增強防震能力,但是并沒有達到他們打出的廣告詞說的那樣“永不松動”的效果,因此若林對這個螺母進行改造,他想到了往螺母和螺栓之間打入楔子的方式來加固整體,但是現實中總不能每次螺母擰螺栓的時候都拿個錘子敲楔子吧?那樣容易破壞機器,于是他就想把楔子的作用融合進螺母中,若林做到了。

高鐵上的永不松動螺絲(日本的永不松動螺母)3

如圖所示,右邊是一上一下兩個螺母,上面這個螺母是凹形的,且這個凹形中心不偏移,和我們平時所見的螺母沒有區别;關鍵是下面這個螺母,内圈外凸,且注意标紅的那一圈中心點發生偏移,偏移的一段起到的就是楔子的作用,通過錯位來增加摩擦,這就組成了若林的“Hard Lock防松螺母”,号稱“永不松動的螺母”,同時這款螺母号稱公布圖紙也不可複制,因為它主要依靠的是多年總結出的經驗,了解不同的尺寸不同的材質材采用怎樣的偏心量最為合适。但是“永不松動”隻是一個噱頭,除非把螺母螺栓焊死,否則拿一個扳手就可以撬動這個螺母。不過平心而論,這款螺母的設計确實獨特,而且據說經過3萬次強烈震動也不會松動,非常适合應用于高鐵這樣高頻次震動的“大家夥”上。

三、中國高鐵離不開這款日本螺母?
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高鐵上的永不松動螺絲(日本的永不松動螺母)4

早先我國中車青島四方股份公司與日本企業有合作,所以該公司引進了這款Hard Lock防松螺母,但是并不是大量引進應用,這款日本産的螺母用量隻占這個公司同類産品總用量的1%!有些人老覺得,咱用外國産的東西就代表着我國生産不出同等高質量産品,這種說法有失偏頗,咱現在所處的是一個經濟全球化、生産全球化、貿易全球化的大環境,世界都在用中國制造的産品,那為什麼咱就不能用他國生産的高質量産品呢?比如日本這款Hard Lock防松螺母,全世界隻有哈德洛克工業株式會社這一家員工不到百人的公司在制造,雖然産品的确好,但是再好的産品也需要買家,咱中國就是一個消費者,挑的不過是一個性價比,日本螺母好用又實惠,那咱就買點用着,螺母這東西,對中國來說,并不是攻不下的難關,

  • 日本螺母不可複制?中國:自己的好用

高鐵上的永不松動螺絲(日本的永不松動螺母)5

小強哥看到網上有些文章寫道“日本這款‘永不松動的螺母’中國能複制出來嗎?不能吧,中國高鐵就是離不開日本螺母,被人家卡脖子了”。話不能這麼說,中國沒有複制出日本螺母,就是咱技術不行嗎?咱又不是非得複制别人的,中國有獨立的自主創新能力,比如我國的“自緊式防松螺母”,就是不用擔心螺母被别人“卡脖子”的有力證明。根據可查資料顯示,這款自緊螺母采用螺母和墊圈組合的方式,加強防松脫能力,同時運用特殊的材料使螺母擰緊部分産生外翹體,使得螺栓擰入螺孔後保持一種活性自緊力,從而達到受震動時螺栓松動回轉反而越轉越緊的效果,這種自緊螺母比焊接上去的螺母還要牢固。而且用扳手擰緊國産的自緊螺母隻需要121牛米,擰緊日本的Hard Lock防松螺母需要140牛米,咱國産的螺母好用實用又省力,完勝日本所謂“永不松動的螺母”。咱國家有技術有經濟實力,既是消費者也是生産者,事實上,并不是咱中國高鐵離不開日本螺母,反倒是日本企業不能失去咱中國這個大客戶,“卡脖子”之說在螺母方面實屬無稽之談。

四、日本是某些方面的“老師”

高鐵上的永不松動螺絲(日本的永不松動螺母)6

但是我們不得不承認,在很多的技術方面,日本确實是“老師”,比如高鐵,日本是世界高鐵誕生地,1964年,日本第一代0系車正式投入運營,創造了世界首輛時速高達220km/h的高鐵列車,而我國直到上個世紀90年代才開始高鐵建設,此時我國已落後别人幾十年,而基礎設施建設刻不容緩,于是在2004年至2006年間,我國先後從加拿大、日本、德國、法國引進高鐵技術,其中中國最早引入的是日本的高鐵列車,比如我國第一代CRH2系列動車組就是以日本E2-1000作為原型車改造而來的,日本高鐵列車最吸引人的就是它的安全性,自1964年日本高鐵開通以來,一直保持着列車事故死傷率為零的記錄,說它是世界上最安全的交通工具也不為過,它的安全特性也是其技術要點、難點之一。但是我國自引入高鐵技術以來,很快将外來技術融于本國實際,擁有自主制造高鐵列車的能力,2004年以前,中國高鐵專利申請量隻有25個,2004年開始,專利申請量增多,2005年至2013年這八年間,高鐵專利申請量高達2900個,但這些專利背後的研究并不深入,2013年後專利申請量回落,但是内容呈現“少而精”的狀态,對核心技術的認知逐步增強,這些數據足可見我國高鐵技術發展之快。

高鐵上的永不松動螺絲(日本的永不松動螺母)7

總結

因為我國曾在2004大規模引進國外高鐵動車組,就有人說中國高鐵是“雜牌子”,小強哥認為,在初入某個領域的時候當個謙虛的“學生”甚至是當個“後進生”并不丢人,我們曾經是“學生”,但是以後說不定就是“老師”了,技術本來就是在競争與合作中不斷地突破。

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