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創(chuàng)新方法TRIZ在重載扣件研究中的應(yīng)用

主要思路是根據(jù)重載鐵路軌道結(jié)構(gòu)的使用現(xiàn)狀，找出重載鐵路大軸扣件系統(tǒng)存在的問題，然后用創(chuàng)新方法TRIZ及相關(guān)工具進(jìn)行分析，找出各子問題的解決方案和方法，并提出可行的方案。

受創(chuàng)新方法TRIZ40發(fā)明原理之一“改變空間維度”方法的啟發(fā)，本文首先改變了以往只沿螺栓方向維度增加摩擦力的方式，將有摩擦力的工作空間改為螺栓底面，即在保持螺栓圓柱形外表面的同時(shí)，在螺栓底部提供額外摩擦力；其次，改變原來只在螺紋接觸平面內(nèi)增加摩擦力的方式，將二維平面轉(zhuǎn)化為三維曲面。

創(chuàng)新方法TRIZ在重載扣件研究中的應(yīng)用

圖7是軌枕承軌槽啃咬現(xiàn)象的根本原因分析圖。從圖中可以看出，造成軌枕承軌槽啃咬的原始原因有很多，最重要的兩條因果鏈分別是軌枕的垂直變形和橡膠墊與承軌槽之間的表面摩擦。

1) 軌枕強(qiáng)度不足；

2) 軌枕材料表面存在疲勞極限；

3)橡膠墊減震能力不足；

4)扣件阻尼系統(tǒng)除橡膠墊外的功能有限；

5)橡膠墊徑向膨脹。

針對大軸重載列車作用下出現(xiàn)的橡膠墊失效、螺栓松動(dòng)、軌枕承軌槽啃軌等現(xiàn)象，運(yùn)用TRIZ理論、終極理想解、根本原因分析、科學(xué)效應(yīng)庫、物場模型等工具，對重載鐵路扣件設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究，并提出了相應(yīng)的解決方案。

(1)利用材料場模型，通過在橡膠墊中引入至少一層金屬絲網(wǎng)，使橡膠墊中的熱量均勻分布，減弱橡膠墊的熱老化。

(2)利用“改變空間尺寸”的發(fā)明原理，對原螺栓和預(yù)埋套筒的平底進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)成凹凸相對的“梅花”曲面，以提高螺紋道釘?shù)姆浪赡芰Α?/p>

(3)通過分析軌枕承軌槽啃咬現(xiàn)象的根本原因，利用科學(xué)效果庫、最終理想解等工具，得出了在軌枕承軌槽表面進(jìn)行涂層或在軌枕承軌槽表面設(shè)計(jì)凹坑的防磨方案。