Bahagian Kereta Api & Kereta Api: Nama, Fungsi & Bahagian Casting

Apakah Bahagian Kereta Api Disebut? Jawapan Pantas

Sebuah kereta api terdiri daripada dua kategori bahagian yang luas: komponen rolling stock (kenderaan itu sendiri) dan bahagian infrastruktur kereta api (sistem trek tetap yang dijalankannya). Rolling stock termasuk lokomotif, bogie, set roda, pengganding, sistem brek dan struktur badan kereta. Infrastruktur kereta api termasuk rel, tempat tidur (ikat), pengikat, suis dan pemberat. Banyak bahagian yang paling kritikal dari segi struktur dalam kedua-dua kategori - termasuk bingkai bogie, pusat roda, blok brek dan sauh rel - dihasilkan melalui proses penuangan logam menggunakan aloi besi, keluli atau aluminium.

Pasaran peralatan kereta api global dinilai lebih $180 bilion pada 2023 , mencerminkan jumlah dan kerumitan komponen yang diperlukan untuk membina dan menyelenggara rangkaian rel di seluruh dunia. Memahami nama setiap bahagian dan fungsinya adalah penting untuk perolehan, kejuruteraan penyelenggaraan dan perancangan pembuatan.

Bahagian Utama Kereta Api: Lokomotif dan Rolling Stock

Lokomotif ialah unit berkuasa yang menarik atau menolak kereta api. Sama ada diesel, elektrik atau hibrid, semua lokomotif berkongsi set komponen struktur dan mekanikal teras.

Badan Kereta (Badan Kereta)

Badan kereta ialah cangkang struktur luar lokomotif atau kereta penumpang/barang. Ia biasanya direka daripada keluli kekuatan tinggi atau aloi aluminium dan mesti menahan daya mampatan membujur sehingga 3,500 kN (787,000 lbf) dalam aplikasi pengangkutan berat. Carbody menempatkan semua sistem dalaman — peralatan daya tarikan, penginapan penumpang atau ruang kargo — dan dipasang terus pada bingkai bogie.

Bogie (Lori)

Bogie - dipanggil "trak" di Amerika Utara - ialah pemasangan rangka beroda yang terletak di bawah setiap hujung kereta rel. Ia membawa badan kereta, memandu kenderaan di sepanjang trek, dan menyerap hentakan melalui sistem gantungannya. Bogie standard mengandungi:

• Bingkai Bogie — tuangan atau fabrikasi struktur utama, biasanya berbentuk H dalam paparan pelan
• Penggantungan utama — spring gegelung atau pad getah di antara kotak gandar set roda dan rangka bogie
• Penggantungan sekunder — spring udara atau spring gegelung di antara rangka bogie dan badan kereta
• Kotak gandar (kotak jurnal) — perumah tuang yang memegang galas roda dan memindahkan beban dari gandar ke rangka
• Peralatan brek — silinder brek, pemasangan brek, dan blok brek atau cakera

Kebanyakan kereta api penumpang menggunakan dua bogie setiap kereta; gerabak muatan berat boleh menggunakan tiga atau lebih di bawah kereta yang lebih panjang. Bingkai bogie untuk aplikasi pengangkutan sering dihasilkan oleh tuangan keluli untuk mengendalikan beban statik melebihi 25 tan setiap gandar.

Set roda

Set roda terdiri daripada dua roda yang ditekan pada gandar biasa. Roda adalah reka bentuk monobloc (pepejal) atau tayar di tengah , dengan profil bunga tirus yang menyediakan kemudi kendiri pasif semasa kereta api berunding selekoh. Tolok rel standard di kebanyakan dunia ialah 1,435 mm (4 kaki 8½ inci) , dan dimensi wheelset mesti mengikut tepat dengan tolok ini untuk mengelakkan tergelincir. Roda kereta kargo biasanya dibuang daripada keluli Kelas C atau Kelas D mengikut spesifikasi AAR dan mesti menahan kitaran haba berulang daripada brek — suhu permukaan boleh melebihi 500°C (930°F) semasa brek berat.

Coupler (Gandingan)

Pengganding menghubungkan kereta individu ke dalam kereta api terdiri. Dua reka bentuk pengganding yang dominan di seluruh dunia ialah:

• Pengganding buku jari AAR - digunakan di seluruh Amerika Utara; tuang daripada keluli aloi tinggi; dinilai untuk mengendalikan daya buff (mampatan) sehingga 4,448 kN (1,000,000 lbf)
• Pengganding skru UIC dengan penimbal - digunakan di Eropah; terdiri daripada rantai pusat/pautan skru dan dua penampan sisi; kurang cekap untuk kereta api yang sangat berat tetapi membenarkan gandingan armada campuran

Badan pengganding, buku jari dan kuk hampir dihasilkan secara universal oleh tuangan keluli disebabkan oleh geometri tiga dimensi yang kompleks dan impak yang melampau dan beban tegangan yang mesti mereka tahan.

Komponen Sistem Brek

Sistem brek kereta api menggunakan beberapa bahagian utama yang dinamakan:

• Silinder brek — penggerak pneumatik yang menukar tekanan udara kepada daya mekanikal
• Blok brek (kasut brek) — elemen geseran ditekan pada bunga roda; blok besi tuang masih digunakan secara meluas dalam pengangkutan kerana sifat kersik pembersihan diri mereka
• Cakera brek dan caliper — digunakan pada kereta api penumpang berkelajuan tinggi; cakera dipasang pada gandar atau roda dan diapit oleh besi tuang atau angkup aluminium
• Injap tiga / injap pengedar — peranti kawalan pneumatik yang menguruskan penggunaan dan pelepasan brek sebagai tindak balas kepada perubahan tekanan talian kereta api

Bahagian Landasan Kereta Api: Komponen Infrastruktur dan Namanya

Sistem trek ialah infrastruktur tetap yang membimbing dan menyokong kereta api. Setiap komponen mempunyai nama dan fungsi tertentu dalam sistem cara kekal (P-way).

kereta api

Rel adalah bar keluli di mana roda berjalan. Ia mempunyai tiga bahagian: yang kepala (permukaan larian), yang web (penyambung menegak), dan kaki (bebibir asas) yang terletak di atas tempat tidur. Rel pengangkutan berat moden mempunyai berat 60–77 kg semeter (profil UIC 60 atau 136 RE) dan digulung daripada keluli mangan karbon tinggi. Panjang rel telah meningkat secara mendadak — rel kimpalan berterusan (CWR) menghilangkan sambungan tradisional, mengurangkan penyelenggaraan trek sehingga 40% berbanding trek bersendi.

Sleeper (Ikatan Kereta Api / Crosstie)

Tidur ialah anggota melintang yang memegang dua rel pada tolok yang betul. Mereka mengagihkan beban dari rel ke katil balast di bawah. Bahan tidur termasuk:

• Konkrit (pra-tegasan) — dominan dalam trek moden; hayat perkhidmatan 40-50 tahun; lebih berat (250–350 kg setiap satu) tetapi sangat stabil
• Kayu kayu keras - bahan tradisional; masih digunakan dalam suis dan pada lengkung; hayat perkhidmatan 20-30 tahun
• Keluli — digunakan dalam beberapa kereta api perindustrian berat; tahan api dan anai-anai
• Komposit/plastik — formulasi plastik kitar semula yang diterima pakai; sifat yang serupa dengan kayu dengan hayat yang lebih lama

kereta api Fastening System

Pengikat memasang rel pada tempat tidur dan menahan daya menegak, sisi dan membujur. Komponen utama termasuk:

• kereta api clip (elastic clip) — klip keluli spring (cth., e-klip Pandrol, Vossloh Skl) yang mencengkam kaki rel; menyediakan lebih kurang 10–14 kN beban kaki
• kereta api pad — pad getah atau polimer antara kaki rel dan tempat tidur yang melemahkan getaran dan melindungi permukaan tidur
• Plat asas — besi tuang atau plat keluli yang menyebarkan beban rel merentasi permukaan tidur
• Pancang atau pancang skru — digunakan pada pembalut kayu untuk mengikat plat tapak

Balast

Balast is the crushed stone layer beneath and around the sleepers. It distributes loads to the subgrade, provides drainage, and allows for track geometry adjustment. Granite and limestone aggregate sized 25–50 mm adalah yang paling biasa. Kedalaman balast standard berjulat dari 150 mm (rel ringan) hingga 350 mm (talian utama muatan berat) .

Bertukar dan Menyilang (Keluar)

Keluar mengundi (suis) membolehkan kereta api bergerak dari satu trek ke trek yang lain. Bahagian yang dinamakan termasuk:

• Rel suis (rel mata) — rel boleh alih tirus yang berputar untuk mengarahkan kereta api ke kiri atau kanan
• Rel stok — rel tetap yang menutup rel suis
• menyeberang (katak) — komponen keluli mangan tuang di mana dua rel bersilang; tertakluk kepada pemuatan impak yang kuat dan biasanya dilemparkan sebagai satu unit daripada Keluli mangan Hadfield (12–14% Mn) untuk rintangan haus yang melampau
• Periksa rel (rel pengawal) — rel tambahan diletakkan di dalam rel larian untuk membimbing bebibir roda melalui celah katak
• Mesin suis (motor mata) — penggerak elektrik atau hidraulik yang menggerakkan rel suis; cast housing melindungi mekanisme daripada cuaca dan kesan

kereta apiway and Train Casting Parts: What Gets Cast and Why

Tuangan ialah kaedah pembuatan dominan untuk komponen kereta api yang memerlukan bentuk kompleks, jisim tinggi dan kekuatan luar biasa. Industri kereta api menggunakan tiga proses penuangan utama - tuangan pasir, tuangan pelaburan, dan tuangan buih yang hilang — bergantung pada geometri komponen, keperluan toleransi dimensi dan volum pengeluaran.

Jadual berikut meringkaskan bahagian tuangan kereta api yang paling penting, bahannya, dan kaedah tuangannya:

Mengapa Casting Diutamakan kereta apiway Parts

Pemutus ialah kaedah pembuatan pilihan untuk industri kereta api atas beberapa sebab kejuruteraan dan ekonomi:

• Geometri kompleks dalam satu bahagian — bingkai bogie, badan pengganding dan bingkai sisi mempunyai bentuk tiga dimensi dengan lompang dalaman dan ketebalan dinding berubah-ubah yang memerlukan berpuluh-puluh sambungan kimpalan jika dibuat daripada keluli plat. Tuangan menghasilkan ini sebagai bahagian penting tunggal, menghapuskan titik kegagalan keletihan kimpalan.
• Jisim tinggi dengan sifat terkawal — komponen kereta api mestilah cukup berat untuk mengekalkan kekukuhan struktur di bawah beban dinamik yang melampau. Tuangan membenarkan kawalan tepat komposisi aloi dan kadar penyejukan untuk mencapai kekerasan, keliatan dan kekuatan keletihan yang diperlukan secara serentak.
• Kos efektif untuk pengeluaran volum tinggi — acuan tuangan pasir untuk komponen kereta kargo standard (bingkai sisi, bolster) boleh digunakan semula beribu-ribu kali, menjadikan kos per unit berdaya saing pada volum yang diperlukan oleh kereta api Kelas I, yang mungkin memesan 10,000–50,000 tuangan kereta barang setiap tahun .
• Pengerasan kerja keluli mangan — katak menyeberangi yang diperbuat daripada keluli mangan Hadfield sebenarnya menjadi lebih keras di bawah hentakan. Harta ini hanya boleh dicapai dalam keadaan tuang; aloi tidak boleh dikimpal atau dimesin mengikut bentuk tanpa kehilangan keupayaan pengerasan kerjanya.

Bahagian Keretapi Utama mengikut Sistem: Jadual Rujukan Lengkap

Piawaian Kualiti dan Pensijilan untuk Bahagian Tuangan Kereta Api

kereta apiway casting parts are among the most rigorously tested industrial components in any sector. A single failed bogie frame or coupler can cause a derailment with massive safety and financial consequences. The following standards govern their production and qualification:

• AAR M-201 — Spesifikasi Association of American Railroads untuk rangka sisi dan bolster trak kereta barang (Amerika Utara). Memerlukan komposisi kimia tertentu, sifat mekanikal dan ujian tidak merosakkan (NDT) pada setiap tuangan.
• EN 13262 — Piawaian Eropah untuk roda kereta api, meliputi gred bahan, toleransi dimensi, dan keperluan ujian ultrasonik.
• EN 13749 — Piawaian Eropah yang menyatakan keperluan struktur untuk bingkai bogie, termasuk ujian keletihan di bawah beban servis simulasi untuk sekurang-kurangnya 10 juta kitaran beban .
• UIC 860 — Spesifikasi teknikal Kesatuan Keretapi Antarabangsa untuk tuangan keluli yang digunakan dalam pembinaan kenderaan rel.
• Piawaian GB/T (China) — Rangkaian piawaian tuangan dan bahan China Railway sendiri, digunakan untuk salah satu sektor pembuatan rel terbesar di dunia, yang menghasilkan lebih 4,000 lokomotif dan 50,000 gerabak barang pada tahun 2022 sahaja.

Semua tuangan kritikal keselamatan menjalani NDT mandatori termasuk pemeriksaan zarah magnetik (MPI), ujian ultrasonik (UT), dan ujian radiografi (RT) untuk mengesan keliangan dalaman, retakan atau kemasukan sebelum bahagian memasuki perkhidmatan. Banyak spesifikasi juga memerlukan ujian kupon yang merosakkan daripada setiap haba keluli untuk mengesahkan kekuatan tegangan, kekuatan alah, pemanjangan, dan nilai hentaman Charpy pada suhu operasi.

Kitaran Penyelenggaraan untuk Bahagian Kereta Api dan Kereta Api Utama

Memahami selang penyelenggaraan membantu pasukan perolehan merancang inventori alat ganti dan pesanan penghantaran. Berikut ialah selang pemeriksaan dan penggantian biasa untuk komponen yang paling kritikal: