本文主講如何在重載鐵路扣件改進(jìn)研究中引入創(chuàng)新方法TRIZ的技術(shù)路線如圖3所示:

主要思路是根據(jù)重載鐵路軌道結(jié)構(gòu)的服役現(xiàn)狀,找 出大軸重重載鐵路扣件系統(tǒng)目前存在的問(wèn)題,然后采用創(chuàng)新方法TRIZ及其相關(guān)工具進(jìn)行分析, 找出各個(gè)子問(wèn)題的解決思路和方法,并且提出可行的方案.

本文受創(chuàng)新方法TRIZ40個(gè)發(fā)明原理之一的"改變空間維數(shù)"方法 的啟發(fā),首先改變過(guò)去只沿螺栓方向這個(gè)維度増加摩擦力的方式,將増加摩擦力的工作空間 轉(zhuǎn)變到螺栓的底部平面,即在保持螺栓圓柱型外表面提供摩擦力的同時(shí),還可以在螺栓底部 額外提供摩擦力;其次,改變?cè)瓉?lái)只是在螺紋接觸平面內(nèi)増加摩擦力的方式,將二維的平面 轉(zhuǎn)變?yōu)槿S的曲面.

圖7為軌枕承軌槽啃噬現(xiàn)象的根源分析圖,從圖中可以看出,引起軌枕承軌槽啃噬的原 因很多,最主要的兩條因果鏈分別是軌枕的垂向形變引起的壓潰以及橡膠墊板與承軌槽之間 的表面摩擦.待解核心問(wèn)題如下:

1)軌枕強(qiáng)度不足;

2)軌枕材質(zhì)表面存在疲勞極限;

3) 橡膠墊板自身吸收沖擊能力不足;

4)除去橡膠墊板外的扣件減震系統(tǒng)作用有限;

5)橡膠墊板徑向膨脹.

針對(duì)大軸重重載列車作用下,橡膠墊板失效、螺栓松馳、軌枕承軌槽啃噬等現(xiàn)象,利用?TRIZ理論的發(fā)明原理、最終理想解、根源分析、科學(xué)效應(yīng)庫(kù)、物場(chǎng)模型等工具,對(duì)重載鐵 路扣件設(shè)計(jì)進(jìn)行深化研究,提出相應(yīng)的解決方案.

(1)利用物場(chǎng)模型,通過(guò)在橡膠墊板中引入至少一層金屬絲網(wǎng),對(duì)橡膠墊板內(nèi)的熱量 進(jìn)行均衡分布,減弱橡膠墊板的熱老化.

(2)利用"改變空間維數(shù)"的發(fā)明原理,將原先螺栓與預(yù)埋套管平整的底部進(jìn)行改造, 將其設(shè)計(jì)為凹凸相對(duì)的"梅花"曲面狀,以提高螺紋道釘?shù)姆浪赡芰?

(3)通過(guò)對(duì)軌枕承軌槽啃噬現(xiàn)象的根源分析,利用科學(xué)效應(yīng)庫(kù)和最終理想解等工具, 獲得一種在軌枕承軌槽表面涂層或在軌枕承軌槽表面設(shè)計(jì)凹坑的抗耐磨方案.