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中国高铁离不开日本的“永不松动螺母”?其实它只占我国市场的1%

   2023-12-12 990
核心提示:日本哈德洛克螺母以“永不松动的螺母”著称世界,然而这款占据全球42%高铁市场的防松螺母,却产自一家仅有45名员工的日本小型公社。螺母作为工业制造中的必需品,小到自行车、家具的制造,大到高铁、航空、汽车制造

日本哈德洛克螺母以“永不松动的螺母”著称世界,然而这款占据全球42%高铁市场的防松螺母,却产自一家仅有45名员工的日本小型公社。

螺母作为工业制造中的必需品,小到自行车、家具的制造,大到高铁、航空、汽车制造业的使用,都起着重要作用。一旦遇到腐蚀、负载过高、极端温度、强力震动等情况,都极有可能导致螺母松动,造成安全事故。日本哈德洛克螺母,则是进一步优化后的产品,主要是在受到震动后产生压力,从而防止松动。

那么,哈德洛克螺母真的无法超越吗?

日本“哈德洛克螺母”

从哈德洛克螺母制作公司“哈德洛克工业株式公社”的创建,到哈德洛克螺母的普及,创造者若林克彦用了足足20年的时间。

1961年,若林克彦通过对防回旋螺母的改造,研发了第一代“U螺母”。随着销售量的逐步增加,这款防松螺母给了若林克彦巨大的信心。但上市不久,公司就接到消费者的强烈反应,U螺母的稳固性虽然得到了提高了,但用在打桩机等需要高频率震动的工具中,还是会发生松动,若林克彦不得不再一次投身研究。

直到1974年,他终于发明出了号称当今螺母界“永不松动”的哈德洛克螺母。

这款螺母的灵感来源于古代木式建筑“大鸟居”,原理类似于我国的榫卯结构。

主要方法是用锤子将楔子打入螺母,以增强螺母的固定性,但这样的螺母制作成本较高,无法大批量的生产使用。于是,若林克彦又发明出了将螺母分为上下两部分的结构形式,上方螺母依旧采用一般正常的凹状螺母加工方式,下方凸状螺母却以偏离中心线的方式进行加工。

当上下螺母拧紧时,就会产生压力紧密连接,增强螺母稳定性。经过反复多次的高频震动实验,哈德洛克螺母终达到了“永不松动”的目的,甚至可以承受3千万次的震动。哈德洛克工业株式公社也从一夜之间,迅速逆转口碑,成为防松螺母界的生产大户。

尽管能够造出防松螺母的企业也有很多,例如瑞典马尔默公司制造的“洛蒂牢X系列”、中国深圳自紧王科技“自紧螺母”等,但“哈德洛克螺母”却依旧拔类超群,出口于中、英、韩等诸多国家,成为螺母市场的首选产品。

无法复制的哈德洛克螺母

设计者若林克彦曾将这款螺母的设计图纸公开发布到网络上,任由模仿,但至今没有人可以完全制造出这款高质量的螺母。其实原因很简单。

在螺母进行制作时,若林克彦总是以严谨的态度,将所有数值精确到微米,面对不同的尺寸和材质,他也会进行专门设计,计算出对应不同的偏心量。

哈德洛克螺母刚刚推广上市的时候,因为售价较高,也让许多企业不敢贸然选择,但随着市场的推广,最终还是因为这款改良螺母,无论稳固性还是防松性,都高于其他螺母产品。在日常使用中,它所受到的磨损较小,还可以重复利用,减少使用成本,不久便受到了众多企业的追捧。

超一流的工业技术和产品优势,成为了哈德洛克螺母一直无法被人模仿的关键。而我国高铁也一直在使用日本螺母,难道我们没有自己的螺母吗?

中国技术下的“防松螺母”

尽管哈德洛克螺母无法仿制,但中国的研发技术也是不容小视的。

哈德洛克螺母上市后,很快就成为了螺母市场的一大巨头,也让许多国家纷纷投入研发队伍。中国也研发出了自己的防松螺母“唐氏螺母”和“自锁螺母”。

和哈德洛克螺母相同,“唐氏螺母”采用的也是双螺母防松的方法,只是螺母固定的方式不再局限于上下,而是左右。唐氏螺母从普通单旋向的固定,改为双逆旋向,下方螺母向右旋转,称为紧固螺母,上方向左旋转,称锁紧螺母。

在螺母刚刚安装成功的初始阶段,螺母效果并不突出,但在发生震动时,下方的紧固螺母会自然发生松动的情况,这时,上方螺母就能很好的发挥作用。因为下方螺母与上方螺母的旋转方向相反,当下方紧固螺母上旋时,恰好与上方螺母拧紧,看似松动,其实螺母会更加牢固,所发挥的防松作用也就越大。在外力作用消失的时候,螺母又会自动回旋,回到原始状态。

当然,中国工匠们的创造力也远不止于此。深圳自紧王科技公司也研发出了自己独特的“自紧螺母”,只需要一个垫片和螺母,加上多截螺旋面的支撑,就可以达到自紧的效果。不但提升了传统螺母的稳定性,还将螺母所受到的压力均匀分布,减少压力。放松时,则需要人力转动下方的垫片,才可以松开。

中国螺母的诞生,解决了当时的螺母仍需进口的问题,中国自制螺母也迅速投入到了青藏铁路的建设当中,有利地促进了我国铁路的基本建设。

中国高铁真的离不开日本螺母吗?

至2021年,中国高铁建成里程达到了2168公里,稳居全球第一。作为高铁大国,明明有自己的制造技术,为什么还要使用来自日本进口的螺母呢?中国高铁真的离不开日本螺母吗?

要说日本螺母进口量大,中国制造得发挥不了自己的作用,其实也是不够准确的。我国高铁目前使用的大部分螺母,其实都是来自咱们国产螺母,完全实现了自给自足的要求 。

据了解,中国最早使用日本哈德洛克螺母,是为了修建高铁,由中车青岛四方股份公司与日本企业合作引进的。当时中国对螺母的需求量不大,使用进口螺母可以降低制作成本,再加上哈德洛克螺母也有使用年限长、防松性能好等不可否认的优点,为了保证中国高铁建设的安全性,所以才得到了广泛使用。据中国“铁路观察”调查发现,哈德洛克螺母的国内使用总量已经不足1% 。

随着中国工业的发展和技术的提高,纯“中国制造”的产物也越来越多,例如“复兴号”的诞生,也标着中国科技的进步。

但无论是日本哈德洛克螺母还是中国的自紧螺母,都只是做到了防松性较强,不能真正做到“永远不会松动”,为了实现“铁路安全”都需要安全人员的维护。技术的创新可以促进科技的发展,但不能完全依赖于技术的进步。


来源:网易云

 
 
 
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