¿Por qué es necesario asegurar las fijaciones para evitar que se aflojen?
Nov 03,2026
La lógica del apriete, desde las abrazaderas de tensión hasta las tuercas
Introducción: A lo largo de una vía férrea, existen decenas de puntos de sujeción por cada metro de longitud; cuando pasa un tren, cada punto se ve sometido a un impacto de alta frecuencia. Los elementos de fijación constituyen la única conexión entre los carriles y las traviesas. Si se aflojan, los carriles se vuelven “inestables”: el ancho de vía puede ensancharse y los carriles pueden experimentar “deslizamiento” (desplazamiento longitudinal), lo que representa una amenaza directa para la seguridad operativa. En todo el sistema de fijación, la “prevención del aflojamiento” no es solo un requisito adicional; es un principio fundamental de diseño.
Las consecuencias de aflojar: por qué prevenirlo es un “requisito fundamental de seguridad”
Las funciones principales de los sistemas de fijación ferroviaria son tres: mantener la separación entre carriles, transmitir las cargas y ofrecer resistencia longitudinal para evitar el desplazamiento del carril. Si un tornillo o una tuerca se aflojan, la fuerza de sujeción disminuye, lo que desencadena una reacción en cadena: el carril puede desplazarse longitudinalmente, la separación entre carriles puede aumentar y ya no es posible mantener la geometría de la vía. Además, el desplazamiento relativo entre los componentes acelera el desgaste, reduciendo la vida útil de elementos como los clips de carril, los bloques de ancho y las placas base. En casos graves, el desplazamiento longitudinal del carril representa una amenaza directa para la seguridad operativa.
¿Cómo se produce el aflojamiento?
Microdeslizamiento lateral: Cuando pasa un tren, los sujetadores de los carriles están sometidos a fuerzas laterales repetidas. Cuando estas fuerzas laterales superan la resistencia por fricción generada por la precarga, se produce un deslizamiento relativo minúsculo entre el perno y la tuerca. Aunque el desplazamiento durante cada ciclo de deslizamiento es infinitesimal, el efecto acumulado a lo largo de millones de ciclos acaba por vencer por completo la fricción, lo que provoca el aflojamiento de la unión.
Empotramiento y deformación plástica: Los pernos, las tuercas, las arandelas y las superficies de apoyo del carril nunca son perfectamente planas. Al apretarlos, las protuberancias microscópicas sufren una deformación plástica localizada bajo alta presión y se aplanan gradualmente, lo que provoca una reducción de la precarga; este fenómeno se conoce como “incrustación”. La fluencia por compresión de las almohadillas de goma para carriles obedece al mismo principio; en consecuencia, suele ser necesario volver a apretar los elementos de fijación del carril durante el período inicial tras la puesta en servicio de una nueva línea ferroviaria.
Distribución desigual de la carga en los hilos: El análisis fotoelástico revela que, cuando un tornillo estándar se acopla a una tuerca, la fuerza de apriete se concentra casi exclusivamente en las primeras dos roscas, lo que representa aproximadamente el 80 % de la carga total, mientras que las demás roscas permanecen prácticamente “descargadas”. Aunque las roscas puedan parecer completamente engranadas, solo dos o tres de ellas soportan realmente la carga; por consiguiente, bajo vibraciones, la tuerca solo necesita vencer la fuerza de apriete de esas pocas roscas para aflojarse.
De los clips de resorte a las tuercas: la lógica de sujeción de una defensa en tres niveles
Punto 3: El clip ferroviario (clip de resorte): utiliza la “elasticidad” en lugar de la “rigidez” para mantener la fuerza de sujeción.
El sujetador de carril está fabricado con acero para muelles, como el 60Si2Mn, que se somete a un tratamiento de temple seguido de un revenido a temperatura media para alcanzar una dureza de 43–48 HRC. En lugar de depender de conexiones roscadas para fijar las piezas, el sujetador almacena energía potencial elástica mediante la deformación por flexión y torsión durante la instalación, la cual se convierte de forma continua en fuerza de sujeción. Cuando pasa un tren, la vía puede experimentar ligeras deformaciones; el sujetador de carril compensa estas variaciones gracias a su propia respuesta elástica y recupera su estado original una vez eliminada la carga. Esta “conexión elástica” evita de manera fundamental los problemas de aflojamiento típicos de los elementos de fijación rígidos.
Punto 2: Pernos y casquillos empotrados—Transmisión fiable de la fuerza al durmiente
Los clavos atornillados sujetan las fijaciones del carril, transmitiendo las fuerzas a la traviesa. Las camisas embutidas están moldeadas por inyección en nailon reforzado con fibra de vidrio (PA66) y presentan roscas internas y externas, lo que garantiza un anclaje estable dentro de la traviesa de hormigón, a la vez que proporciona aislamiento eléctrico y permite la instalación y el desmontaje repetidos. Un desafío técnico clave surge del “ajuste holgado” entre el clavo y la camisa; bajo impactos axiales, la fricción estática se transforma en fricción cinética, lo que hace que el clavo sea susceptible de desenroscarse debido a fuerzas de rotación contraria. Para abordar este problema, el diseño incorpora elementos en la interfaz roscada —como modificaciones estructurales— con el fin de generar fricción adicional o crear un mecanismo de bloqueo. Además, la camisa debe cumplir un requisito de resistencia al arrancamiento no inferior a 60 kN.
Punto 3: Tuercas y par de apriete: la importancia del “cuán apretado”
Apriatar los sujetadores hasta el límite máximo posible no es lo ideal:
Par insuficiente: Conlleva una precarga inadecuada y una fuerza de sujeción insuficiente, lo que puede provocar el desplazamiento longitudinal de los carriles y un aumento del ancho de vía.
Par excesivo: Provoca deformación plástica del material base, sobrecarga o incluso fractura los clips de carril y desgasta las roscas de los manguitos.
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Henan Xinda Railway Equipment Co., Ltd. completó con éxito la producción, la inspección de calidad, el embalaje y la carga de sus clips de fijación para vías férreas, y ha enviado oficialmente el envío.
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