重轨矫正机设计方案

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1、重轨矫正机设计方案1绪论1.1重轨矫正机的缘起轧件在轧制，冷却和运输过程中，由于各种因素的影响，往往产生各种形状缺陷。如：钢轨、型钢和钢管经常出现弧形缺陷；某些型钢（如弓字钢等）的断面会产生边缘内并，外扩和扭转等。为了消除这些缺陷，轧件需要在矫正机上进行矫正。矫正是重轨生产不可缺少的重要工序之一，对重轨的内部质量有重大影响。1.2钢轨矫正技术的发展钢轨平直度是决定钢轨使用寿命和影响机车运行速度的重要参数。各国先进的钢轨生产厂对钢轨矫正技术都十分重视。针对钢轨的几种主要平直度缺陷，如图1.1，已开发出多种矫正方法。图1.1钢轨的几种主要平直度缺陷（1）复合矫正技术美国惠林-匹茨堡公司于1

2、981年设计出了由计算机控制的双面矫正机。这种矫正机在水平和垂直方向都有一孔型设备，在对重轨水平方向用9辊矫正机矫正后，再在垂直面上用8辊矫正机进行补充矫正。60曼内斯曼-德马克公司设计的辊式矫正机可对60m长的钢轨先在水平辊间进行Y—Y方向上的矫正，矫正屈服强度达到1350MPa的70kg/m钢轨，水平矫正辊在一条垂直轴线排列在轴承箱里，使矫正机布置更加紧凑。（2）拉伸矫正技术法国洛林钢铁公司已取得专利的钢轨拉伸矫正技术是在钢轨两端施加拉力，使钢轨的应力超过屈服点，将原始长度不同的纵向纤维拉到实际长度相等，其拉伸量由对平直度的要求和拉伸前钢轨平直度的情况来决定，只要钢轨的拉伸率超过0

3、.25%~0.30%，那么无论残余拉伸量多大，钢轨在水平和垂直两个方向都能达到合格的平直度。经测定，拉伸矫正还可使钢轨的残余应力降低到理想水平。（3）压力矫正技术经辊式矫正机矫正后的钢轨在距轨端约1000mm左右或钢轨中间会存在局部硬弯（盲区），难以矫正，这是由辊式矫正机的间距决定的，通常还须采用四面压力矫正机进行端部矫正。1.3铁路发展对钢轨的要求1.3.1重型轨的要求有关对重型钢轨的要求，各国都有相应的规定。如法国铁路部门规定，当车速在160km/h以上时，应采用50kg/m或60kg/m钢轨；德国铁路部门规定，当车速在200km/h和250km/h以上时，应分别采用54~65kg

4、/m钢轨和70kg/m钢轨；日本铁路通过实测发现，60kg/m钢轨的使用寿命与50kg/m的使用寿命相比可提高2.1~6.5倍；美国和加拿大自20世纪70年代开始大量铺设61.5kg/m钢轨；前苏联铁路部门规定，当客车速度达140km/h时，在行车密度100对以上的区间内，应采用65kg/m钢轨。我国铁路部门规定,在年载货量5000万t·km的地段，应铺设60kg/m钢轨。各国铁路铺设钢轨单重变化（以年代划分）如下：20世纪50年代：43~50kg/m；20世纪60年代：49~52kg/m；20世纪70年代：52~65kg/m；20世纪80和90年代：中国60~75kg/m，日本60k

5、g/m，法国60kg/m，英国57kg/m，美国68kg/m，意大利64kg/m，波兰60kg/m，前苏联65~75kg/m。60从以上发展可以看出，铁路用轨单重随着提速的要求越来越大，这就加大了重轨矫正的难度，使各生产厂不得不投入力量对精整线进行改造。1.3.2高速铁路对钢轨的要求铁路客运提速一直是各国铁路部门坚持不懈追求的目标。世界铁路客运列车提速的标志年代为：20世纪60年代：200km/h（最高车速）；20世纪70年代：260km/h（日本新干线）；20世纪80年代：300km/h（法国最高车速）；20世纪90年代：515km/h（法国实验车速）；21世纪：600km/h（磁悬

6、浮列车）；按速度划分的铁路时代为：第一代：车速为200km/h；第二代：车速为250km/h；第三代：车速为300km/h；第四代：车速为350km/h；随着铁路列车的不断提速，各国对钢轨定尺长度的选择和所采用钢种的强度和化学成分、表面质量、耐磨性，以及焊接和平直度方面的要求都有了很大的提高。对平直度方面的要求如下：（1）钢轨轨端平直度：垂直上翘不大于0.2mm/1.5m，垂直下弯不大于0.1mm/1.5m，水平弯曲不大于0.25mm/1.5m；（2）全长平直度：垂直方向上翘最大5mm，水平方向不大于0.3mm/3m，水平方向旁弯的弯曲半径不小于1000m。1.3.3对钢轨焊接的要求6

7、0由于列车提速和对运行平稳要求的不断提高，各国一直在寻求新的解决办法。从20世纪60年代起，铁路干线开始采用焊接长轨。其方法是先在焊轨厂将钢轨焊接成250m以上的长轨，而后送到轨排厂预先装上轨枕，再用特制的轨排运输车上的专用设备进行行走铺设。采用这种无缝线路铺设方法，20世纪60年代在全世界铺设铁路4km，70年代铺设超过20万km，到了80年代后各国的铁路干线基本上都采用了无缝线路铺设方法。铺设里程比例较高的国家有：原西德65%，瑞士53%，