CN103774510B - 一种液压轨枕更换机主机架的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压轨枕更换机主机架的制造方法，该主机架采用厚度为2～5mm的钢板制成，所述钢板材料化学成分的重量百分比为：C：0.13～0.19％；Si：0.20～0.60％；Mn：1.40～1.60％；P：0～0.030％；S：0～0.030％；其余为Fe。其制造方法是对上述钢板通过钣金折弯成槽钢形型材后，再将槽钢形型材成对点焊焊接成方形钢管状型材，并对方形钢管状型材进行热处理后重新分解为槽钢形型材，并将分解后的槽钢形型材通过焊接形成主机架。采用本发明的方法制造的液压轨枕更换机主机架，重量轻，强度高，满足液压轨枕更换机作业时较大的起道载荷的需要。

Description

一种液压轨枕更换机主机架的制造方法

技术领域

本发明涉及铁路维护设备技术领域；具体地说，本发明涉及一种液压轨枕更换机主机架的制造方法。

背景技术

轨枕通过轨下弹性垫层和中间扣件承受钢轨传来的巨大竖向垂直力、横向和纵向水平力，并将其传至道床。轨枕是铁道线路的重要组成部分，其技术状态的好坏，对于保持钢轨正确的几何位置至关重要，直接影响线路的质量。轨枕更换成为工务部门线路大修的主要工作。

液压轨枕更换机用于铁路线路大修时更换轨枕，图1为液压轨枕更换机在铁路线路上更换轨枕的示意图，该设备是一种野外作业的机械，既要求输出力量大，又要求整机重量轻。该设备的主机架1是它的关键零部件，主机架1是整台设备的基础，液压轨枕更换机的各主要部件如液压吊2和卷扬设备4等均安装在主机架1上，而且主机架1由于需要横跨两根铁轨，其尺寸比较大，这就要求主机架1自身重量轻的情况下还要具有很好的强度，以承受液压轨枕更换机作业时较大的起道载荷。

现有的钣金、焊接式机架主要由碳素结构钢制作，一般不采用热处理进行强化处理，对于薄钢板制作的钣金、焊接式机架，当尺寸较大时即使想采取热处理进行强化也往往因热处理设备的限制而无法实现，另外薄钢板制作的钣金、焊接式机架的热容量小，从出炉到入淬火液的时间较长，入淬火液时温度较低，奥氏体很大部分已转变为铁素体，进行相变提高硬度和强度的过冷奥氏体的量相应减少，硬度和强度无法达到要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压轨枕更换机主机架的制造方法，能承载液压轨枕更换机作业时较大的起道载荷。

为实现上述目的，本发明的液压轨枕更换机主机架，主要采用厚度为2～5mm的钢板制成，所述钢板材料化学成分的重量百分比为：

C：0.13～0.19％；

Si：0.20～0.60％；

Mn：1.40～1.60％；

P：0～0.030％；

S：0～0.030％；

其余为Fe。

本发明的液压轨枕更换机主机架的制造方法包括如下步骤：

步骤一，将所述厚度为2～5mm的钢板，经钣金折弯处理成槽钢形型材后，再将槽钢形型材成对点焊焊接成方形钢管状型材；

步骤二，将焊接好的多个方形钢管状型材加热至870～900℃，放入浓度为7～9％的盐水进行淬火，淬火后硬度为HRC35～42；

步骤三，将淬火后的方形钢管状型材进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间55～80min，回火后硬度为HRC28～35；

步骤四，将回火后的方形钢管状型材重新分解为槽钢形型材，并将分解后的槽钢形型材通过焊接形成主机架；对所述焊接形成主机架的焊缝进行局部加强，提高其焊接部位的强度，其加强的方式或采用在焊接部位(21)增加加强筋，或者在焊接部位(22)设置在承受压应力处，或者在焊接部位(23)采用嵌入式安装方式。

本发明的液压轨枕更换机主机架及其制造方法，从减轻主机架重量的角度出发，选用薄钢板通过钣金折弯、焊接来制作，并对材料进行热处理强化。本发明的液压轨枕更换机主机架，重量轻，强度高，满足液压轨枕更换机作业时较大的起道载荷的需要。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅是示意性的，未按比例绘制也并非意在限制本发明的范围。图中：

图1是液压轨枕更换机的示意图；

图2是钢板折弯成槽钢形型材后焊接成方形钢管状型材的示意图；

图3是本发明的液压轨枕更换机主机架的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细地说明本发明的具体实施方式。这些说明仅是描述性、示例性的。

本发明的液压轨枕更换机主机架，采用厚度为2～5mm的钢板制成，所述钢板材料化学成分的重量百分比为：

C：0.13～0.19％；

Si：0.20～0.60％；

Mn：1.40～1.60％；

P：0～0.030％；

S：0～0.030％；

其余为Fe。

碳C是形成渗碳体的重要元素，是影响钢的淬火硬度最主要的元素，碳对钢的组织和力学性能影响十分明显。随着碳含量的增加，塑性和韧性降低，抵抗冲击的能力下降，而且含碳量越高,可焊性越差，综合考虑碳的含量控制在0.13～0.19％。

硅Si能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，但硅降低碳在奥氏体中的溶解度，促使碳化物沿晶界析出，因此含硅量较大时将显著降低钢的塑性和韧性，综合考虑采用0.20～0.60％的硅，使钢板在经过热处理后具有较高强度、硬度与良好的塑性、韧性相结合的特点。

锰Mn和铁Fe形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度；同时又是碳化物形成元素，进入渗碳体中取代一部分铁原子。采用1.40～1.60％的锰能稳定奥氏体组织。

硫S和磷P在本发明方案所涉及的钢材及热处理工艺中属有害元素，要控制其含量在一定的范围内，综合考虑性能和成本的关系，将其重量百分比均控制在≤0.03％。

本发明的液压轨枕更换机主机架的制造方法包括如下步骤：

步骤一，将厚度为2～5mm的钢板，经钣金折弯处理成槽钢形型材11后，再将槽钢形型材11成对点焊焊接成方形钢管状型材，如图2所示。主要目的是减少热处理时的变形。

步骤二，将焊接好的方形钢管状型材加热至870～900℃，放入浓度为7～9％的盐水进行淬火，淬火后硬度为HRC35～42。

步骤三，将淬火后的方形钢管状型材进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间55～80min，回火后硬度为HRC28～35。

步骤四，将回火后的方形钢管状型材重新分解为槽钢形型材，并将分解后的槽钢形型材通过焊接形成主机架1，如图3所示。

对上述焊接形成主机架1的焊缝进行局部加强，提高其焊接部位的强度，其加强的方式可以采用在焊接部位21增加加强筋，或者在焊接部位22设置在承受压应力处，或者在焊接部位23采用嵌入式安装方式，以弥补焊接造成的焊缝附近处局部的强度减弱，保证主机架的强度。

上述主机架焊接好，再焊接其他部件安装所需要的安装板如安装液压吊的安装板、安装油缸的安装板以及法兰等，并经时效处理后对安装面、配合面进行机械加工，以满足后续安装液压轨枕更换机各部件的需要。

实施例一：

本发明的液压轨枕更换机主机架的钢板材料化学成分的重量百分比如下：

化学成分	C(％)	Si(％)	Mn(％)	P(％)	S(％)
						含量	0.13	0.20	1.40	0.03	0.03

其余为Fe。

本发明的液压轨枕更换机主机架的制造方法包括以下步骤：

步骤一，将厚度为2mm的上述材料的钢板，经钣金折弯处理成槽钢形型材后，再将槽钢形型材成对点焊焊接成方形钢管状型材，主要目的是减少热处理时的变形。

步骤二，将焊接好的方形钢管状型材加热至870～900℃，放入浓度为9％的盐水进行淬火，淬火后硬度为HRC35。

步骤三，将淬火后的方形钢管状型材进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间55min，回火后硬度为HRC30。

步骤四，将回火后的方形钢管状型材重新分解为槽钢形型材，并将分解后的槽钢形型材通过焊接形成主机架。

将随炉试样进行力学性能试验：抗拉强度σ_b＝980MPa，屈服点σ_s＝860MPa，伸长率δ₅＝18％，断面收缩率ψ＝26％，冲击吸收功Akv＝40J(20℃)，具有高强度与良好的塑性、韧性相结合的特点。

实施例二：

本发明的液压轨枕更换机主机架的钢板材料化学成分的重量百分比如下：

化学成分	C(％)	Si(％)	Mn(％)	P(％)	S(％)
						含量	0.16	0.40	1.50	0.03	0.03

其余为Fe。

本发明的液压轨枕更换机主机架的制造方法包括以下步骤：

步骤一，将厚度为4mm的上述材料的钢板，经钣金折弯处理成槽钢形型材后，再将槽钢形型材成对点焊焊接成方形钢管状型材，主要目的是减少热处理时的变形。

步骤二，将焊接好的方形钢管状型材加热至870～900℃，放入浓度为8％的盐水进行淬火，淬火后硬度为HRC42。

步骤三，将淬火后的方形钢管状型材进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间80min，回火后硬度为HRC28。

步骤四，将回火后的方形钢管状型材重新分解为槽钢形型材，并将分解后的槽钢形型材通过焊接形成主机架。

将随炉试样进行力学性能试验：抗拉强度σ_b＝1050MPa，屈服点σ_s＝910MPa，伸长率δ₅＝21％，断面收缩率ψ＝29％，冲击吸收功Akv＝43J(20℃)，具有高强度与良好的塑性、韧性相结合的特点。

实施例三：

本发明的液压轨枕更换机主机架的钢板材料化学成分的重量百分比如下：

化学成分	C(％)	Si(％)	Mn(％)	P(％)	S(％)
						含量	0.19	0.60	1.60	0.03	0.03

其余为Fe。

本发明的液压轨枕更换机主机架的制造方法包括以下步骤：

步骤一，将厚度为5mm的上述材料的钢板，经钣金折弯处理成槽钢形型材后，再将槽钢形型材成对点焊焊接成方形钢管状型材，主要目的是减少热处理时的变形。

步骤二，将焊接好的方形钢管状型材加热至870～900℃，放入浓度为7％的盐水进行淬火，淬火后硬度为HRC40。

步骤三，将淬火后的方形钢管状型材进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间70min，回火后硬度为HRC35。

步骤四，将回火后的方形钢管状型材重新分解为槽钢形型材，并将分解后的槽钢形型材通过焊接形成主机架。

将随炉试样进行力学性能试验：抗拉强度σ_b＝1120MPa，屈服点σ_s＝980MPa，伸长率δ₅＝19％，断面收缩率ψ＝23％，冲击吸收功Akv＝41J(20℃)，具有高强度与良好的塑性、韧性相结合的特点。

Claims (1)

1.一种液压轨枕更换机主机架的制造方法，所述液压轨枕更换机主机架采用厚度为2～5mm的钢板制成，所述钢板材料化学成分的重量百分比为：C：0.13～0.19％；Si：0.20～0.60％；Mn：1.40～1.60％；P：0～0.030％；S：0～0.030％；其余为Fe；其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：

步骤一，将所述厚度为2～5mm的钢板，经钣金折弯处理成槽钢形型材后，再将槽钢形型材成对点焊焊接成方形钢管状型材；

步骤二，将焊接好的多个方形钢管状型材加热至870～900℃，放入浓度为7～9％的盐水进行淬火，淬火后硬度为HRC35～42；

步骤三，将淬火后的方形钢管状型材进行回火处理，回火温度550～650℃，保温时间55～80min，回火后硬度为HRC28～35；

步骤四，将回火后的方形钢管状型材重新分解为槽钢形型材，并将分解后的槽钢形型材通过焊接形成主机架。