CN104361962A - 电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽的加工方法，通过以下步骤实现：下料：用棒料机将Q345E型号的钢材切割成毛坯下料；加热：将毛坯中频加热至1150~1250℃；镦粗：将加热之后进入挤压机的毛坯镦粗去氧化皮；热挤压：镦粗去氧化皮的毛坯进入热挤压机，利用挤压机的模具进行热挤压成成型毛坯；正形：脱模后，将成形毛坯放入正形机正形成直筒形腔体；保温:将正形后的成形毛坯送入保温箱，进行保温，缓慢冷却：机加工：对成型毛坯进行机械加工；热镀锌：表面热镀锌的厚度70~80μm。本发明提高绝缘子钢帽的强度，增加其安全可靠性的同时，又符合国家的节能减排和发展绿色交通的政策，另外在生产工序上也减少了铸造工艺的磁粉探伤，有效地降低了产品成本。

Description

电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽的加工方法

技术领域

本发明涉及电气化铁路腕臂绝缘子，特别是涉及电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽的加工方法。

背景技术

电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽分为上钢帽和下钢帽两种，在铁路术语中，根据配套方式的不同，上钢帽又叫夹板金具、销钉金具，下钢帽又叫单耳金具。它们广泛适用于电气化铁路、高速铁路、地铁等现代化铁路中起连接腕臂和固定的作用。目前生产的绝缘子钢帽，由于生产加工的难度限制，全部为铸造成型，再经机械加工而成。由于铸造工艺的缺陷以及所使用的铸钢材材质的不稳定性，导致现有的绝缘子钢帽内部组织缩松很难控制，晶粒粗大，密实度不高，纤维组织没有形成，存在砂眼、疏松、气孔、缩孔、夹渣、结疤、胀砂等常见缺陷。在恶劣气候及大风口的情况下，受到震动时容易松动，造成钢帽底端断裂，使采用铸造钢帽绝缘子的接触网存在一定的安全隐患，导致列车运行事故的发生。另外，铸造业能耗大，环境污染严重，作业环境恶劣，生产效率低，不符合国家制定的节能减排政策。

中国专利中CN201210381942.X，公开了电气化铁路接触网用棒型瓷绝缘子的钢帽及其加工方法，利用锻造的方法制成电气化铁路接触网用棒型瓷绝缘子的钢帽，在制作过程中没有热挤压钢帽变形量大，加工方式大有不同，本发明热挤压钢帽无论是在效率上还是在强度上都要远高于锻造钢帽。

发明内容

   本发明要解决的技术问题是现有的绝缘子钢帽强度低，在恶劣气候及大风口的情况下，受到震动时容易松动，造成钢帽低端断裂，导致列车运行事故的发生。另外，铸造业能耗大，环境污染严重，作业环境恶劣，生产效率低，不符合国家制定的节能减排政策。为解决上述问题，提供电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽的加工方法。

本发明的目的是以下述方式实现的：

电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽及其加工方法，通过以下步骤实现：

      1）下料：用棒料机将Q345E型号的钢材切割成Φ70~75×150~160mm的上钢帽毛坯下料、Φ70~75×100~mm的下钢帽毛坯下料； 

      2）加热：将毛坯在中频炉里面中频加热至1150~1250℃；

      3）镦粗：将加热之后进入挤压机的毛坯镦粗去氧化皮；

      4）挤压：镦粗去氧化皮的毛坯进入热挤压机，利用挤压机的模具进行热挤压成圆锥形的上钢帽锥形腔体、圆锥体大口朝下，圆锥冲头朝上的下钢帽锥形腔体；

      5）正形：脱模后，将成形毛坯放入正形机正形成直筒形腔体；

      6）保温: 将正形后900℃的成形毛坯送入保温箱，进行保温；

      7）机加工：上钢帽加工上盲孔、通孔、排水孔和筒内壁；下钢帽加工上耳部销孔及筒内壁；     

      8）热镀锌：表面热镀锌的厚度70~80μm。

    步骤2中，中频加热温度为1200℃；步骤4中，挤压之前，模具预先加热至380~450℃，毛坯下料所受的挤压力为1400~2000T，挤压时间为0.5~1.5s，锥形腔体的锥度为4~11°，步骤6中，缓慢冷却至常温。

   所述挤压力为1500T，挤压时间为1s，锥形腔体的锥度为7°。

相对于现有技术，本发明能够解决由于铸造工艺的缺陷以及所使用的铸钢材材质的不稳定性，所导致现有的绝缘子钢帽内部组织缩松很难控制，晶粒粗大，密实度不高，纤维组织没有形成，存在砂眼、疏松、气孔、缩孔、夹渣、结疤、胀砂等常见缺陷。通过本发明制成的钢帽，可以将铸件内部缺陷完全消除，热挤压后的钢帽表面光滑，内部密实度高、晶粒细化，完全形成纤维组织机构，使各项机械性能大幅度提高，除温带地区能使用外，更能适应零下50度的极寒地区使用。本发明提高绝缘子钢帽的强度，增加其安全可靠性的同时，又符合国家的节能减排和发展绿色交通的政策，另外在生产工序上也减少了铸造工艺的磁粉探伤，有效地降低了产品成本。

附图说明

    图1 为上钢帽的结构示意图。

    图2为下钢帽的结构示意图。

具体实施方式

     电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽的加工方法，通过以下步骤实现：

      1）下料：用棒料机将Φ70~75×150~160mm的上钢帽毛坯下料、Φ70~75×100~mm的下钢帽毛坯下料。优选地，Q345E型号的钢材切割成Φ75×150mm的上钢帽毛坯下料、Φ75×100mm的下钢帽毛坯下料；     

      2）加热：将毛坯下料在中频炉里面中频加热至1150~1250℃严禁出现过烧或烧不透的现象。优选地，中频加热至1200℃。

      3）镦粗：将加热之后进入挤压机的毛坯镦粗去氧化皮。

      4）挤压：镦粗去氧化皮的毛坯进入热挤压机，利用挤压机的模具进行热挤压成圆锥形的上钢帽锥形腔体、带耳部的下钢帽锥形腔体。优选地，毛坯所受的挤压力为1400~2000T,挤压时间为0.5~1.5s；模具预先加热至380~500℃；锥形腔体的锥度为4~11°。更优选地，毛坯所受的挤压力为1500T，模具预先加热至450℃，锥形腔体的锥度为7°。

      5）正形：脱模后，将成形毛坯放入正形机正形成直筒形腔体。

      6）保温: 将正形后900℃的成形毛坯送入保温箱，进行保温。优选地，900℃缓慢冷却至常温。避免正形后的成形毛坯出现结冷、结晶的状态，保持其晶相结构均匀。

      7）机加工：上钢帽加工上盲孔、通孔、排水孔和筒内壁；下钢帽加工上耳部销孔及筒内壁。 

      8）热镀锌：表面热镀锌的厚度70~80μm。

     加工成的上钢帽结构如图1所示，下钢帽的结构如图2所示。

 本发明热挤压成的电气化铁路腕臂绝缘子钢帽，表面光滑，内部密实度高、晶粒细化，完全形成纤维组织结构，使各项机械性能大幅度提高除温带地区能使用外，更能适应零下50度的极寒地区使用。本发明提高绝缘子钢帽的强度，增加其安全可靠性的同时，又符合国家的节能减排和发展绿色交通的政策，另外在生产工序上也减少了铸造工艺的磁粉探伤，有效地降低了产品成本。

Claims (3)

1.电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽的加工方法，其特征在于：通过以下步骤实现：

      1）下料：用棒料机将Q345E型号的钢材切割成Φ70~75×150~160mm的上钢帽毛坯下料、Φ70~75×100~mm的下钢帽毛坯下料；

      2）加热：将毛坯在中频炉里面中频加热至1150~1250℃；

      3）镦粗：将加热之后进入挤压机的毛坯镦粗去氧化皮；

      4）热挤压：镦粗去氧化皮的毛坯进入热挤压机，利用挤压机的模具进行热挤压成圆锥形的上钢帽锥形腔体、圆锥体大口朝下，圆锥冲头朝上的下钢帽锥形腔体；

      5）正形：脱模后，将成形毛坯放入正形机正形成直筒形腔体；

      6）保温: 将正形后900℃的成形毛坯送入保温箱，进行保温，缓慢冷却；

      7）机加工：上钢帽加工上盲孔、通孔、排水孔和筒内壁；下钢帽加工上耳部销孔及筒内壁;

      8）热镀锌：表面热镀锌的厚度70~80μm。

2.根据权利要求1所述的电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽的加工方法，其特征在于，步骤2中，中频加热温度为1200℃；步骤4中，挤压之前，模具预先加热至380~450℃，毛坯所受的挤压力为1400~2000T，挤压时间为0.5~1.5s，锥形腔体的锥度为4~11°，步骤6中，缓慢冷却至常温。

3.根据权利要求2所述的电气化铁路腕臂绝缘子热挤压钢帽的加工方法，其特征在于，所述挤压力为1500T，挤压时间为1s，锥形腔体的锥度为7°。