CN111364297A - 焊缝夹板、焊缝夹板加工方法及钢轨接头结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了焊缝夹板、焊缝夹板加工方法及钢轨接头结构。所述焊缝夹板(1)的内侧面为与钢轨的轨腔侧面配合的面,所述内侧面包括上斜面(132)、下斜面(142)和配合弧面(113),所述配合弧面(113)连接所述上斜面(132)和下斜面(142),在所述内侧面上设置有绝缘层(4),其中,所述配合弧面(113)处的第一绝缘层厚度大于所述上斜面(132)、下斜面(142)处的第二绝缘层厚度。
Description
技术领域
本发明涉及涉及轨道技术领域,尤其涉及焊缝夹板、焊缝夹板加工方法及钢轨接头结构。
背景技术
为了满足铁路线路上的无缝化要求,将两根钢轨采用焊接方式连接在一起的钢轨焊接接头越来越多。但受焊接技术、现场工艺操作等诸多因素影响,焊接后的接头在焊后检查和使用一段时间时都可能会存在焊接缺陷和伤损问题。为了保证行车安全,当发现有问题的钢轨焊接接头,会采取一些补救措施。例如,临时或短期修复的一种常见方式为采用夹板加固,即通过安装接头夹板(焊缝夹板)来进行加固。
在现有技术中,在钢轨和接头夹板之间施加绝缘层的情况下,通常采用在钢轨和接头夹板之间设置等矩的间隙,并在焊缝夹板上施加等厚的绝缘层。在理论上,此种焊缝夹板完全贴合钢轨的结构形式是非常完美的。但是,实际上个,由于实际生产时的加工误差(这是不可能消除的),导致容易出现产品加固效果不稳定的情形。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊缝夹板、焊缝夹板加工方法或钢轨接头结构来在一定程度上容许加工误差,实现焊缝夹板与钢轨的良好配合。
为实现上述目的,本发明提供一种焊缝夹板,所述焊缝夹板的内侧面为与钢轨的轨腔侧面配合的面,所述内侧面包括上斜面、下斜面和配合弧面,所述配合弧面连接所述上斜面和下斜面,在所述内侧面上设置有绝缘层,其中,所述配合弧面处的第一绝缘层厚度大于所述上斜面、下斜面处的第二绝缘层厚度;或者,相对于焊缝夹板正面与钢轨轨腔侧面等间距配合的标准设计方案,所述上斜面、下斜面凸起0.5mm-1.5mm或关于所述配合弧面前移0.5mm-1.5mm。等间距配合包括零间距配合方式。
优选地,所述第一绝缘层厚度和所述第二绝缘层厚度之差大于等于0.3mm,小于等于1.0mm。
优选地,所述配合弧面处的绝缘层厚度设置在1.3mm-1.6mm的范围内;所述上斜面、下斜面处的绝缘层厚度设置在0.8mm-1.2mm的范围内。
优选地,所述焊缝夹板在顶部处设置有沿着所述焊缝夹板的长度延伸的车轮避让槽,所述车轮避让槽包括水平槽面、倾斜槽面和连接所述水平槽面、倾斜槽面的过渡弧面,其中,所述倾斜槽面相对于所述水平槽面倾斜向延伸。
优选地,所述水平槽面和所述倾斜槽面之间的夹角在105度至135度之间。例如,所述夹角为120度。该种角度的夹角的设置,使得在锻造成型时,对于水平槽面和倾斜槽面两个表面都容易施加较大的锻压压力,从而提高整个工件耐受应力的性能,延长产品的使用寿命。
优选地,所述过渡弧面的半径在3mm至10mm的范围内。例如,所述过渡弧面的半径为5-10mm,具体例如为5mm。过渡弧面本身有利于降低局部应力集中。此外,该种半径的过渡弧面的设置,一方面容易锻造成型,另一方面,使得在锻造成型时,对于水平槽面和倾斜槽面两个表面都容易施加较大的锻压压力,从而提高整个工件耐受应力的性能,延长产品的使用寿命。
本发明的实施例还提供一种焊缝夹板加工方法,所述焊缝夹板加工方法包括下述步骤:
S1、模具锻打
对焊缝夹板坯件在模具内进行锻打,模具锻打后的工件形状与成品焊缝夹板的形状大体相同,并留有适当的加工余量,其中,模具锻打后的工件厚度在52-55mm的范围内,其中,厚度是指工件正面和背面之间的距离;
S2、铣定位面及背面
在锻打后的工件上铣定位面,具体地,在工件正面处铣定位面,即在配合弧面处铣定位面,其中,所述定位面在成品焊缝夹板安装状态下,相当于竖直平面,铣定位面时,以模具锻打后的工件的两端为装夹面,
铣定位面的加工量为0.5-1mm,保证定位面见光,使得定位面处被加工到:表面有被加工的痕迹表面,具体表现为表面灰暗被加工到光亮,
然后,机加工背面,加工量1-2mm,加工完成后,保证厚度范围在50-51mm;
S3、铣上斜面和下斜面
加工量0.5-1mm,相对于焊缝夹板正面与钢轨轨腔侧面等间距配合的标准设计方案,依靠工装定位,通过调整工件装夹位置,使得加工后的上斜面和下斜面相对于所述标准设计方案前移,
S4、铣配合弧面
加工量0.5-1mm,加工完成后,保证厚度范围在49.2-50mm,轮廓度误差≤0.3;
S5、弧面打磨
对铣过的配合弧面进行打磨,打磨粗糙度要求Ra12.5;
S6、准备绝缘层
使用环氧粘结剂将至少两层玻纤布依次粘覆在pet膜上,形成预制的绝缘层,所述预制的绝缘层具有均匀的厚度,其厚度在1.4mm-1.6mm的范围内;
S7、施加绝缘层
将所述预制的绝缘层覆置在工件正面上,其中,所述pet膜位于外侧,
将所述施加绝缘层后的工件扣压在上胶模具上,并压紧,其中,所述pet膜贴合所述上胶模具的模腔,并且所述上胶模具的模腔与所述预制的绝缘层配合的表面的尺寸与标准钢轨的轨腔侧面的尺寸相同;
S8、烘干
将上一步骤的工件和模具一起放入烘箱,进行烘干,保证温度85-105℃,时间60-80min。
优选地,加工后的上斜面和下斜面相对于所述标准设计方案前移的距离在0.5mm-1.0mm的范围内。
优选地,所述加工方法加工的焊缝夹板是如前所述的焊缝夹板。
本发明的实施例还提供一种钢轨接头结构,所述钢轨接头结构包括如上所述的焊缝夹板;或者,所述钢轨接头结构包括以如上所述加工方法加工的焊缝夹板。
另一方面,本发明的实施例还提供一种钢轨接头结构,所述钢轨接头结构具体包括:
对接的两根钢轨;以及
位于所述钢轨两侧的焊缝夹板;
其中,所述焊缝夹板的内侧面与所述钢轨的轨腔侧面配合,
所述焊缝夹板的内侧面包括上斜面、下斜面和配合弧面,所述配合弧面连接所述上斜面和下斜面,
在所述焊缝夹板的内侧面与所述钢轨的轨腔侧面之间设置有间隙,在所述间隙处填充有绝缘层,其中,所述配合弧面与所述钢轨之间的第一绝缘层厚度大于所述上斜面、下斜面与所述钢轨之间的第二绝缘层厚度。
优选地,所述第一绝缘层厚度和所述第二绝缘层厚度之差大于等于0.3mm,小于等于1.0mm。
焊缝夹板的上斜面和下斜面承受上下方向的力,对钢轨提供上下方向的支撑。通过使得上斜面和下斜面处的绝缘层厚度较薄,可以在存在少许制造误差、安装误差的情况下,实现焊缝夹板与钢轨的良好配合,确保焊缝夹板的上斜面和下斜面能够切实地压紧钢轨,对钢轨提供上下方向上的支撑。
附图说明
图1是钢轨接头结构的示意图。
图2是根据本发明一实施例的焊缝夹板的侧视示意图。图3是根据本发明一实施例的焊缝夹板的俯视示意图。
图4是根据本发明一实施例的焊缝夹板的正面的示意图。
图5是根据本发明一实施例的焊缝夹板加工方法的铣上斜面和下斜面步骤的示意性说明图。
图6是焊缝避让凹槽的示意图。
附图标记:
具体实施方式
在附图中,使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
焊缝夹板1的正面11的弧形面(配合弧面113)的设计初衷是为了贴合钢轨,从而利于安装并起到良好的支撑作用。在现有技术中,焊缝夹板1的正面的配合弧面、上斜面、下斜面设计为恰好完全贴合钢轨,或者与钢轨之间具有一致的均匀间隙。恰好完全贴合或一致的均匀间隙有利于使得焊缝夹板与钢轨之间的胶层更均匀,因而可以使胶层有更好的整体一致性能。
但是,本发明的发明人发现:实际上因为加工误差与安装误差的存在,会出现配合弧面、上斜面、下斜面随机某一处没有接触到钢轨的情形。当出现上斜面、下斜面未接触钢轨的情况时,钢轨的压力无法被焊缝夹板有效分担,焊缝夹板的加固性能将大打折扣。因此,需要克服现有技术中的设置均匀间隙或均匀厚度胶层的技术偏见。
本发明旨在通过在产品自身结构上的设计规避这种情形。本发明的实施例提供焊缝夹板、焊缝夹板加工方法或钢轨接头结构来在一定程度上容许加工误差,实现焊缝夹板与钢轨的良好配合。
参见图1和图2,本发明实施例的焊缝夹板1的内侧面(大体相当于正面11)为与钢轨的轨腔侧面配合的面;外侧面(即背面12)是与外侧面相背对的面,且与外侧面与螺栓3上的螺母配合,以实现从钢轨2的两侧对钢轨的夹紧。在本发明中,焊缝夹板的厚度是指正面11与侧面12的距离,即图1和图2中左右方向上的尺寸。焊缝夹板1还具有顶面和底面。顶面例如包括车轮避让槽。底面例如包括水平底部141。
所述内侧面包括上斜面132、下斜面142和配合弧面113。配合弧面113半径略小于钢轨相应弧面。例如,钢轨相应弧面的半径为400mm;所述配合弧面的半径为398mm,或398.5mm,或398.5mm-398mm之间的数值。可以理解的是,由于上斜面132、下斜面142的倾斜形状,上斜面132也可以看做顶面的一部分,下斜面142也可以看做底面的一部分。
所述配合弧面113连接所述上斜面132和下斜面142。在所述配合弧面113和所述上斜面之间,以及在所述配合弧面113和所述下斜面142之间,可以进一步分别设置有一段过渡弧面(上过渡弧面111和下过渡弧面112),或多段过渡弧面。有利的是,过渡弧面根据钢轨的相应部分的尺寸来设置,大体上保持与配合弧面处有相同或基本相同的间隙,或有相同或基本相同的绝缘层厚度。
在所述内侧面上设置有绝缘层4。也就是说,在上斜面132、下斜面142和配合弧面113上设置有绝缘层4;在带有前述过渡弧面的情况下,在过渡弧面上也设置有绝缘层4。绝缘层4可以常用任何适当的材质与成型方法。绝缘层4的厚度可以根据需要设置。例如,绝缘层的厚度设置在0.5mm-3mm的范围内;或者设置在0.8mm-2.0mm的范围内。
为了确保上斜面132、下斜面142对钢轨的支撑,所述配合弧面113处的第一绝缘层厚度大于所述上斜面132、下斜面142处的第二绝缘层厚度。因为绝缘层的弹性(受压变形能力)优于焊缝夹板的弹性,所以,在将焊缝夹板坚固至钢轨上时,能够确保上斜面132、下斜面142处压紧钢轨,对钢轨提供良好的支撑。焊缝夹板为钢质材料。
具体地,所述第一绝缘层厚度和所述第二绝缘层厚度之差大于等于0.3mm,小于等于1.0mm。更具体的,所述厚度之差例如设置在0.5mm-0.8mm的范围内。
第一绝缘层厚度和第二绝缘层厚度可以根据具体情况设置。在一个实施例中,所述配合弧面113处的第一绝缘层厚度设置在1.3mm-1.6mm的范围内;所述上斜面132、下斜面142处的第二绝缘层厚度设置在0.8mm-1.2mm的范围内。形成所述不同绝缘层厚度的方法,可以采用现有技术中的任何适当方法。
本发明设计也可用于同领域内胶接绝缘夹板、鱼尾板等用于钢轨轨腰两侧进行加固、连接的系列产品。
本发明的实施例提供了一种更为合理的产品型式——弧面避空、斜面加高以保证上下两斜面能够接触钢轨并起到支撑作用。使用上述结构来保证钢轨压力得到分担,消除了现有产品在加工中出现的不确定性,产品加固性能更加稳定。
上述实施例有两个要点,一是要上下斜面略高于理论位置,可以保证两点是完全可以接触到钢轨的;或者,二是要求配合圆弧要小于理论位置(即厚度方向上偏薄或缩进,例如缩进0.5mm-1.5mm)。
具体实施方式可以在原工艺基础上对上下斜面补焊垫块,或者打磨弧面时打磨更深等都可以实现这种设计方案,其要点在于上下斜面加工高于理论值,或者前凸与理论值,而弧面低于理论值,结果在于安装后钢轨轨腰与夹板金属弧面间存在很小的间隙;或者在施加绝缘层之后,配合弧面处的绝缘层厚度略大于上下斜面处的绝缘层厚度。
也就是说,在本发明的一个可选实施例中,相对于焊缝夹板正面与钢轨轨腔侧面等间距配合的标准设计方案,所述上斜面132、下斜面142凸起0.5mm-1.5mm。在本发明的另一个可选实施例中,相对于焊缝夹板正面与钢轨轨腔侧面等间距配合的标准设计方案,所述上斜面132、下斜面142关于所述配合弧面113前移0.5mm-1.5mm;或者所述配合弧面113关于所述上斜面132、下斜面142后移0.5mm-1.5mm。本发明的等间距配合包括零间距配合方式。标准设计方案是指理想设计方案,焊缝夹板正面与钢轨轨腔侧面完美贴合,或具有恒定间距。
为了避让车轮,所述焊缝夹板1在顶部处设置有沿着所述焊缝夹板1的长度延伸的车轮避让槽。所述车轮避让槽包括水平槽面131、倾斜槽面132和连接所述水平槽面131、倾斜槽面132的过渡弧面,其中,所述倾斜槽面132相对于所述水平槽面131倾斜向延伸。
在现有技术中,车轮避让槽通常由水平槽面与竖直槽面组合而成。在两者交汇处,容易出现应力集中。且所述车轮避让槽通常采用切削加工成型,成本高。本发明的实施例采用倾斜槽面与水平槽面组合来形成车轮避让槽,有利于减小应力集中,且有利于采取锻压成型的方式来形成所述车轮避让槽。例如,锻压成型的方向为垂直于背面12的方向。
所述水平槽面131和所述倾斜槽面132之间的夹角可以根据具体情况设置。在一个实施例中,所述水平槽面131和所述倾斜槽面132之间的夹角在105度至135度之间。例如,所述夹角为120度。该种角度的夹角的设置,使得在锻造成型时,对于水平槽面131和倾斜槽面132两个表面都容易施加较大的锻压压力,从而提高整个工件耐受应力的性能,延长产品的使用寿命。
所述过渡弧面的半径可以根据具体情况设置。在一个实施例中,所述过渡弧面的半径在3mm至10mm的范围内。例如,所述过渡弧面的半径为5-10mm,具体例如为5mm。过渡弧面本身有利于降低局部应力集中。此外,该种半径的过渡弧面的设置,一方面容易锻造成型,另一方面,使得在锻造成型时,对于水平槽面131和倾斜槽面132两个表面都容易施加较大的锻压压力,从而提高整个工件耐受应力的性能,延长产品的使用寿命。
参见图4,为了避让钢轨焊缝,在焊缝夹板1上设置有焊缝避让凹槽16。为了提高焊缝夹板1在焊缝避让凹槽16处的强度,设置有加强凸台18。加强凸台18从背面12向外凸出。需要指出的是,焊缝夹板1的厚度不包含加强凸台18的凸起高度。
参见图5,为了将焊缝夹板1紧固至钢轨,在焊缝夹板1上设置有螺栓孔17。需要指出的是,焊缝夹板1的长度及螺栓孔的设置数量可以根据需要设置,而不限于图示的实施例。
在图4和图5中,焊缝夹板1的左右两侧为焊缝夹板1的两个端面。
本发明的实施例还提供一种焊缝夹板加工方法。所述加工方法加工的焊缝夹板例如可以是如前所述的焊缝夹板。所述焊缝夹板加工方法例如包括下述步骤。
S1、模具锻打
对焊缝夹板坯件在模具内进行锻打,模具锻打后的工件形状与成品焊缝夹板的形状大体相同,并留有适当的加工余量,其中,模具锻打后的工件厚度在52-55mm的范围内,其中,厚度是指工件正面和背面之间的距离。
所述焊缝夹板坯件例如为设定长度的圆钢。锻造温度例如设置为≥850℃、锻造时间例如设置为1.5-2h。锻压方向例如为垂直于背面的方向。本发明的实施例还可以采用从多个方向进行锻压的方式。
S2、铣定位面及背面
在锻打后的工件上铣定位面,具体地,在工件正面11处铣定位面,即在配合弧面113处铣定位面,其中,所述定位面在成品焊缝夹板安装状态下,相当于竖直平面,铣定位面时,以模具锻打后的工件的两端为装夹面,
铣定位面的加工量为0.5-1mm,保证定位面见光,使得定位面处被加工到:表面有被加工的痕迹表面,具体表现为表面灰暗被加工到光亮,
然后,机加工背面12,加工量1-2mm,加工完成后,保证厚度范围在50-51mm。
铣定位面时,能够以锻打后的坯件的两端面为装夹面。如果两端面精度过低,可以在铣定位面之前对所述两端面进行机加工。通常,模具锻打工艺可以获得满足要求的端面精度。
S3、铣上斜面132和下斜面142
加工量0.5-1mm,相对于焊缝夹板正面与钢轨轨腔侧面等间距配合的标准设计方案,依靠工装定位,通过调整工件装夹位置,使得加工后的上斜面132和下斜面142相对于所述标准设计方案前移。
具体地,加工后的上斜面132和下斜面142相对于所述标准设计方案前移的距离例如在0.5mm-1.0mm的范围内。
标准设计方案是指使得上斜面、下斜面、配合弧面与钢轨相应腔面恰好贴合,或等间距配合的设计方案。前移是指向图1和图2的图面的左侧移动;或者是相当于在图5图面中工件装夹位置相对于斜面铣刀向下移动。也就是说,在本发明的实施例中,相对于原有技术方案适量调低工件的装夹高度。这会在一定程度含增加配合弧面的面积,参见图5,示例性地,调低后宽度L>标准设计方案宽度M。
在图5中,虚线位置例如为标准设计方案下工件与斜面铣刀的相对位置。实现位置为本发明实施例下工件与斜面铣刀的相对位置。需要指出的是,在图5中省去了上下斜面与配合弧面之间的过渡弧面。
上斜面和下斜面的角度与钢轨相应部位的角度对应。例如,所述角度对应1:3斜度。S4、铣配合弧面113
加工量0.5-1mm,加工完成后,保证厚度范围在49.2-50mm,轮廓度误差≤0.3。依靠工装定位,设备刀具特制保证弧面轮廓。
S5、弧面打磨
对铣过的配合弧面113进行打磨,打磨粗糙度要求Ra12.5。
S6、准备绝缘层
使用环氧粘结剂将至少两层(例如3层)玻纤布依次粘覆在pet膜上,形成预制的绝缘层,所述预制的绝缘层具有均匀的厚度,其厚度例如在1.4mm-1.6mm的范围内。在此同时,可以使用丙酮清洗夹板基体表面。控制在20分钟内完成准备绝缘层的工作。
S7、施加绝缘层
将所述预制的绝缘层覆置在工件正面1上,其中,所述pet膜位于外侧,
将所述施加绝缘层后的工件扣压在上胶模具上,并压紧,其中,所述pet膜贴合所述上胶模具的模腔,并且所述上胶模具的模腔与所述预制的绝缘层配合的表面的尺寸与标准钢轨的轨腔侧面的尺寸相同。通过拧紧工装螺栓来实施压紧。例如,保证螺栓拧紧扭矩不低于200N·M。工装螺栓也是穿过螺栓孔17。
S8、烘干
将上一步骤的工件和模具一起放入烘箱,已以设定的温度和时长进行烘干。例如,保证温度85-105℃,烘干时间为60-80min。
S9、打磨及整理
该工序主要是处理绝缘层,去除溢出的绝缘层材料。例如,去除螺栓孔处覆盖的绝缘层。
可以理解的是,在上述方法中,还可以插入或设置其他的步骤。例如钻孔,设置螺栓孔。钻孔的步骤例如在步骤S2和S3之间进行,这样可以避免钻孔对配合弧面造成损害。但钻孔的步骤也不是必须在步骤S2和S3之间进行,只要在施加绝缘层之前即可。
绝缘层相对钢材来说属于柔性材料,固化后虽然与钢轨弧面贴合,但其外形型式并不对力的传导产生直接影响,简单来说,行业里常用做法形成的绝缘层相对厚度均匀,有可能出现A、B、C任意一点不受力的情况,无法控制其加固效果;而以本发明设计制造出来的产品A、C面绝缘层因为固化时受模具工装压力被压实,比B面要薄,所以实际安装螺栓拧紧时,A、C面为刚性受到压力转化为内部应力,B面为柔性,受到压力会产生形变而被压缩。
本发明的实施例还提供一种钢轨接头结构,所述钢轨接头结构包括如上所述的焊缝夹板1;或者,所述钢轨接头结构包括以如上所述加工方法加工的焊缝夹板1。
另一方面,本发明的实施例还提供一种钢轨接头结构,所述钢轨接头结构具体包括:对接的两根钢轨2;以及位于所述钢轨2两侧的焊缝夹板1。所述焊缝夹板1的内侧面与所述钢轨的轨腔侧面配合,
所述焊缝夹板1的内侧面包括上斜面132、下斜面142和配合弧面113,所述配合弧面113连接所述上斜面132和下斜面142,
在所述焊缝夹板1的内侧面与所述钢轨2的轨腔侧面之间设置有间隙,在所述间隙处填充有绝缘层4,其中,所述配合弧面113与所述钢轨2之间的第一绝缘层厚度大于所述上斜面132、下斜面142与所述钢轨之间的第二绝缘层厚度。
优选地,所述第一绝缘层厚度和所述第二绝缘层厚度之差大于等于0.3mm,小于等于1.0mm。
焊缝夹板的上斜面132和下斜面142承受上下方向的力,对钢轨提供上下方向的支撑。通过使得上斜面132和下斜面142处的绝缘层4厚度较薄,可以在存在少许制造误差、安装误差的情况下,实现焊缝夹板与钢轨的良好配合,确保焊缝夹板的上斜面132和下斜面142能够切实地压紧钢轨,对钢轨提供上下方向上的支撑。
设定焊缝夹板的厚度方向为Z轴,宽度方向为X轴,长度方向为Y轴。所述焊缝夹板具有正面、背面、顶面和底面,所述正面和背面在所述Z轴上相对设置,所述顶面和底面在所述X轴上相对设置。所述正面上设置所述配合弧面,所述正面上还开设有沿所述Z轴向内凹陷的焊缝避让凹槽16。所述焊缝避让凹槽16的两端沿所述X轴分别贯穿所述顶面13和底面14。
所述焊缝避让凹槽16内凹的最低处为矩形平面161,所述矩形平面161沿所述Z轴与所述正面11之间的距离为预设值H。所述矩形面161两侧边缘均沿所述Y轴和Z轴之间的方向上逐渐向外、朝所述正面11倾斜延伸,形成两个圆弧面162,所述圆弧面162的半径不小于所述预设值H,使得由所述矩形平面161和所述圆弧面162组成的所述焊缝避让凹槽16的内凹表面能够分散临近所述焊缝避让凹槽16的部位处的应力集中,避免应力集中,提高使用寿命。
最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解:可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种焊缝夹板,其特征在于,所述焊缝夹板(1)的内侧面为与钢轨的轨腔侧面配合的面,所述内侧面包括上斜面(132)、下斜面(142)和配合弧面(113),所述配合弧面(113)连接所述上斜面(132)和下斜面(142),
在所述内侧面上设置有绝缘层(4),其中,所述配合弧面(113)处的第一绝缘层厚度大于所述上斜面(132)、下斜面(142)处的第二绝缘层厚度;或者,相对于焊缝夹板正面与钢轨轨腔侧面等间距配合的标准设计方案,所述上斜面(132)、下斜面(142)凸起0.5mm-1.5mm或关于所述配合弧面(113)前移0.5mm-1.5mm。
2.如权利要求1所述的焊缝夹板,其特征在于,所述第一绝缘层厚度和所述第二绝缘层厚度之差大于等于0.3mm,小于等于1.0mm。
3.如权利要求1所述的焊缝夹板,其特征在于,所述第一绝缘层厚度设置在1.3mm-1.6mm的范围内;所述第二绝缘层厚度设置在0.8mm-1.2mm的范围内。
4.如权利要求1-3中任一项所述的焊缝夹板,其特征在于,所述焊缝夹板(1)在顶部处设置有沿着所述焊缝夹板(1)的长度延伸的车轮避让槽,所述车轮避让槽包括水平槽面(131)、倾斜槽面(132)和连接所述水平槽面(131)、倾斜槽面(132)的过渡弧面,其中,所述倾斜槽面(132)相对于所述水平槽面(131)倾斜向延伸。
5.如权利要求4所述的焊缝夹板,其特征在于,所述水平槽面(131)和所述倾斜槽面(132)之间的夹角在105度至135度之间。
6.如权利要求4所述的焊缝夹板,其特征在于,所述过渡弧面的半径在3mm至10mm的范围内。
7.一种焊缝夹板加工方法,其特征在于,所述焊缝夹板加工方法包括下述步骤:
S1、模具锻打
对焊缝夹板坯件在模具内进行锻打,模具锻打后的工件形状与成品焊缝夹板的形状大体相同,并留有适当的加工余量,其中,模具锻打后的工件厚度在52-55mm的范围内,其中,厚度是指工件正面和背面之间的距离;
S2、铣定位面及背面
在锻打后的工件上铣定位面,具体地,在工件正面(11)处铣定位面,其中,所述定位面在成品焊缝夹板安装状态下,相当于竖直平面,铣定位面时,以模具锻打后的工件的两端为装夹面,
铣定位面的加工量为0.5-1mm,保证定位面见光,使得定位面处被加工到:表面有被加工的痕迹表面,
然后,机加工背面(12),加工量1-2mm,加工完成后,保证厚度范围在50-51mm;
S3、铣上斜面(132)和下斜面(142)
加工量0.5-1mm,相对于焊缝夹板正面与钢轨轨腔侧面等间距配合的标准设计方案,依靠工装定位,通过调整工件装夹位置,使得加工后的上斜面(132)和下斜面(142)相对于所述标准设计方案前移,
S4、铣配合弧面(113)
加工量0.5-1mm,加工完成后,保证厚度范围在49.2-50mm,轮廓度误差≤0.3;
S5、弧面打磨
对铣过的配合弧面(113)进行打磨,打磨粗糙度要求Ra12.5;
S6、准备绝缘层
使用环氧粘结剂将至少两层玻纤布依次粘覆在pet膜上,形成预制的绝缘层,所述预制的绝缘层具有均匀的厚度,其厚度在1.4mm-1.6mm的范围内;
S7、施加绝缘层
将所述预制的绝缘层覆置在工件正面(1)上,其中,所述pet膜位于外侧,
将所述施加绝缘层后的工件扣压在上胶模具上,并压紧,其中,所述pet膜贴合所述上胶模具的模腔,并且所述上胶模具的模腔与所述预制的绝缘层配合的表面的尺寸与标准钢轨的轨腔侧面的尺寸相同;
S8、烘干
将上一步骤的工件和模具一起放入烘箱,进行烘干,保证温度85-105℃,时间60-80min。
8.如权利要求7所述的焊缝夹板加工方法,其特征在于,加工后的上斜面(132)和下斜面(142)相对于所述标准设计方案前移的距离在0.5mm-1.0mm的范围内。
9.一种钢轨接头结构,其特征在于,包括:
对接的两根钢轨(2);以及
位于所述钢轨(2)两侧的焊缝夹板(1),
其中,所述焊缝夹板(1)的内侧面与所述钢轨的轨腔侧面配合,
所述焊缝夹板(1)的内侧面包括上斜面(132)、下斜面(142)和配合弧面(113),所述配合弧面(113)连接所述上斜面(132)和下斜面(142),
在所述焊缝夹板(1)的内侧面与所述钢轨(2)的轨腔侧面之间设置有间隙,在所述间隙处填充有绝缘层(4),其中,所述配合弧面(113)与所述钢轨(2)之间的第一绝缘层厚度大于所述上斜面(132)、下斜面(142)与所述钢轨之间的第二绝缘层厚度。
10.如权利要求9所述的钢轨接头结构,其特征在于,
所述第一绝缘层厚度和所述第二绝缘层厚度之差大于等于0.3mm,小于等于1.0mm。
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