EA019413B1

EA019413B1 - Способ изготовления профильного ходового рельса для монорельсовых подвесных дорог

Info

Publication number: EA019413B1
Application number: EA201101088A
Authority: EA
Inventors: Хельмут Нойхойзер
Original assignee: Нойхойзер Гмбх
Priority date: 2009-01-17
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2014-03-31
Also published as: TR201106294T1; EA201101088A1; MX2011007514A; CN201933368U; ZA201105252B; PL122546U1; PL395769A1; CZ19881U1; EP2208822A1; RU102942U1; DE202009000563U1; MX2020004159A; WO2010081719A1

Abstract

Объектами изобретения являются профильный ходовой рельс (1) для монорельсовых подвесных дорог, а также применение катаного стального профиля для изготовления такого профильного ходового рельса (1). Профильный ходовой рельс (1) имеет I-образное выполнение с верхней полкой (2) и образующей поверхности катания (4) нижней полкой (3). Верхняя полка (2) имеет на своей верхней стороне выемку (5) карманообразного сечения с образованием в основном U-образной верхней полки (2). Нижняя полка (3) имеет на своей нижней стороне выемку (6) карманообразного сечения с образованием в основном перевернутой U-образной нижней полки (3). При этом с обеих сторон от шейки (10) I образуются поверхности катания (4). Согласно изобретению отношение ширины (B) рельса к его высоте (H) составляет примерно от 0,2 до 0,6.

Description

Изобретение касается способа изготовления профильного ходового рельса для монорельсовых подвесных дорог в Σ-образном выполнении, имеющего верхнюю полку и образующую поверхности катания нижнюю полку, причем верхняя полка имеет на своей верхней стороне выемку карманообразного сечения с образованием в основном И-образной верхней полки, а нижняя полка имеет на своей нижней стороне выемку карманообразного сечения с образованием в основном перевернутой И-образной нижней полки с поверхностями катания, образованными основанием и с обеих сторон от шейки I.

Известны Ι-образные профильные ходовые рельсы для монорельсовых подвесных дорог, верхняя и нижняя полки которых выполнены сплошными. Такие варианты выполнения относительно тяжелы по массе, в частности, если профильные ходовые рельсы должны использоваться в качестве сильно нагруженных рельсов и, следовательно, должны иметь для устойчивости соответствующие размеры. К тому же устройства подвешивания, расположенные на концах рельсов со стороны верхних полок, и шарнирные рельсовые соединения, расположенные со стороны нижних полок, должны привариваться к верхней стороне верхних полок и к нижней стороне нижних полок, в результате чего в зоне рельсовых стыков приходится считаться с относительно выступающей конструкцией, которую часто вообще невозможно реализовать, по меньшей мере, на нижней полке, поскольку движущиеся внизу тележки требуют достаточного свободного пространства до нижней стороны нижних полок, а, следовательно, рельсовое соединение мешает им.

Профильный ходовой рельс описанного выше варианта выполнения известен из полезной модели ΌΕ 29604431 И1. Здесь речь идет, в первую очередь, о том, чтобы с учетом уменьшения массы, тем не менее, создать достаточно высокие моменты сопротивления при одновременно компактной конструкции. Такой рельс, в принципе, зарекомендовал себя, однако может быть еще более усовершенствованным в отношении дополнительного повышения моментов сопротивления.

В основе изобретения лежит задача усовершенствования профильного ходового рельса описанного выше типа так, чтобы можно было создать еще более высокие моменты сопротивления при одновременно компактной конструкции.

Для решения этой задачи у родового профильного ходового рельса для монорельсовых подвесных дорог в рамках изобретения предусмотрено, что отношение ширины рельса к его высоте лежит в диапазоне примерно от 0,2 до 0,6.

Благодаря такому правилу назначения размеров ширина рельса составляет минимум приблизительно одну пятую его высоты и рассчитана максимально примерно до половины высоты рельса или немного больше. Это позволяет достичь особенно высоких моментов сопротивления как в поперечном направлении, так и в направлении вертикальной оси. Кроме того, расчет в большинстве случаев произведен так, что верхняя и нижняя полки выполнены в основном одинаковыми с расположенными по одной прямой боковыми кромками.

Это означает, что профильный ходовой рельс выполнен зеркально-симметричным относительно своей вертикальной оси. Также зарекомендовало себя то, что верхняя полка и/или нижняя полка имеют или определяют ширину рельса примерно от 60 до 80 мм. Кроме того, расстояние между верхней и нижней полками и результирующая высота рельса могут составлять примерно от 150 до 250 мм.

Следствием этих предложенных мер, в целом, является то, что по сравнению с известными до сих пор Ι-образными профильными ходовыми рельсами достигается значительное уменьшение массы за счет карманообразных выемок. Тем не менее, благодаря вильчатому или И-образному выполнению верхней и нижней полок достигаются высокие моменты сопротивления, в частности, к изгибаниям в поперечном направлении и в направлении вертикальной оси. Это приводит к сокращению затрат на изготовление и упрощению обращения с рельсом при его монтаже. Следовательно, согласно изобретению в распоряжении имеется предпочтительно катаный стальной профиль с вильчатой верхней и перевернутой вильчатой нижней полками, который обладает высоким моментом сопротивления и в то же время оптимизированной массой.

Эти преимущества можно оптимизировать за счет того, что согласно изобретению также нижняя полка имеет на своей нижней стороне выемку карманообразного сечения с образованием в основном перевернутой И-образной нижней полки с поверхностями катания, образованными основанием И с обеих сторон от шейки. Следовательно, согласно изобретению в распоряжении имеется катаный стальной профиль с вильчатой верхней и перевернутой вильчатой нижней полками.

Другие признаки изобретения приведены ниже. Так, согласно изобретению карманообразная выемка верхней полки предназначена для частичного размещения элементов подвешивания устройства подвешивания, находящегося на концах рельса. Кроме того, карманообразная выемка нижней полки предназначена для частичного размещения частей шарнира шарнирного рельсового соединения, также находящегося на концах рельса. Это позволяет реализовать особенно компактную конструкцию, поскольку подвеска и шарнирное соединение рельса в зоне рельсовых стыков, по меньшей мере, частично утоплены, с одной стороны, в верхнюю полку, а, с другой стороны - в нижнюю полку и могут быть безупречно приварены там. Следовательно, нижняя полка позволяет тележкам без проблем двигаться снизу по ней. Для повышения моментов сопротивления в изобретении предлагается, кроме того, чтобы И-образные верхняя и нижняя полки имели колена, конически расширяющиеся с внутренней стороны к основанию И

- 1 019413 полок.

Для изготовления предложенного профильного ходового рельса прокатывается стальной профиль, причем речь идет преимущественно о так называемой широкополосной стали. Она имеет, как правило, предел текучести более 300 Н/мм², преимущественно даже более 350 Н/мм². Прокатка плоской стали, в частности широкополосной стали, происходит таким образом, что одна или несколько прокатных клетей обрабатывают плоскую стальную заготовку одновременно или последовательно. Как правило, используются в общей сложности четыре прокатные клети. Эти четыре прокатные клети могут обрабатывать упомянутую плоскую стальную заготовку одновременно или последовательно. Помимо этого стальной профиль может прокатываться за одну операцию. Разумеется, в рамках изобретения возможны также несколько операций.

В этой связи четыре прокатные клети расположены соответственно напротив друг друга по отношению к шейке I и в то же время напротив друг друга по отношению к верхней и нижней полкам. Это означает, что две противоположные друг другу прокатные клети формуют шейку I, тогда как обе другие прокатные клети обеспечивают формование верхней и нижней полок. Это позволяет изготавливать катаный стальной профиль и как следствие описанный профильный ходовой рельс особенно рентабельно и в то же время прецизионно, а также с высокими точностью и скоростью.

Изобретение касается также применения такого катаного стального профиля для изготовления описанного профильного ходового рельса. При этом в качестве исходного материала для описанного процесса прокатки используется плоская стальная заготовка, а именно из стали с упомянутым пределом текучести. В результате в распоряжении имеется профильный ходовой рельс с большой механической стабильностью и высоким моментом сопротивления, который изготавливается к тому же рентабельно и как бы за один заход из плоской стальной заготовки. При этом к применяемой стали даже не предъявляется особых требований, поскольку предел текучести составляет, правда, как правило, более 350 Н/мм², однако в большинстве случаев также менее 400 Н/мм². Следовательно, могут найти применение обычные стали.

Достигнутый и более высокий по сравнению с уровнем техники момент сопротивления выражается в том, что предложенный профильный ходовой рельс, с технологической точки зрения, можно рассматривать как балку данного сечения. Эта балка создает определенный момент сопротивления, оказываемый процессу изгибания или связанному с этим изгибающему моменту, воздействующему на балку или профильный ходовой рельс. Так, для предложенного профильного ходового рельса достигаются моменты сопротивления в поперечном направлении или в направлении Υ, составляющие ν_γ>200 см³. Момент сопротивления в направлении вертикальной оси или в направлении Ζ составляет около ν_Ζ 50 см³ или более. Эти значения относятся к соответствующей площади сечения около 40 см² для рассматриваемого профильного ходового рельса.

Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью чертежей, изображающих лишь один пример его осуществления, на которых представлено:

фиг. 1 - фрагмент предложенных профильных ходовых рельсов на виде сбоку с устройством подвешивания, перекрывающим зону их стыка со стороны верхних полок, и шарнирным соединением, перекрывающим зону их стыка со стороны нижних полок;

фиг. 2 - вертикальное сечение предложенного профильного ходового рельса.

На чертежах изображен профильный ходовой рельс 1 для монорельсовых подвесных дорог. Рельс 1 имеет Ι-образное сечение с верхней полкой 2 и образующей поверхности катания 4 нижней полкой 3. Верхняя полка 2 имеет на своей верхней стороне выемку 5 карманообразного сечения с образованием в основном вильчатой или И-образной верхней полки 2. Нижняя полка 3 имеет на своей нижней стороне выемку 6 карманообразного сечения с образованием в основном перевернутой вильчатой или Иобразной нижней полкой 3 с поверхностями катания 4, образованными основанием и с обеих сторон от шейки 10 I. Карманообразная выемка 5 верхней полки 2 предназначена для частичного размещения элементов подвешивания устройства подвешивания 7 на концах рельса. Карманообразная выемка 6 нижней полки 3 предназначена для частичного размещения частей шарнира шарнирного рельсового соединения 8 на концах рельса.

и-образные верхняя 2 и нижняя 3 полки имеют колена 9 и, конически расширяющиеся с внутренней стороны к основанию и. Предложенный профильный ходовой рельс представляет собой катаный стальной профиль.

На фиг. 2 видно, что верхняя 2 и нижняя 3 полки выполнены в основном одинаковыми и имеют расположенные по одной прямой боковые кромки, как показывают штрихпунктирные линии, соединяющие боковые кромки между собой. При этом верхняя 2 и нижняя 3 полки имеют соответственно ширину В рельса, лежащую в диапазоне от 60 до 80 мм. Между верхней 2 и нижней 3 полками высота Н рельса составляет от 150 до 200 мм.

- 2 019413

Как следствие этого отношение ширины В рельса к его высоте Н составляет примерно от 0,2 до 0,6. Это означает, что ширина В профильного ходового рельса 1 составляет минимум примерно одну пятую его высоты Н. Максимально ширина В рельса может составлять приблизительно половину его высоты Н или даже чуть больше (около 60%).

Кроме того, на фиг. 2 видно, что колена 9 и, расположенные с обеих сторон карманообразных выемок 5, 6 верхней 2 и нижней 3 полок, имеют соответствующую и совпадающую ширину Ь₁. При этом суммарная ширина 2Ь₁ обоих колен 9 и верхней 2 и нижней 3 полок примерно равна ширине Ь₂ соответствующей карманообразной выемки 5, 6. Это значит, что справедливо соотношение 2Ь₁«Ь₂.

Claims

1. Способ изготовления профильного ходового рельса (1) с использованием стального профиля для монорельсовых подвесных дорог в Ι-образном исполнении, имеющего верхнюю полку (2) и образующую поверхности катания (4) нижнюю полку (3), причём верхняя полка (2) имеет на своей верхней стороне выемку (5) карманообразного сечения с образованием в основном ϋ-образной верхней полки (2);

нижняя полка (3) имеет на своей нижней стороне выемку (6) карманообразного сечения с образованием в основном перевёрнутой ϋ-образной нижней полки (3) с поверхностями (4) катания, образованными ϋ-образным основанием с обеих сторон от Ι-образной шейки (10);

отношение ширины (В) рельса к высоте (Н) рельса составляет около 0,2-0,6, при котором прокатывают стальной профиль за один рабочий проход;

используют четыре прокатных клети одновременно для формования плоской стальной заготовки в качестве исходного материала, посредством того, что две противолежащие друг другу прокатные клети формуют Ι-образную шейку (10), в то время как две остальные прокатные клети обеспечивают, с одной стороны, формование нижней полки (3), а с другой стороны, формование верхней полки (2).

2. Способ по п.1, при котором верхнюю (2) и нижнюю (3) полки выполняют в основном одинаковыми с расположенными по одной прямой боковыми кромками.

3. Способ по п.1 или 2, при котором посредством верхней (2) и/или нижней (3) полок определяют ширину (В) рельса, которая составляет около 60-80 мм.

4. Способ по любому из пп.1-3, при котором посредством верхней (2) и нижней (3) полок определяют высоту (Н) рельса, которая составляет около 150-250 мм.

5. Способ по любому из пп.1-4, при котором расположенные с обеих сторон от соответствующей карманообразной выемки (5, 6) ϋ-образные колена (9) верхней (2) и/или нижней (3) полок имеют суммарную ширину (2Ь₁), которая соответствует примерно ширине (Ь₂) соответствующей карманообразной выемки (5, 6) (т.е. 2Ь₁«Ь₂).

6. Способ по любому из пп.1-5, при котором карманообразную выемку (5) верхней полки (2) применяют для частичного размещения элементов подвешивания устройства (7) подвешивания.

7. Способ по любому из пп.1-6, при котором карманообразную выемку (6) нижней полки (3) применяют для частичного размещения частей шарнира шарнирного рельсового соединения (8).

8. Способ по любому из пп.1-7, при котором ϋ-образная верхняя полка (2) и ϋ-образная нижняя полка (3) имеют ϋ-образные колена (9), конически расширяющиеся с внутренней стороны к ϋ-образному основанию.

9. Способ по любому из пп.1-8, при котором в качестве стали применяют сталь с пределом текучести более чем 300 Н/мм², в частности более чем 350 Н/мм².

10. Способ по п.9, при котором сталь имеет предел текучести 400 Н/мм² или менее.