JPH09168814A - Method for preventing vertical bend of rail - Google Patents

Method for preventing vertical bend of rail

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Publication number
JPH09168814A
JPH09168814A JP33223495A JP33223495A JPH09168814A JP H09168814 A JPH09168814 A JP H09168814A JP 33223495 A JP33223495 A JP 33223495A JP 33223495 A JP33223495 A JP 33223495A JP H09168814 A JPH09168814 A JP H09168814A
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JP
Japan
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rail
head
bending
cooling
transfer
Prior art date
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Pending
Application number
JP33223495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naotake Yoshihara
直武 吉原
Yuji Matsuoka
雄二 松岡
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rail without vertical bend after cooling down to room temp. SOLUTION: A rail 1, after hot rolling, the temp. of the head part 11 of which is higher and the temp. of the bottom part 13 is lower is made in the state where the belly part (web) 12 is horizontal by arranging a jig 51 under the head part in the state where the rail is horizontally laid and the middle part in the longitudinal direction is fixed with a stopper 4. The head part is elongated by bending the other part in a direction in which the head part becomes convex with a transfer 5, even after the high-temp. head part shrinkes greatly thermally after cooling, by making the length of the head part same as the bottom part, the rail without vertical bend is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高温より冷却した
状態で曲がりが少なく、その後に矯正を必要としない、
または必要とする矯正量が少ないレールの製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has less bending when cooled to a higher temperature and does not require straightening thereafter.
Alternatively, the present invention relates to a rail manufacturing method that requires a small correction amount.

【0002】[0002]

【従来の技術】鉄道用のレールは熱間圧延により製造す
るが、その形状が特殊なため圧延を開始直後は均一であ
った温度分布は、圧延の後期には位置による差が相当に
大きくなる。すなわち、底部13(以後、レールの使用
状態における下部のフランジ部分を底部と記す。また、
車輪に接する部分を頭部11、頭部と底部を結ぶ間のウ
エブ部分を腹部12と記す。)は、頭部に比較して鋼の
量に対する表面積が大きく、ロール等への熱伝達量が頭
部側に比較して多くなり、結果として頭部に対して温度
が低くなる。
2. Description of the Related Art Rails for railroads are manufactured by hot rolling, but due to their special shape, the temperature distribution that was uniform immediately after the start of rolling has a considerable difference in position in the latter half of rolling. . That is, the bottom portion 13 (hereinafter, the lower flange portion when the rail is in use is referred to as the bottom portion.
The portion in contact with the wheel is referred to as a head portion 11, and the web portion between the head portion and the bottom portion is referred to as an abdominal portion 12. ) Has a large surface area with respect to the amount of steel as compared with the head, the amount of heat transfer to the rolls and the like is larger than that on the head side, and as a result, the temperature becomes lower than the head.

【0003】たとえば、圧延終了時における頭部と底部
の温度差は、図2に示した例では200℃にも達してい
る。この温度差を持ったレールをそのまま冷却すると、
当然、高温の頭部の熱収縮量が低温の底部の熱収縮量よ
り大きくなり、十分に冷却した後には、頭部が凹になる
方向(底部が外円になる方向)の曲がりが発生する。
For example, the temperature difference between the head portion and the bottom portion at the end of rolling reaches 200 ° C. in the example shown in FIG. If you cool the rail with this temperature difference as it is,
Naturally, the heat shrinkage of the hot head becomes larger than the heat shrinkage of the cold bottom, and after sufficient cooling, bending occurs in the direction in which the head becomes concave (the bottom becomes an outer circle). .

【0004】一方、レールは上記したように非対象であ
るため、仮に、冷却開始時にはレール内部に温度差が無
い場合も、冷却中の冷却速度が位置により異なるため、
やはり上下方向に曲がることが知られている。
On the other hand, since the rail is asymmetric as described above, even if there is no temperature difference inside the rail at the start of cooling, the cooling rate during cooling differs depending on the position.
It is also known to bend up and down.

【0005】この、冷却後のレールに発生する曲がりを
少なく、または無くすためのに多くの技術が検討されて
いる。しかし、その大部分は、特開昭59−31824
号公報、特開昭61−60827号公報、特開昭63−
114923号公報、特開平6−218423号公報等
に示されているように、一度、均一な温度にまで昇温さ
れたレールの冷却途中に発生する曲がりに対する対策で
あり、熱間圧延終了時における様な温度差に起因する曲
がりに注目した技術は、特開平5−76921号公報に
見られるにすぎない。
Many techniques have been studied to reduce or eliminate the bending of the rail after cooling. However, most of them are disclosed in JP-A-59-31824.
JP-A-61-60827, JP-A-63-
As disclosed in Japanese Patent No. 114923, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-218423, etc., it is a measure against bending that occurs during cooling of a rail once heated to a uniform temperature, and at the end of hot rolling. The technique paying attention to the bending due to such a temperature difference is only found in Japanese Patent Laid-Open No. 5-76921.

【0006】この、特開平5−76921号公報には、
高温の状態でレールの端部に頭部が凸になる様に曲げ加
工を加えることにより、冷却後に曲がりの少ないレール
を得ることができると述べられている。
In this Japanese Patent Laid-Open No. 5-76921,
It is described that a rail with less bending can be obtained after cooling by bending the end of the rail so that the head is convex at high temperature.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】レールに発生する曲が
りを冷却後に矯正を行うことは、著しく低能率、且つ高
コストである。また、矯正の量が多いと残留応力が大き
くなる等の内質劣化の問題も生じる。
Correcting the bend generated in the rail after cooling is remarkably low in efficiency and high in cost. Further, if the amount of correction is large, there arises a problem of deterioration of internal quality such as increase in residual stress.

【0008】ところが、上記したように冷却後に、曲が
りの少ないレールを得るための冷却方法についての技術
の大半は、真っ直ぐで温度が均一な高温のレールがまず
得られると言う前提のもとになされている。したがっ
て、熱間圧延後の内部の温度差が大きい状態のレールに
おいて、曲がりの発生しない冷却方法に応用することも
ある程度は可能であるが、本質的な解決策ではないと言
ってよい。
However, as described above, most of the techniques for the cooling method for obtaining a rail with less bending after cooling are performed on the assumption that a straight and uniform high temperature rail is first obtained. ing. Therefore, it can be said that this is not an essential solution, although it can be applied to some extent to a cooling method in which bending does not occur in a rail having a large internal temperature difference after hot rolling.

【0009】特開平5−76921号公報に記載の技術
は、ロール矯正が困難な端部の曲がりを、少なくする技
術とされており、設備費は安価、能率も高い技術ではあ
る。しかし、レールの長さ方向の中央部はロール矯正を
行うことを前提としており、限られた効果を目的とした
やや中途半端な技術とも言え、場合により工程数が増加
する可能性もある。また、頭部と底部の幅の差により製
品に複雑な曲がりが残ると言う品質面での問題も予想さ
れる。
The technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-76921 is a technique for reducing the bending of the end portion, which is difficult to straighten the roll, and is a technique with low equipment cost and high efficiency. However, the center portion of the rail in the length direction is premised on roll straightening, and it can be said that this is a rather half-finished technique aiming at a limited effect, and the number of steps may increase in some cases. In addition, it is expected that there will be a problem in terms of quality that a complicated bend will remain in the product due to the difference in width between the head and the bottom.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、比較的簡
単な設備で、また能率的かつ経済的で、真直度の高いレ
ールを製造する技術の確立を目指して、種々の方法を検
討して以下に述べる発明を完成させた。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have investigated various methods with the aim of establishing a technique for manufacturing rails with high straightness which is efficient, economical, and relatively simple equipment. Then, the invention described below was completed.

【0011】従来、冷却後のレールに発生する曲がり
は、冷却開始時(圧延終了時)の温度差と、冷却過程に
おける頭部と底部の冷却速度の差に起因するとされてき
た。冷却過程における頭部と底部の冷却速度の差に起因
する曲がりは、完全に均一の温度のレールを冷却する場
合も、まず、底部の温度が下がり、頭部が凸になり、こ
の状態で頭部は圧縮されて短くなり、頭部が冷却された
後は頭部が底部に比較して短くなっているため、頭部が
凹になる方向に曲がると言うものである。
Conventionally, the bending of the rail after cooling has been attributed to the difference in temperature at the start of cooling (at the end of rolling) and the difference in cooling rate between the head and the bottom in the cooling process. The bending caused by the difference in the cooling rate between the head and bottom during the cooling process is such that when cooling a rail with a completely uniform temperature, the temperature at the bottom first drops and the head becomes convex. The part is compressed and shortened, and after the head is cooled, the head is shorter than the bottom, so that the head bends in a direction in which it becomes concave.

【0012】しかしながら、本発明者らはこの冷却速度
に起因する曲がりは、頭部の温度が高い場合は、頭部の
冷却速度が速くなるため実際はそれ程大きくはなく、冷
却後に発生する曲がりは、実質的に冷却開始時(圧延終
了時)のレール内部の温度分布等により決定されるとの
知見を得て、それを基に本発明を完成させた。
However, the present inventors have found that the bending caused by this cooling rate is not so large in reality when the temperature of the head is high, because the cooling rate of the head is high, and the bending that occurs after cooling is The present invention has been completed based on the finding that it is substantially determined by the temperature distribution inside the rail at the start of cooling (at the end of rolling).

【0013】本発明は、冷却後は短くなる頭部を高温状
態で凸になるように曲げることにより伸ばし、冷却後の
頭部と底部の長さを等しくすると言うものであり、第1
発明は、高温のレールを冷却するにあたり、レールの温
度分布を推定し、室温まで冷却後に生じる上下曲がり量
を予測し、該曲がり量が零と成るように、レールの上下
方向にあらかじめ曲げ加工を施すレールの上下曲がり防
止法である。
According to the present invention, the head portion, which becomes shorter after cooling, is bent to be convex in a high temperature state so as to be extended, and the head portion after cooling and the bottom portion have the same length.
The invention, when cooling a high temperature rail, estimates the temperature distribution of the rail, predicts the vertical bending amount that occurs after cooling to room temperature, and bends the rail in the vertical direction in advance so that the bending amount becomes zero. This is a method to prevent the rail from bending up and down.

【0014】また、第2発明は第1発明を以下に示す工
程を経て行うレールの上下曲がり防止法である。 イ)レールの温度を測定する工程と。 ロ)レールの温度分布の推定結果より曲げ加工量を求め
る工程と、 ハ)レールを横置き状態で頭部の下にレールと共に移動
可能な治具51を配置して、レールの頭部中央と底部中
央を結ぶ面を水平とする工程と、 ニ)レールを複数のトランスファー5によりレールの頭
部中央と底部中央を結ぶ面に平行で、かつレールの長手
方向と直角方向に移動させる工程と、 ホ)レールの長手方向中央部にストッパー4をあてて、
この部分の移動を停止させると共に、レールの他の部分
をトランスファーにより引続き移動させてレールを頭部
が凸になる様に曲げる工程と、 ヘ)所定の曲げ加工量とした後に曲げ加工を終了する工
程。
The second invention is a method for preventing vertical bending of a rail, which is carried out by the steps shown in the first invention. A) A step of measuring the rail temperature. (B) The step of obtaining the bending amount from the estimation result of the temperature distribution of the rail, and (c) the jig 51 which can be moved together with the rail is placed under the head in the horizontal position of the rail, and A step in which the surface connecting the bottom centers is made horizontal, and d) a step in which the rails are moved by a plurality of transfers 5 parallel to the surface connecting the center of the rail head and the center of the rail and in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rails, E) Put the stopper 4 on the center of the rail in the longitudinal direction,
Stopping the movement of this part, and continuously moving the other part of the rail by transfer to bend the rail so that the head becomes convex. Process.

【0015】曲げ加工は頭部を外円とする弧状になる様
に行う。曲げ加工量はレールの寸法、加工時の温度分布
等より求める。曲げる力を掛ける方向は、頭部中心と底
部中心を結ぶ面に略平行である必要がある。底面(底部
の頭部に対して逆側の面)または、頭頂面に対して垂直
である必要はない。曲げ加工後のレールの頭部中心を結
ぶ円弧と底部中心を結ぶ円弧が、共に同心円の1部であ
り、かつ同一平面上にあれば良い。
The bending process is performed so as to form an arc having a head as an outer circle. The amount of bending is calculated from the rail dimensions, temperature distribution during processing, etc. The direction of applying the bending force needs to be substantially parallel to the plane connecting the center of the head and the center of the bottom. It need not be perpendicular to the bottom surface (the surface opposite the bottom head) or the top surface. It is sufficient that the arc connecting the center of the head of the rail after bending and the arc connecting the center of the bottom are both concentric circles and on the same plane.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明は、冷却後に曲がる方向と
逆向きに予め高温状態で曲げておくものである。実験を
繰替えして、レールの各部の温度、温度差に対応した曲
げ加工量を決定することももちろん本発明の範囲に含ま
れる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, bending is performed at a high temperature in the opposite direction to the bending direction after cooling. It is of course within the scope of the present invention to repeat the experiment to determine the temperature of each part of the rail and the bending amount corresponding to the temperature difference.

【0017】たとえば、以下に示す様な工程を経るレー
ルの製造方法である。 1)レールの温度を測定する工程と、 2)レールの頭部と底部の温度差を求める工程と、 3)レールの頭部と底部の温度および温度差より曲げ加
工量求める工程と、 4)レールの曲加工を行う工程と、 5)冷却する工程。
For example, there is a rail manufacturing method that goes through the following steps. 1) a step of measuring the temperature of the rail, 2) a step of obtaining the temperature difference between the head and the bottom of the rail, 3) a step of obtaining the bending amount from the temperature and the temperature difference between the head and the bottom of the rail, 4) Rail bending process, and 5) Cooling process.

【0018】なお、温度差は主として冷却後の曲がりの
量に対応する。また、温度は曲げ加工時のスプリングバ
ック量に関係する。
The temperature difference mainly corresponds to the amount of bending after cooling. Further, the temperature is related to the amount of springback during bending.

【0019】上記の工程の内、 3)レールの頭部と底部の温度および温度差より曲げ加
工量求める工程に変えて、 3’)レールの内部の温度分布の推定結果より曲げ加工
量求める工程とすることも可能である。また、 3’)レールの内部の温度分布の推定結果より曲げ加工
量求める工程をさらに具体的に述べると、 3−1)前記レールの内部の温度分布の推定結果より、
(1)式を用いて、温度モーメントMθを求める工程
と、 Mθ=αE∫s T・Zds・・・・・・・・・・・・・・(1) ここで α:線膨張係数 E:ヤング率 T:温度 S:レールの断面の部分の合計 Z:レールの断面の中央点からの頭部、または底部方向
に向かう距離 3−2)前記温度モーメンMθを用いて室温に冷却後の
曲がり量hθを(2)式より求める工程と、 hθ=MθL2 /8E2 ・・・・・・・・・・・・・・・・(2) ここで L:レールの長さ 3−2)スプリングバック量を考慮して曲げの除荷後に
曲がり量が前記hθであり、方向が逆向きになる様に曲
げる条件h0 を(3)式より求める工程と、 h0 =hθ+L2 M/8EI・・・・・・・・・・・・・・(3) ここで M:曲がりh0 を与えた時の曲げモーメント
(材料力学理論より計算する。) I:レールの断面の中央点からの、頭部と底部を結ぶ線
と直角方向(Y軸)回りの断面2次モーメントになる。
Of the above steps, 3) instead of the step of obtaining the bending amount from the temperature and temperature difference between the head and bottom of the rail, 3 ') the step of obtaining the bending amount from the estimation result of the temperature distribution inside the rail It is also possible to In addition, 3 ') the step of obtaining the bending amount from the estimation result of the temperature distribution inside the rail will be more specifically described. 3-1) From the estimation result of the temperature distribution inside the rail,
(1) using the equation, and obtaining a temperature moment Mθ, Mθ = αE∫ s T · Zds ·············· (1) where alpha: linear expansion coefficient E: Young's modulus T: Temperature S: Total of section of rail section Z: Distance from center point of section of rail toward head or bottom direction 3-2) Bending after cooling to room temperature using the temperature momen Mθ The step of obtaining the quantity hθ from the equation (2), and hθ = MθL 2 / 8E 2 (2) where L: rail length 3-2) In consideration of the amount of springback, the bending amount after the unloading of bending is hθ, and the step of obtaining the condition h 0 for bending so that the directions are opposite to each other by the equation (3), h 0 = hθ + L 2 M / 8EI .............. (3) where M: bending moment (material of when given a bend h 0 Calculating from academic theory) I:. From the center point of the cross-section of the rail, the line perpendicular to the direction connecting the head and the bottom (Y-axis) becomes about the moment of inertia.

【0020】なお、 4)レールの曲加工を行う工程は具体的には、 4’)レールの両端を結ぶ線の中央点と、レールの長さ
方向中央部との距離が前記h0 になるようにレールを曲
げる工程であり、ここで、レールの両端を結ぶ線の中央
点とは、レールの両端の幅方向断面の対応するする位置
を結ぶ線の中央点であり、レールの長さ方向中央部との
距離がh 0 になるとは、曲げ加工前後のこの中央点間の
距離がh0 になることを指す。
The steps of 4) bending the rails are as follows.
The distance from the center of the direction is h0Bend the rails to
This is the pulling process, where the center of the line connecting both ends of the rail.
Points are the corresponding positions in the widthwise cross section at both ends of the rail.
It is the center point of the line that connects the
Distance h 0Means that between the center points before and after bending
Distance h0To become.

【0021】レールを横置きした状態で曲げ加工を行う
場合に、上記した様な曲げ加工を行うためには、レール
を立てた状態(レールの使用状態の方位にあたる。)で
曲げ加工を行う場合と異なり特別な装置が必要である。
When performing the bending work with the rail placed horizontally, in order to perform the bending work as described above, the bending work is carried out with the rail standing up (corresponding to the azimuth of the usage state of the rail). Unlike that, it requires special equipment.

【0022】図3はレールを横置きした状態で曲げ加工
を行うために移動中の状態を示す。1は高温状態のレー
ル、3は冷却床、5はレールを移動させ曲げ加工を行う
トランスファーである。この場合はレールの頭部11は
冷却床に直接乗っており、レールが底部方向(左方向)
に移動させられて底部13の1部が図示していないスト
ッパー4に固定され、その後に移動可能なトランスファ
ーがさらに矢印方向に移動してレールに曲げ加工を与え
た場合は、レールは上下方向だけでなく左右方向にも曲
がった複雑な形状となり、冷却後の形状も曲がったもの
となる。
FIG. 3 shows a state in which the rail is moving in order to perform bending with the rail placed horizontally. Reference numeral 1 is a rail in a high temperature state, 3 is a cooling floor, and 5 is a transfer for moving the rail for bending. In this case, the rail head 11 is directly on the cooling floor, and the rail is in the bottom direction (left direction).
When a part of the bottom part 13 is fixed to a stopper 4 (not shown) and then the movable transfer further moves in the direction of the arrow to bend the rail, the rail moves only up and down. Instead, it has a complicated shape that is bent in the left-right direction, and the shape after cooling is also bent.

【0023】図4はレールは頭部が冷却床に直接接触せ
ず、腹部が水平に成るように、頭部の下に治具51を配
置した状態を示す。この治具はトランスファーと共に移
動する。この様にしてレールに曲げ加工を加えると、レ
ールを上下方向にのみ曲げることが可能になる。
FIG. 4 shows a state in which the jig 51 is arranged under the head so that the head does not directly contact the cooling floor and the abdomen is horizontal. This jig moves with the transfer. When the rail is bent in this way, the rail can be bent only in the vertical direction.

【0024】なお、力は頭部が凸となるように底部中央
部を固定力点(力をかける点を、以後、力点と記す。)
とし、頭部の端部を移動させても、逆に頭部端部を固定
力点とし、底部中央部を移動させても両方が移動する様
に力を加えても良いことはもちろんである。
The force is fixed at the center of the bottom so that the head is convex (the point where the force is applied is hereinafter referred to as the force point).
Of course, even if the end of the head is moved, on the contrary, the end of the head is used as a fixed force point, and the center of the bottom may be moved, or a force may be applied so that both move.

【0025】固定、移動の力点の数は特に規定しない。
合計で3個以上でありレールの長さ方向の中央部に対し
て対称であれば良い。各々の力点にかける力の方向も特
に規定しない。互いに平行であっても、同一点に向かう
ものであっても、また、同一点から発散する方向であっ
てもよく、さらに、これら以外であってもよい。曲げ加
工量が適切であり、曲げ加工後の頭部中央と底部中央を
結ぶ面が、曲げ加工前の頭部中央と底部の中央部を結ぶ
面と同一平面上にあることが条件である。
The number of fixed and movable power points is not particularly specified.
It is sufficient that the total number is three or more and that the rails are symmetrical with respect to the central portion in the length direction of the rail. The direction of the force applied to each force point is also not specified. They may be parallel to each other, may be directed to the same point, may be diverged from the same point, and may be other than these. The amount of bending is appropriate, and the condition is that the surface connecting the center of the head and the center of the bottom after bending is on the same plane as the surface connecting the center of the head and the center of the bottom before bending.

【0026】[0026]

【実施例】本発明の実施例を図1に基づいて説明する。
圧延された高温のレール1は、図面上の右上方から図示
していないローラによりレール搬入テーブル2に横置き
状態で移送される。ここにおいてトランスファー5は破
線で示した位置、すなわちレールが搬入された位置の右
側のレールの頭部側に位置している。また、頭部を下か
らささえ、横置き状態のレールの腹部を水平に保つ治具
51は、破線で示した位置である冷却床の右端のレール
搬入テーブルの側に位置している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The rolled high-temperature rail 1 is transferred from the upper right side of the drawing to the rail carry-in table 2 in a horizontal position by a roller (not shown). Here, the transfer 5 is located at the position indicated by the broken line, that is, on the head side of the rail on the right side of the position where the rail is loaded. Further, the jig 51 that holds the head from below and keeps the abdomen of the rail horizontally in a horizontal position is located on the rail carry-in table side at the right end of the cooling floor, which is the position indicated by the broken line.

【0027】レールがトランスファーの左側に搬入され
ると、トランスファーはレールを冷却床の側に移動させ
る。なお、図1においてはトランスファーは図を簡単に
するために3個としているが、数が多い方が曲げ加工の
形状の制御が正確にできる。レールは底部が治具を越え
て冷却床上に載り、底部は冷却床に頭部は治具上に載っ
た状態となり、レールの頭部中央と底部中央部を結ぶ面
は略水平になる。
When the rail is loaded to the left of the transfer, the transfer moves the rail to the side of the cooling floor. In FIG. 1, the number of transfers is three in order to simplify the drawing, but the larger the number, the more accurately the shape of the bending process can be controlled. The bottom of the rail rests on the cooling floor over the jig, the bottom rests on the cooling floor, and the head rests on the jig, and the plane connecting the head center and the bottom center of the rail is substantially horizontal.

【0028】この状態でレールは治具により頭部を支え
られつつ、トランスファーにより左方向に一定の距離移
動させられ、やがてレールの底部中央部が冷却床上に飛
び出ているストッパー4に当たりレールの中央部の移動
は停止する。しかし、レールの端部近くにはストッパー
が配置されていないため、レールの端部はトランスファ
ーによりさらに左方向に移動させられ、レールは頭部中
央と底部中央を結ぶ面を水平に保ちつつ、頭部が凸にな
るように曲げ加工を受ける。
In this state, while the head of the rail is supported by the jig, the rail is moved to the left by a certain distance by the transfer, and eventually the bottom center portion of the rail hits the stopper 4 protruding on the cooling floor and the center portion of the rail. Stops moving. However, since there is no stopper near the end of the rail, the end of the rail is moved further leftward by transfer, and the rail keeps the surface connecting the center of the head and the center of the bottom horizontal, It is bent so that the parts are convex.

【0029】所定の曲げ加工量になった後にストッパー
が冷却床の下に潜り、全てのトランスファーが再び左方
向に移動してレールを左に移し、その後にトランスファ
ーおよび治具は元の位置に戻り、次のレールの搬入に備
えて待機する。
After reaching the predetermined bending amount, the stopper dives under the cooling floor, all the transfers move to the left again and move the rail to the left, and then the transfer and the jig return to their original positions. , Wait for the next rail loading.

【0030】なお、頭部の位置を保持する治具は、レー
ルがストッパーとトランスファーにより拘束状態となっ
た後は、レールの腹部を水平状態に保つ必要がなくなる
ため、トランスファーと共に移動する必要はなく、先に
元の位置に戻っていてもよい。
Since the jig for holding the position of the head does not need to keep the abdomen of the rail horizontal after the rail is restrained by the stopper and the transfer, it does not need to move together with the transfer. , You may return to the original position first.

【0031】以上の実施例を図5を用いてさらに説明す
る。高温のレール1は(5−1)に示す様にレール搬入
テーブル2に横置き状態で移送される。ここにおいてト
ランスファー5はレールの右側に待機している。また、
レールの腹部を水平に保つ治具51は冷却床3の右端の
レール搬入テーブルの側に位置している。
The above embodiment will be further described with reference to FIG. The high temperature rail 1 is horizontally transferred to the rail loading table 2 as shown in (5-1). Here, the transfer 5 is waiting on the right side of the rail. Also,
The jig 51 for keeping the abdomen of the rail horizontal is located at the right end of the cooling floor 3 on the side of the rail carry-in table.

【0032】次いで、トランスファーはレールを冷却床
側に移動させ(5−2)、レールの底部が治具を越えて
冷却床上に載り、底部は冷却床に頭部は治具上に載った
状態となり、レールの頭部中央と底部の中央部を結ぶ面
は略水平になる。(5−3)
Next, the transfer moves the rail to the cooling floor side (5-2), the bottom of the rail goes over the jig and is placed on the cooling floor, the bottom is on the cooling floor, and the head is on the jig. The surface connecting the center of the head and the center of the bottom of the rail is almost horizontal. (5-3)

【0033】この状態でレールは治具により頭部を支え
られつつ、トランスファーにより左方向に一定の距離移
動させられ(5−3)、やがてレールの底部中央部が冷
却床上に飛び出ている図示していないストッパー4に当
たりレールの中央部の移動は停止する。
In this state, the head is supported by the jig and the rail is moved leftward by a certain distance by the transfer (5-3). Eventually, the center of the bottom of the rail pops out on the cooling floor. When the rail 4 hits the stopper 4, the movement of the central portion of the rail stops.

【0034】しかし、レールの端部近くにはストッパー
4は配置されていないため、レールの端部はトランスフ
ァーによりさらに左方向に移動させられ、レールは頭部
中央と底部中央を結ぶ面を水平に保ちつつ、頭部が凸に
なるように曲げ加工を受ける。(5−4)なお、52は
(3)式で決定される曲がり量hθを実現するための各
ランスファ−5の移動一を決めるストッパーであり、治
具はこのストッパー52より左方向には移動しない。
However, since the stopper 4 is not arranged near the end of the rail, the end of the rail is further moved to the left by transfer, and the rail horizontally connects the plane connecting the center of the head and the center of the bottom. While keeping it, bend it so that the head becomes convex. (5-4) In addition, 52 is a stopper that determines the movement amount of each lancer 5 for realizing the bending amount hθ determined by the equation (3), and the jig moves to the left of this stopper 52. do not do.

【0035】所定の曲げ加工量になった後、ストッパー
4が冷却床の下に潜り、全てのトランスファーが再び左
方向に移動してレールを左に移し、その後にトランスフ
ァーおよび治具は元の位置に戻り、次のレールの搬入に
備えて待機する。(5−5、5−6)
After the predetermined bending amount is reached, the stopper 4 dives under the cooling floor, and all the transfers move to the left again to move the rail to the left, after which the transfer and the jig are returned to their original positions. Return to and wait for the next rail to be loaded. (5-5, 5-6)

【0036】図6に示す実施例は治具を伴ったトランス
ファー5と、治具を伴わないトランスファー6が交互に
配置されている。なお、トランスファー5とトランスフ
ァー6は別の油圧系統により移動する機構となってい
る。
In the embodiment shown in FIG. 6, the transfer 5 with a jig and the transfer 6 without a jig are alternately arranged. The transfer 5 and the transfer 6 have a mechanism to move by different hydraulic systems.

【0037】レール1の底部がストッパー4にあたり、
治具51を伴った移動可能なトランスファー5はさらに
一定の距離移動してレールを所定の量曲げた後に治具と
共にもとの位置にもどる。レールが所定の曲率になった
後にストッパーが冷却床に下にさがり、トランスファー
6はさらに移動してレールを所定の距離移送した後にの
位置に戻る。10は冷却されて真っ直ぐになったレール
である。
The bottom of the rail 1 hits the stopper 4,
The movable transfer 5 accompanied by the jig 51 further moves a predetermined distance, bends the rail by a predetermined amount, and then returns to the original position together with the jig. After the rail reaches a predetermined curvature, the stopper hangs down on the cooling floor, and the transfer 6 moves further to return to the position after transferring the rail for a predetermined distance. Reference numeral 10 is a rail that has been cooled and straightened.

【0038】もちろん、上記のパターンに限定されるも
のではなく、以下に示す様な曲げ加工方法でも略同様の
形状のレールが得られる。 1)(トランスファー5、トランスファー6、治具5
1、レール1が移動開始)→(レールの底部中央部がス
トッパー4にあたる)→(治具が移動を中止してもど
る)→(トランスファー5が移動を中止してもどる)→
(所定の曲がり量になりトランスファー6が移動中止)
→(ストッパーが下がる)→(トランスファー6が移動
再開) 2)(トランスファー5、トランスファー6、治具5
1、レール1が移動開始)→(底部中央部がストッパー
4にあたり、治具およびトランスファー5が移動を中止
して戻る)→(所定の曲がり量になりトランスファー6
が移動中止)→(ストッパーが下がる)→(トランスフ
ァー6が移動再開) 3)(トランスファー5、トランスファー6、治具5
1、レール1が移動開始)→(底部中央部がストッパー
4にあたる)→(所定の曲がり量になりトランスファー
5、トランスファー6、治具が移動中止)→(ストッパ
ーが下がる)→(トランスファー5、治具が戻り、トラ
ンスファー6が移動再開)等である。
Of course, the pattern is not limited to the above pattern, and rails having substantially the same shape can be obtained by the bending method described below. 1) (Transfer 5, transfer 6, jig 5
1, the rail 1 starts moving → (the center of the bottom of the rail corresponds to the stopper 4) → (the jig stops moving again) → (the transfer 5 stops moving) →
(Transfer 6 stops due to a certain amount of bending)
→ (Stopper goes down) → (Transfer 6 restarts moving) 2) (Transfer 5, transfer 6, jig 5
1, the rail 1 starts to move) → (the center of the bottom corresponds to the stopper 4 and the jig and the transfer 5 stop moving and return) → (the predetermined amount of bending causes the transfer 6
Stop moving) → (stopper lowers) → (transfer 6 restarts moving) 3) (transfer 5, transfer 6, jig 5)
1, rail 1 starts moving → (bottom center part hits stopper 4) → (transfer 5, transfer 6, jig stops moving due to a certain amount of bending) → (stopper lowers) → (transfer 5, cure The tool returns and the transfer 6 resumes its movement).

【0039】25m長さの50kgレールの、熱間圧延
開始後の最初のレールは図2に示す様な温度分布であっ
た。この温度分布を基に先の(1)、(2)、(3)式
を用いて求めた曲げ加工量は900mmであった。その
後の10本は同様の作業を繰り返し、加工量の範囲が8
50〜950mmの曲げ加工を行った。
The first rail of the 50-kg rail having a length of 25 m after the start of hot rolling had a temperature distribution as shown in FIG. Based on this temperature distribution, the bending amount calculated using the above equations (1), (2) and (3) was 900 mm. Repeating the same operation for the 10 subsequent pieces, the processing amount range is 8
Bending of 50 to 950 mm was performed.

【0040】これらのレールの冷却後の曲がりの量は、
±10mm(+は頭部が凸)以内であり矯正は不要であ
った。その後に110本のレールを頭部と底部の温度お
よび差が各々690〜710℃、490〜510℃、1
90〜210℃の間にあることを確認して、加工量が8
70〜920mmの範囲の曲げ加工を行った。
The amount of bending of these rails after cooling is
It was within ± 10 mm (+ is a convex head) and no correction was necessary. After that, 110 rails were heated to 690 to 710 ° C, 490 to 510 ° C, and the temperature difference between the head and the bottom was 1 respectively.
Confirm that the temperature is between 90 and 210 ° C,
Bending was performed in the range of 70 to 920 mm.

【0041】その結果、レールの冷却後の曲がりの量が
±10mmの範囲内に入ったレールは102本であり、
±10mmを越える(±20mm以内)ものは、8本で
あった。なお、本発明の方法により曲げ加工を行わなか
った10本のレールの冷却後の曲がり量は800〜90
0mmの範囲にあり、大幅な矯正が必要であった。
As a result, there were 102 rails in which the amount of bending after cooling the rails was within ± 10 mm.
There were eight that exceeded ± 10 mm (within ± 20 mm). The amount of bending after cooling of 10 rails that were not bent by the method of the present invention was 800 to 90.
It was in the range of 0 mm and required a large correction.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明の方法により、能率的かつ経済的
に曲がりの少ないレールを得ることが可能になった。本
発明の方法は冷却後の矯正を必要としない画期的なプロ
セスである。また、鋼の材質や冷却速度に関係なく適用
可能であり、製品の残量応力も少ない優れた方法であ
る。
According to the method of the present invention, it is possible to efficiently and economically obtain a rail having a small bend. The method of the present invention is an innovative process that does not require straightening after cooling. It is also an excellent method that can be applied regardless of the material of steel and cooling rate, and has a low residual stress of the product.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を実施する装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for implementing the present invention.

【図2】熱間圧延終了後のレールの温度分布を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a temperature distribution of a rail after completion of hot rolling.

【図3】レールを横置きした状態の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a rail in a horizontal position.

【図4】レールの頭部の下に治具を配置して横置きした
状態の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a state in which a jig is arranged under the head of a rail and is horizontally placed.

【図5】本発明を実施する方法を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method for carrying out the present invention.

【図6】本発明を実施する装置の1例の概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of an example of an apparatus for carrying out the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・高温のレール 11・・・・高温のレールの頭部 12・・・・高温のレールの腹部 13・・・・高温のレールの底部 2・・・・・レール搬入テーブル 3・・・・・冷却床 4・・・・・ストッパー 5・・・・・トランスファー(治具を伴った) 51・・・・頭部の高さを保つ治具 52・・・・頭部の高さを保つ治具のストッパー 6・・・・・トランスファー(治具を伴わない) 1-High temperature rail 11-High temperature rail head 12-High-temperature rail belly 13-High-temperature rail bottom 2-Rail loading table 3・ ・ ・ Cooling floor 4 ・ ・ ・ Stopper 5 ・ ・ ・ ・ ・ Transfer (with jig) 51 ・ ・ ・ ・ Jig for maintaining the height of the head 52 ・ ・ ・Jig stopper to keep height 6 …… Transfer (without jig)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高温のレールを冷却するにあたり、レー
ルの温度分布を推定し、室温まで冷却後に生じる上下曲
がり量を予測し、該曲がり量が零と成るように、レール
の上下方向にあらかじめ曲げ加工を施すことを特徴とす
るレールの上下曲がり防止法。
1. When cooling a high-temperature rail, the temperature distribution of the rail is estimated, the vertical bending amount that occurs after cooling to room temperature is predicted, and the rail is bent in the vertical direction in advance so that the bending amount becomes zero. A method to prevent vertical bending of rails, which is characterized by processing.
【請求項2】 以下に示す工程を経ることを特徴とする
請求項1に記載のレールの上下曲がり防止法。 イ)レールの温度を測定する工程と。 ロ)レールの温度分布の推定結果より曲げ加工量を求め
る工程と、 ハ)レールを横置き状態で頭部の下にレールと共に移動
可能な治具51を配置して、レールの頭部中央と底部中
央を結ぶ面を水平とする工程と、 ニ)レールを複数のトランスファー5によりレールの頭
部中央と底部中央を結ぶ面に平行で、かつレールの長手
方向と直角方向に移動させる工程と、 ホ)レールの長手方向中央部にストッパー4をあてて、
この部分の移動を停止させると共に、レールの他の部分
をトランスファーにより引続き移動させてレールを頭部
が凸になる様に曲げる工程と、 ヘ)所定の曲げ加工量とした後に曲げ加工を終了する工
程。
2. The method for preventing vertical bending of a rail according to claim 1, wherein the method includes the following steps. A) A step of measuring the rail temperature. (B) The step of obtaining the bending amount from the estimation result of the temperature distribution of the rail, and (c) the jig 51 which can be moved together with the rail is placed under the head in the horizontal position of the rail, and A step in which the surface connecting the bottom centers is made horizontal, and d) a step in which the rails are moved by a plurality of transfers 5 parallel to the surface connecting the center of the rail head and the center of the rail and in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rails, E) Put the stopper 4 on the center of the rail in the longitudinal direction,
Stopping the movement of this part, and continuously moving the other part of the rail by transfer to bend the rail so that the head becomes convex. Process.
JP33223495A 1995-12-20 1995-12-20 Method for preventing vertical bend of rail Pending JPH09168814A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7828917B2 (en) * 2004-01-09 2010-11-09 Nippon Steel Corporation Rail manufacturing method
CN109513748A (en) * 2018-11-28 2019-03-26 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 For hundred meters of rail pre-bending methods before cooling

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