JPH1177161A - レールの矯正装置 - Google Patents
レールの矯正装置Info
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- JPH1177161A JPH1177161A JP25260897A JP25260897A JPH1177161A JP H1177161 A JPH1177161 A JP H1177161A JP 25260897 A JP25260897 A JP 25260897A JP 25260897 A JP25260897 A JP 25260897A JP H1177161 A JPH1177161 A JP H1177161A
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Abstract
残留応力を制御する。 【解決手段】 レールの上下方向に矯正するローラー矯
正機に、上下方向に千鳥型に配置したロールの少なくと
も一つ以上のロールに対し、これに対向した位置に圧下
ロールを配置する。
Description
をもつレールの矯正装置に関する。
で、水平ロールを用いて、ローラー矯正を行っている。
この矯正工程では残留応力として頭部と底部に長手方向
引張応力、柱部に圧縮応力が生じる。これらの残留応力
によって頭部は上へ、足部は下へと逆方向に反りかえろ
うとするので、腹部に脆性亀裂ができた場合、亀裂の伝
播を著しく促進させる危険性がある。かつて、米国で実
際に腹部脆性亀裂の伝播によるレールの破損事故があ
り、大きな問題となり、この原因の一つにこの残留応力
分布が考えられていた。
しくは機械的に緩和する方法が提案された。
平２−２８２４２６号公報に開示された「パーライト変
態を利用した、脆性亀裂が頭頂側へ抜けないことを目的
とした方法」が知られているが、腹部脆性亀裂自体をそ
れほど短くできていない。
７−１８５６６０号公報に開示された「ローラー矯正で
の塑性変形を軽くすることにより残留応力を軽減する方
法」、特開平６−３１２２１６号公報に開示された「ロ
ーラー矯正後段で小径ロールで軽く圧延する方法」が知
られている。
と足裏の表層に圧縮応力を付加するので、腹部脆性亀裂
の伝播を抑制する残留応力分布が得られ、手段として比
較的簡単であるにもかかわらず抜本的に残留応力分布が
改善される点で、非常に有効である。特に本発明での圧
下ロールを小径ロールとした理由は塑性変形を頭頂と足
裏に限定するためであり、全体としての形状をほとんど
変えることなく残留応力が付与できるからである。
となく、４億通トン以上の長寿命のレールが得られるこ
とがわかっている。
開示された方法は、矯正後であるにも関わらず、特に上
反り等の形状不良が生じることがある。この上反りは最
大で１２ｍあたり６０ｍｍ（曲率半径で３００ｍ、二階
微分係数換算の曲率で１．６７×１０-3ｍ-1）にも達
し、ＡＲＥＡの規格である１２ｍｍあたり１９ｍｍの反
り量を遥かに上回る。このような場合、仕上にプレス矯
正を行ったり、再度曲げ矯正を負荷する等の対応が必要
になる。特に、再度の曲げ矯正を与えることは前述した
残留応力制御の効果がなくなるので、好ましくない。
に引張残留応力を生じさせないでローラー矯正するこ
と、または、ローラー矯正に残留応力分布を制御する機
能を付与することを目的としている。
ー矯正機で真直に矯正されたレールについて頭頂と足裏
から圧下するロール軽圧下圧延実験を数多く試み、低コ
ストでの反りの発生しない残留応力制御方法を検討して
いた。
悪化が生じることが多かったが、最初の知見として、
１）圧延の出側に下向きの小さいモーメントを付与する
ことで形状がよくなることの知見が得られた。この知見
を根拠に矯正機へ軽圧下圧延を組み込んだ実験を行い、
この結果、次の知見を得た。
どちらに対向させてもよいが、その後の曲げ量を小さく
しなければならない。
ルが上反りしているので、下矯正ロールに対向して組み
込むのが合理的である。等の知見が得られた。これらの
知見より、矯正機に軽圧下圧延を組み込む方法に可能性
が出てきた。
ので、その要旨は、 （１） レールの上下方向に矯正するローラー矯正機
と、その出側に配置した軽圧下圧延機よりなるレールの
矯正装置において、上下方向に千鳥型に配置したロール
の少なくとも一つ以上のロールに対し、これに対向した
位置に圧下ロールを配置することを特徴としたレールの
矯正装置。
矯正機の前段、中段又は後段としたことを特徴とする前
記（１）に記載のレールの矯正装置。
ロールよりも小径ロールとしたことを特徴とする前記
（１）又は（２）に記載のレールの矯正装置である。
する。
ルの矯正装置を示した図である。図１に示すように、後
段で下ロール２に対向させて小径の上ロール３を圧下ロ
ールとして付設したものである。軽圧下機Ａで圧延する
前の上下ローラー２、３でレール１の大きい曲がりを矯
正し、この軽圧下で残留応力を制御する。後段に設けた
ローラー２、３では軽圧下で生じた反りに対してこれを
修正する曲げを与える。この例は、足裏よりも頭頂の残
留応力を大きく圧縮側へ変化させる場合に適している。
矯正装置を示した図である。図２に示すように、中段で
上ロール２に対向させて小径の下ロール３を圧下ロール
として付設したものである。軽圧下機Ａで圧延する前の
上下ローラー２、３でレール１の大きい曲がりを矯正
し、この軽圧下で残留応力を制御する。軽圧下後の２つ
のローラー２、３で、軽圧下で生じた反りを矯正する。
この例は、頭頂よりも足裏の残留応力を大きく圧縮側へ
変化させる場合に適している。
の矯正装置を示す図である。図３に示すように、前段で
下ロール２に対向させて小径の上ロール３を圧下ロール
として付設したものである。矯正機に入る前には不均一
な熱収縮によってレール１は上反りしている。この反り
を軽圧下圧延の出側のローラー２で下向きのモーメント
を付与することで矯正する。過去の知見で得られたとお
り、このモーメントは大きいものではないが、反りの大
部分を矯正できる。軽圧下でのあとは軽い負荷で矯正が
できる。この例の方法は矯正の負荷を軽くすることによ
り、頭頂と足裏で生じる残留応力を軽減するものであ
る。残留応力をある目標数値へ制御するのには向かない
が、形状が最も安定する。
ついて説明したが、ローラ矯正機の構造に応じて任意の
個数設けることができる。
正機を用いて行った。矯正ローラーの直径は、８００ｍ
ｍであり、そのピッチは１５００ｍｍである。付設した
小径ロールの直径は２５０ｍｍであり、矯正ローラー同
様に硬質の鋼を肉盛りしている。
８００ｋＮであり、実験に用いたレールはＤＨＨ３７０
−１３６ｌｂＲＥレールである。
ロールを付設したときの各実験条件での残留応力分布を
示す。足裏よりも頭頂の残留応力が大きく圧縮側へ変化
している。図４中で、４は、矯正ままの残留応力分布、
５は、後段で圧下ロールとして上ロールを付設して８０
０ｋＮで軽圧下したときの残留応力分布、６は、後段で
圧下ロールとして上ロールを付設して６００ｋＮで軽圧
下したときの残留応力分布、７は、後段で圧下ロールと
して上ロールを付設して４００ｋＮで軽圧下したときの
残留応力分布を示している。
ロールを付設したときの各実験条件での残留応力分布を
示す。頭頂よりも足裏の残留応力が大きく圧縮側へ変化
している。図５中で、４は、矯正ままの残留応力分布、
８は、後段で圧下ロールとして下ロールを付設して８０
０ｋＮで軽圧下したときの残留応力分布、９は、後段で
圧下ロールとして下ロールを付設して６００ｋＮで軽圧
下したときの残留応力分布、１０は、後段で圧下ロール
として下ロールを付設して４００ｋＮで軽圧下したとき
の残留応力分布を示している。
ロールを付設したときの各実験条件での残留応力分布を
示す。頭頂、足裏ともに圧縮側へ大きくはないが残留応
力が変化している。図６中で、４は、矯正ままの残留応
力分布、１１は、前段で圧下ロールとして上ロールを付
設して８００ｋＮで軽圧下したときの残留応力分布、１
２は、前段で圧下ロールとして上ロールを付設して６０
０ｋＮで軽圧下したときの残留応力分布、１３は、前段
で圧下ロールとして上ロールを付設して４００ｋＮで軽
圧下したときの残留応力分布を示している。
たレールの耐腹部脆性亀裂伝播特性の評価として腹部に
水平に４５０ｍｍ切り込みを入れたときの開口量を示
す。本発明で残留応力制御したレールはどれも開口量が
負であり、切り込みは閉じる方向であることがわかる。
これは腹部亀裂が生じたとき、伝播を止める方向に残留
応力が生じていることになるので、これらの耐腹部脆性
亀裂伝播特性は優れていることが言える。
播特性の優れ、また、疲労強度の高いレールを、矯正ま
まで製造することが可能となった。
付設した矯正装置を示す図である。
付設した矯正装置を示す図である。
付設した矯正装置を示す図である。
付設した矯正装置で矯正したレールの残留応力分布を示
した図である。
付設した矯正装置で矯正したレールの残留応力分布を示
した図である。
付設した矯正装置で矯正したレールの残留応力分布を示
した図である。
設） ６ ６００ｋＮで軽圧下したもの（後段で上ロール付
設） ７ ４００ｋＮで軽圧下したもの（後段で上ロール付
設） ８ ８００ｋＮで軽圧下したもの（後段で下ロール付
設） ９ ６００ｋＮで軽圧下したもの（後段で下ロール付
設） １０ ４００ｋＮで軽圧下したもの（後段で下ロール付
設） １１ ８００ｋＮで軽圧下したもの（前段で上ロール付
設） １２ ６００ｋＮで軽圧下したもの（前段で上ロール付
設） １３ ４００ｋＮで軽圧下したもの（前段で上ロール付
設） Ａ 軽圧下機
Claims (3)
- 【請求項１】 レールの上下方向に矯正するローラー矯
正機と、その出側に配置した軽圧下圧延機よりなるレー
ルの矯正装置において、上下方向に千鳥型に配置したロ
ールの少なくとも一つ以上のロールに対し、これに対向
した位置に圧下ロールを配置することを特徴としたレー
ルの矯正装置。 - 【請求項２】 圧下ロールの設置位置をローラー矯正機
の前段、中段又は後段としたことを特徴とする請求項１
に記載のレールの矯正装置。 - 【請求項３】 圧下ロールを、千鳥型に配置したロール
よりも小径ロールとしたことを特徴とする請求項１又は
２に記載のレールの矯正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25260897A JP3754190B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | レールの矯正方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25260897A JP3754190B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | レールの矯正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1177161A true JPH1177161A (ja) | 1999-03-23 |
| JP3754190B2 JP3754190B2 (ja) | 2006-03-08 |
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ID=17239744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25260897A Expired - Fee Related JP3754190B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | レールの矯正方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3754190B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103071703A (zh) * | 2013-02-19 | 2013-05-01 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 型材矫直装置及方法 |
| CN105728503A (zh) * | 2016-03-08 | 2016-07-06 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 改善钢轨矫后断面均匀性装置布置结构 |
Families Citing this family (1)
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| CN102284503B (zh) * | 2011-04-28 | 2013-03-20 | 内蒙古科技大学 | 百米钢轨残余应力控制方法 |
-
1997
- 1997-09-03 JP JP25260897A patent/JP3754190B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN105728503A (zh) * | 2016-03-08 | 2016-07-06 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 改善钢轨矫后断面均匀性装置布置结构 |
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|---|---|
| JP3754190B2 (ja) | 2006-03-08 |
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