PL63107B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 12.IV.1965 (P 108 361) 15.IV.1964 Francja 23.X.1971 63107 KI. 7 a, 1/08 MKP B 21 b, 1/08 UKD Twórca wynalazku: Raymond Stammbach Wlasciciel patentu: De Wendel & Cie, Paryz (Francja) Sposób walcowania szyn Wynalazek dotyczy sposobu walcowania szyn.Analizujac walcowanie szyn przez badanie ko¬ lejnych odksztalcen, którym podlega metal przed dojsciem do koncowego przekroju stwierdzic mozna dotychczas, ze walcowanie prowadzone jest w spo¬ sób niewlasciwy.Szyna w czasie pracy ulega bardzo silnym na¬ prezeniom na powierzchni jezdnej glówki, pod¬ czas gdy ta czesc przekroju walcowana jest prawie calkowicie cisnieniem posrednim i nie podlega w obecnych sposobach silnemu i bezposredniemu za¬ grzewaniu.Klasyczne profilowanie powoduje znieksztalcenia asymetryczne dajac w efekcie przedkuwke silnie wykrojona której .poszczególne elementy stygna z rózna szybkoscia w czasie walcowania. Poza tym walce walcarki z klasycznym dotlaczaniem pracuja kolejno na czesci górnej i dolnej profilu cisnieniem posrednim i bezposrednim, naprezajac kolejno stal w dwóch kierunkach ortogonalnych, co w rezulta¬ cie powoduje powstanie w szynie w stadium kon¬ cowym naprezen wewnetrznych.Stosowane obecnie sposoby walcowania ulatwia¬ ja wiec w pewnym stopniu niszczenie glówki szyny w czasie jej eksploatacji na torach, oraz tworzenie sie i rozprzestrzenianie naprezen wewnetrznych, po¬ wodowanych naprezeniami powstalymi w czasie walcowania oraz dodatkowymi naprezeniami, po¬ wstalymi w czasie ochladzania i hartowania.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wal- 2 cowania pozwalajacego na równomierne zgrzewa¬ nie calego przekroju szyny a szczególnie po¬ wierzchni jezdnej, alby ja przystosowac do napre¬ zen, którym podlega w czasie eksploatacji. 5 Sposób wedlug wynalazku polega na speczaniu na przemian z rozciaganiem kontrolowanym, w czesci majacej stanowic (glówke szyny.Siposób ten jest realizowany za pomoca klasycz¬ nych klatek walcowniczych zagrzewajacych stal w 10 czterech kierunkach ortogonalnych zbieznych, a nastepnie za pomoca klatek dna dla kontroli roz¬ szerzania, takich jakich uzywa sie przy produkcji belek z równoleglymi skrzydlami.Proponowano uzywac walcarki uniwersalnej do 19 walcowania szyn, lecz w tym znanym sposobie nie uzyskuje sie utworzenia wypuklego obrzezenia glówki szyny.Sposób walcowania, który jest przedmiotem wy¬ nalazku polega, poprzez uzycie rowków o okreslo- 20 nym profilu, na utrzymaniu wypuklego ksztaltu iglówki szyny przez caly czas walcowania bez ry¬ zyka utworzenia wyplywki lub faldu, przy równo¬ czesnym zagrzewaniu zaokraglenia stanowiacego polaczenie miedzy powierzchnia górna i bokiem 25 glówki, to znaczy czesci profilu, która jest narazo¬ na na najwieksze naprezenia przy stykaniu sie z obreczami kól.Sposób wedlug wynalazku objasniono ponizej na podstawie przykladowego rysunku, na którym fig. 1 30 przedstawia przekrój poprzeczny szyny otrzyma- 6310763107 nej klasycznym sposobem, w którym przez walco¬ wanie klasyczne sztaby a otrzymuje sie przedkuw- ke b przedstawiona linia przerywana, a profil gotowej szyny c jest zakreskowainy, fig. 2 przed¬ stawia przekrój poprzeczny szyny otrzymanej spo¬ sobem wedlug wynalazku, fig. 3 przedstawia wal¬ cowanie glówki szyny przedstawionej na fig. 5 w powiekszeniu, fig. 4 — walcowanie glówki szyny przedstawionej na fig. 6 w powiekszeniu, fig. 5 — klatke uniwersalna cztero-walcowa w widoku czo¬ lowym, fig. 6 — klatke duo w widoku czolowym, fig. 7 do 13 przedstawia ksztaltowanie szyny w poszczególnych przepustach walcowania ciaglego, sposobem wedlug wynalazku, fig. 14 do 20 ilustruja ksztaltowanie szyny w poszczególnych przepustach na klatkach uniwersalnych nawirotnych, fig. 21 przedstawia schemat ciaglego walcowania szyn na klatkach uniwersalnych, fig. 22 — klatke do ob¬ róbki koncowej przedkuwki w widoku czolowym, fig. 23 — klatke wykanczajaca umieszczona na wiezyczce w widoku czolowym, fig. 24 — przed¬ stawia klatke wykanczajaca umieszczona na wie¬ zyczce w powiekszeniu, fig. 25 przedstawia sche¬ mat walcowania szyn na klatkach uniwersalnych nawrotnych, fig. 26 — klatke do obróbki wstepnej nawrotnej w widoku czolowym, fig. 27 — klatke speczajaca nawrotna w widoku czolowym, fig. 28 —- klatke wykanczajaca nienawrotna w widoku czolowym.Pierwszy przepust wedlug sposobu dokonuje sie w klatce uniwersalnej klasycznej z czterema wal¬ cami pracujacymi w jednej plaszczyznie, miano¬ wicie po dwa walce .umieszczone poziomo nad soba (fig. 5, 20 i 21) oraz krazkami walcowniczymi 22 do ksztaltowania powierzchni jezdnej szyny 12 i krazkiem walcowniczym 22 do ksztaltowania sto¬ py szyny. Rdzen szyny 10 profiluje sie walcami po¬ ziomymi 20 i 21 jak na fig. 3. Walce naciskaja w kierunkach oznaczonych strzalkami H i IT. Po¬ wierzchnie jezdna 12 ksztaltuje sie za pomoca krazka 22 profilowanego wzdluz profilu AB CE oraz A'B'CE'. Nacisk walcowania wywiera sie zgodnie ze strzalkami G i G\ W wyniku tego for¬ muje sie zgrubienie na bokach glówki wedlug linii kreskowanej D i D'.Po wyjsciu z klatki uniwersalnej, przedkuwke wprowadza sie do speczarki (fig. 6) zawierajacej walce 23 i 24, która ksztaltuje sie profil wedlug BCDEF oraz B'CD'E'F' i usuwa zgrubienie D D', które powstalo porzednio. Równoczesnie po¬ wierzchnia jezdna szyny 12 formuje sie wypukla wedlug A A'. Walce 23 i 24 nie stykaja sie z rdze¬ niem profilu poczawszy od punktu F, z jednej strony aby zredukowac moment walcujacy, z dru¬ giej strony aby nie zwiekszac wypuklenia powsta¬ jacego w AA'.Postepujac kolejno tak jak przedstawia fig. 3 i 4 otrzymuje sie ksztalt definitywny glówki szyny, zgrzewajac stale zaokraglenia B i C oraz B' C, a na zmiane kontury B-A — A'-B' oraz C-D — C-D'.Walcowanie stopy szyny prowadzi sie tak jak w przypadku belki za pomoca gladkiego krazka 22'.Nastepnie przechodzi sie do dotloczenia przed¬ stawionego na fig. 13.Fig. 7 do 13 przedstawiaja kolejne przepusty spo¬ sobem wedlug wynalazku. Fig. 7, 9 i 11 przedsta¬ wiaja pierwszy, drugi i trzeci przepust, fig. 8 do 12 przepusty 1-bis, 2-bis, 3-bis, a fig. 13 przepust koncowy. 5 Przedkuwke zakreskowana na rysunku przedsta¬ wiona w przepuscie 1 (fig. 7), otrzymuje sie w zna¬ ny sposób na nawrotnej walcarce duo lub trio umieszczonej przed klatkami. (uniwersalnymi, o 4 lub 6-ciu przepustach. Szyny ksztaltuje sie w prze- io pustach 1, 1-bis, 2 2-bis, 3, 3-bis, i doprowadza potem do klatki przedniej wykanczajacej (przepust 3-bis). Przepusty 1, 2, 3, (rys. 7, 9, 11) wykonuje sie na (klatkach uniwersalnych podobnych do 4-ro walcowych przedstawionych schematycznie na ii fig. 5. Liczba 20 oznaczono walec górny, liczba 21 walec dolny, liczba 22 krazek profilowany, liczba 22 krazek gladki. Przepusty 1-bis, 2-bis, 3-bis, (rys. 8, 10, 12) wykonuje sie na klatkach duo podobnych do przedstawionych na fig. 6 i walcuje w sposób 20 ciagly z klatkami uniwersalnymi. Górny walec tych klatek jest oznaczony liczba 23 a walec dolny licz¬ ba 24.Na fig. 7 do 11 i 8 do 12 przedstawiono liniami przerywanymi zgrubienia AA' i DD' powstajace 25 na glówce szyny przez stosowanie kolejnych pro¬ cesów wedlug wynalazku, oraz ich redukcje celem otrzymania ostatecznego profilu. Procesy te pro¬ wadzi sie przez kolejne zgrzewanie, co w wyniku prowadzi do powstania glówki o powierzchni 30 jezdnej majacej optymalna odpornosc mecha¬ niczna.Przepust koncowy wykonuje sie w klatce takiej jakiej uzywa sie w znanych walcarkach np.Gary'ego. W tym przepuscie glówke oraz zlacza 2 walcuje sie miedzy dwoma poziomymi walcami 25 i 26, podczas gdy stopa otrzymuje nacisk orto¬ gonalny w stosunku do glównego kierunku walco¬ wania, za pomoca krazka 27 o osi pionowej. 40 Aby walcowanie koncowe wg fig. 13 mialo zna¬ czenie, trzeba aby szyna przez wszystkie klatki przechodzila tylko jeden raz. Korzystnie jest za¬ tem, gdy stosuje sie walcowanie ciagle jak opisano dalej w odniesieniu do fig. 21. 45 Sposób ten moze byc takze stosowany, jezeli dysponuje sie zespolem nawrotnym: klatka .uni¬ wersalna — klaitka speczajaca, dalej klatka uni¬ wersalna konczaca (fig. 25).W tym wypadku zmniejsza sie o 30% cisnienie 50 walcowania i zmienia walcowanie koncowe zgod¬ nie z fig. 14 do 20, i uzywa sie klatek uniwersal¬ nych lub klatek duo, których konstrukcja jest podobna do klatek uniwersalnych i klatek duo opisanych poprzednio. Klatki uniwersalne daja 55 „przepusty" pokazane na fig. 14 do 18 a klatki duo „przepusty bis" pokazane na fig. 15 do 19.Zmiana koncowego walcowania jest konieczna ze wzgledu na to, ze w klatkach duo spedzajacych (przepusty bis) wydluzenie glówki jest wieksze niz 60 stopy. Pret stanowiacy przedkuwke. wykazuje wte¬ dy tendencje do wyginania sie, tym wiekszym zmianom ulega metal w czasie pracy. Kierujac pret miedzy klatka uniwersalna i klatka speczaja- es ca nalezy zmniejszac tendencje do wyginania i dlatego zmniejsza sie naciski, co zwieksza ilosc5 przepustów do 5 zamiast 3 jak w walcowaniu ciaglym.Aby nie zwiekszac ilosci rysunków, przedstawio¬ no na fig. 14 do 19 tylko trzy przepusty, fig. 14, 16 i 18 przedstawiaja przepusty 1, 3 i 5, fig. 15 do 19 — przepusty 1-bis, 3-bis, 5-bis. Na fig. 20 przed¬ stawione jest walcowanie koncowe analogiczne do walcowania przedstawionego ha fig. 13.Przedkuwka wyjsciowa pozostaje ta sama (prze¬ krój zakreskowany przepustu 1, fig. 14).Zmienia sie takze naciski walców pionowych klatki uniwersalnej nawrotnej, aby otrzymac te sama szybkosc wydluzania stopy i glówki. Walec ksztaltujacy glówke bardziej przesuwa sie od wal¬ ca ksztaltujacego stope i to w stosunku odwrot¬ nym do speczanej grubosci metalu aby otrzymac to samo wydluzenie w glówce i stopie. Gdyby ten warunek nie zostal spelniony, pret wyginalby sie przy wyjsciu z klatki uniwersalnej, nie wchodzilby do klatki speczajacej i walcowanie staloby sie nie- mozliiwe.Ponizej opisano walcarki do stosowania walco¬ wania wedlug sposobu. Walcarka, która nadaje sie najlepiej do walcowania wedlug sposobu winna za¬ wierac zespoly mechaniczne znane i powszechnie uzywane w wielu walcarkach. Nowosc polega prze¬ de wszystkim na ulozeniu i stosowaniu jednostek.Powyzej zespolu ciaglego przedstawionego sche¬ matycznie na fig. 21 znajduja sie jedna lub dwie klatki nawrotne lub trio 28 znanego typu do przy¬ gotowania przedkuwki napedzane silnikiem 29, na wale którego jest zainstalowana skrzynka biegów 30, klatke 31 wykanczajaca przedkuwke przedsta¬ wiono na fig. 22. Sklada sie ona z dwóch walców poziomych 32, 33, zaopatrzonych w odpowiednie rowki. Klatka ta jest napedzana silnikiem 30" na wale którego nasadzona jest skrzynia biegów.Walcarka zawiera na zmiane klatki uniwersalne 32 czterowalcowe takie jak na fig. 5 i klatki duo 33 takie jak na fig. 6. Klatki uniwersalne 32 sa napedzane silnikami 32' na prad staly nienawrotne lecz o regulowanej predkosci, gdyz silniki te sa polaczone za posrednictwem przekladni zebatej 32" z klatkami 32. Moga one byc zamienione na klatki duo.Klatki duo 33 nie sa napedzane i uruchamiane sa jedynie pretem przechodzacym przez klatki uni¬ wersalne 32. Poniewaz powoduja one lekkie znie¬ ksztalcenie przekroju, zbyteczne jest przewidywa¬ nie jakiegokolwiek napedu dla nich.Klatka wykanczajaca 34 moze byc klatka uni¬ wersalna analogiczna do klatek 32 jakie przedsta¬ wiono na fig. 13. Jednakze korzystnym jest umiesz¬ czenie jej na wiezyczce przedstawionej schema¬ tycznie na fig. 21 i oznaczonej liczba 34'.Na fig. 23 i 24 przedstawiono klatke wykancza¬ jaca umieszczona na wiezyczce; taka klatka jest znana Walce górne 35 i dolne 36 posiadaja dwa rowki umieszczone symetrycznie w stosunku do plaszczyzny srodkowej poprzecznej walców oraz dwa walce 37 i 38. Walec 37 walcuje stope szyny, a walec 38 jest walcem oporowym. 6 Przy takiej konstrukcji w przypadku zuzycia rowka wykanczajacego zmiany rowka dokonuje sie w bardzo krótkim czasie przez obrót calej klatki o 180°. s Fig. 25 do 28 odnosza sie do odmiany walcowania szyn na zespole uniwersalnym z klatkami nawro- tnymi z klatka wykanczajaca uniwersalna wal¬ cujaca szyny tylko jeden raz.Zespól nawrotny (fig, 25) sklada sie z nawrotnej io klatki duo 39, gdzie przedkuwka zostaje przygoto¬ wana a nastepnie walcowana w klatce duo 40.Przedkuwke uksztaltowana do przekroju z fig. 14 przeprowadza sie do klatki uniwersalnej cztero- -walcowej 41 opisanej powyzej, napedzanej silni- 15 kiem 42' za posrednictwem skrzynki przekladnio¬ wej 41'. Z klatki uniwersalnej 41 szyne przepro¬ wadza sie do nienapedzanej nawrotnej klatki duo 42 z dwoma walcami 23 i 24 posiadajacymi odpo¬ wiednie rowki, nastepnie po odpowiedniej ilosci 20 przepustów na przyklad pieciu przepustach (14 do 19) do wykanczajacej klatki duo 43, podobnej do poprzedniej lecz zawierajacej walec oporowy 43'.Sposób wedlug wynalazku pozwala na znaczne zwiekszenie zgrzewania glówki szyny co uodpar- 25 nia ja na naprezenia jakim bedzie poddawana w czasie pracy. Poniewaz poszczególne elementy przekroju szyny podlegaja o wiele bardziej równo¬ miernemu zgrzewaniu niz w klasycznym sposobie walcowania, gdzie przedkuwka wyjsciowa jest duzo 30 bardziej niesymetryczna, szyny produkowane we¬ dlug wynalazku posiadaja lepsze charakterystyki mechaniczne i wykazuja mniej naprezen szczatko¬ wych, co powoduje, ze lepiej sprawuja sie na to¬ rach. 35 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób walcowania szyn, znamienny tym, ze poddaje sie je kolejnym zabiegom speczania i roz- 40 ciagania kontrolowanego, przy czym stale utrzy¬ muje sie zaokraglenia glówki w czasie kolejnych odksztalcen przedkuwki, laczac zgrzewanie w klat¬ ce uniwersalnej, miedzy czteroma walcami ze zgrzewaniem w klatce speczajacej duo, tak ze roz- 45 ciagniecie spowodowane przez jeden zespól wal¬ cowniczy usuwa sie przez nastepny bez wytwarza¬ nia ostrych brzegów, faldów lub wyplywek wal¬ cowniczych.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie klatki rozmieszczone tak, ze po klatkach napedzanych stosuje sie klatki nienapedzane. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze prowadzi sie go metoda ciagla. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze uzywa sie w nim walcownicze zespoly uniwer¬ salne nawrotne. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze ustawia sie iwalce pionowe klatek uniwersalnych nawrotnych tak, aby wydluzenie stopy i glówki szyny w kazdym przepuscie pozostalo jednakowe. 60 6. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze stosuje sie klatke uniwersalna wykanczajaca o jed¬ nym przepuscie. Dokonano jednej poprawMKI. 7 a, 1/08 63107 MKP B 21 b, 1/08 Fio.

3. Fio.l Fio.6 F,o.5 1-22' fio.4 r,*.r 22 20 22 22'KI. 7 a, 1/08 63107 MKP B 21 b, 1/08 n*M r,*.f6 r,*.t& M 22 22' 20 22 22' 20 30' Fia.21KI. 7 a, 1/08 63107 MKP B 21 b, 1/08 Fio.25 f,o.Z7 L.Z.Graf. Zam. 1068 20.IV.71 240 PL PL