RU2521071C1

RU2521071C1 - Rail welding and thermal processing complex

Info

Publication number: RU2521071C1
Application number: RU2012156461/11A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Лужин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Металлпромсервис"
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-06-27

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: rail welding and thermal processing complex comprises the following units sequentially located: a welding machine, a flash trimmer, a grinding assembly of weld joint contour and a hardening plant, and preferably a conveyor-pusher, an assembly of preliminary cleaning of a rail end and centring of a rail profile, as well as a defect detector. The assembly of preliminary cleaning of the rail end and centring of the rail profile is located in front of the welding machine. The defect detector in its turn is located after the hardening plant. All assemblies and units of the complex are located in a common casing. A method of fabrication of rail strings includes the consistent butt welding of unhardened links of rail mill products, burr grinding, grinding of weld joint head and consistent quenching of the rail along the entire length by passing the welded rail string through the hardening plant.

EFFECT: by means of the present invention rail strings with a uniform structure and properties throughout the railway can be manufactured from previously hardened mill products.

5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для изготовления сварных рельсовых плетей длиной до 800-1000 метров из более коротких звеньев рельсового проката.The invention relates to railway transport and can be used for the manufacture of welded rail lashes with a length of up to 800-1000 meters from shorter links of rail products.

В настоящее время длинные рельсовые плети изготавливают последовательной сваркой звеньев рельсового проката диной 12,5 или 25 м, прошедших термообработку (закалку). В результате сварки в области сварных швов структура и физико-химические свойства металла отличаются от структуры и свойств металла на основной протяженности рельсов, что при эксплуатации приводит к неравномерному износу рельсов и сокращению срока их службы. Для устранения этого недостатка после проведения сварки зоны сварных стыков подвергают дополнительной термообработке. То есть помимо сварочного оборудования для изготовления рельсовых плетей необходимо оборудование для термообработки. Оба вида оборудования используются, как правило, независимо одно от другого и располагаются на значительном расстоянии между собой. Более того, каждый вид оборудования включает отдельные средства перемещения вдоль рельсовой плети.At present, long rail lashes are made by sequential welding of the sections of rail rolled with a length of 12.5 or 25 m, which have undergone heat treatment (hardening). As a result of welding in the field of welds, the structure and physicochemical properties of the metal differ from the structure and properties of the metal along the main length of the rails, which during operation leads to uneven wear of the rails and a reduction in their service life. To eliminate this drawback after welding, the zones of the welded joints are subjected to additional heat treatment. That is, in addition to welding equipment for the manufacture of rail lashes, heat treatment equipment is necessary. Both types of equipment are used, as a rule, independently of one another and are located at a considerable distance between each other. Moreover, each type of equipment includes separate means of movement along the rail lash.

Известен комплекс для сварки рельсов и термообработки сварных стыков (патент CN 1648263, 2005 г.), который позволяет выровнять структуру и свойства металла после сварки закаленных рельсовых звеньев. К недостаткам комплекса относится то, что выравнивание структуры металла происходит не полностью, и в процессе его работы требуется периодическое перемещение термообрабатывающего оборудования от одного сварного шва до другого.A known complex for welding rails and heat treatment of welded joints (patent CN 1648263, 2005), which allows you to align the structure and properties of the metal after welding of hardened rail links. The disadvantages of the complex include the fact that the alignment of the metal structure does not occur completely, and in the process of its operation, periodic movement of the heat-treating equipment from one weld to another is required.

Известен также путевой рельсосварочный и термообрабатывающий комплекс (патент RU 2272859, 2003 г.) на железнодорожном ходу или пневмоходу. Комплекс может использоваться для ремонта путей непосредственно на железнодорожных перегонах, но все недостатки указанного ранее устройства сохраняются и у этого комплекса.Also known rail welding and heat treatment complex (patent RU 2272859, 2003) on the railway track or air passage. The complex can be used to repair tracks directly on railway lines, but all the disadvantages of the previously mentioned device remain with this complex.

Предлагаемое изобретение позволяет изготавливать сварные рельсовые плети с однородной структурой и свойствами на всем протяжении. При этом комплекс един в управлении и более компактен по сравнению с известными устройствами.The present invention allows to produce welded rail lashes with a homogeneous structure and properties throughout. At the same time, the complex is single in control and more compact in comparison with known devices.

Рельсосварочный и термообрабатывающий комплекс для изготовления рельсовых плетей содержит последовательно расположенные сварочный агрегат, гратосниматель, узел шлифовки контура сварных стыков и закалочную установку.The rail-welding and heat-treating complex for the manufacture of rail lashes comprises sequentially located welding unit, a stripper, a grinding unit for the contour of welded joints and a hardening unit.

В состав комплекса также могут входить транспортер-толкатель, узел предварительной зачистки торцев рельсов и центровки профиля рельсов, расположенный перед сварочным агрегатом, а также дефектоскоп, расположенный после закалочной установки. Преимущественно все узлы И агрегаты комплекса размешают в общем корпусе. В закалочной установке используется индукционный нагрева рельса и последующее воздушное охлаждение через сопла.The structure of the complex may also include a conveyor-pusher, a node for preliminary cleaning of the ends of the rails and alignment of the profile of the rails located in front of the welding unit, as well as flaw detector located after quenching installation. Mostly all the nodes and assemblies of the complex are placed in a common housing. The hardening unit uses induction heating of the rail and subsequent air cooling through nozzles.

Конструктивные особенности рельсосварочного и термообрабатывающего комплекса поясняются с помощью чертежей.The design features of the rail welding and heat treatment complex are explained using the drawings.

На Фиг.1 схематически представлено последовательное расположение узлов и агрегатов рельсосварочного и термообрабатывающего комплекса вместе с рельсом, проходящем обработку в предлагаемом комплексе (движение рельса слева направо).Figure 1 schematically shows the sequential arrangement of nodes and assemblies of the rail welding and heat treatment complex together with the rail being processed in the proposed complex (movement of the rail from left to right).

На Фиг.2 - упрощенная компоновка рельсосварочного и термообрабатывающего комплекса на виде сверху в сечении горизонтальной плоскостью (движение рельса справа налево). На этом чертеже дефектоскоп не показан.Figure 2 is a simplified layout of the rail welding and heat treatment complex in a plan view in section from above by a horizontal plane (rail movement from right to left). The flaw detector is not shown in this drawing.

На Фиг 3 - упрошенный вид закалочного агрегата в сечении вертикальной плоскостью (сечение А-А).On Fig 3 is a simplified view of the hardening unit in section by a vertical plane (section AA).

Позицией 1 на чертежах обозначен обрабатываемый рельс. Рельсосварочный и термообрабатывающий комплекс содержит транспортер-толкатель 2, узел 3 предварительной зачистки торцев рельсов и центровки профиля рельсов, сварочный агрегат 4, гратосниматель 5, узел 6 шлифовки контура сварных стыков, закалочную установку 7 и дефектоскоп 8.Position 1 in the drawings indicates the processed rail. The rail-welding and heat-treating complex includes a conveyor-pusher 2, a node 3 for preliminary cleaning of the ends of the rails and centering of the rail profile, a welding unit 4, a puller 5, a node 6 for grinding the contour of the welded joints, a quenching unit 7 and a flaw detector 8.

Предпочтительно все узлы комплекса размещают в общем корпусе 9.Preferably, all nodes of the complex are placed in a common building 9.

Отдельные детали и элементы рельсосварочного и термообрабатывающего комплекса обозначены на чертежах следующими позициями: 10 - шлифовальные круги; 11 - центровочные валки узла 3 предварительной зачистки торцев рельсов и центровки профиля рельсов; 12 - электроконтакты сварочного агрегата 4; 13 - шлифовальные круги гратоснимателя 5; 14 - индукторы нагрева рельсов и 15 - сопло охлаждения закалочной установки 7. Крепление корпуса 9 к полу цеха или производственного участка производится анкерными болтами 16.Individual parts and elements of the rail welding and heat treatment complex are indicated on the drawings by the following positions: 10 - grinding wheels; 11 - centering rolls of the node 3 preliminary cleaning of the ends of the rails and alignment of the rail profile; 12 - electrical contacts of the welding unit 4; 13 - grinding wheels 5; 14 - heating inductors of rails and 15 - cooling nozzle of the quenching unit 7. The body 9 is fixed to the floor of the workshop or production site with anchor bolts 16.

Способ изготовления рельсовых плетей включает последовательно сварку встык незакаленных звеньев рельсового проката, съем грата, шлифовку головки сварных стыков и последовательную закалку рельса по всей длине путем пропускания сваренной рельсовой плети через закалочную установку.A method of manufacturing rail lashes includes butt butt welding of non-hardened sections of rail rolling, removal of a burr, grinding of the head of the welded joints and sequential hardening of the rail along the entire length by passing the welded rail lash through the quenching unit.

Работа рельсосварочного и термообрабатывающего комплекса организована как последовательное по длине свариваемой рельсовой плети и одновременное выполнение всех предусмотренных операций способа изготовления рельсовых плетей.The operation of the rail welding and heat treatment complex is organized as sequential along the length of the welded rail lash and the simultaneous execution of all the foregoing operations of the method for manufacturing rail lashes.

Звено незакаленного рельсового проката одним торцем вводят в транспортер-толкатель, который перемещает это и последующие звенья последовательно через все узлы и агрегаты рельсосварочного и термообрабатывающего комплекса. После зачистки торца и проведения первой сварочной операции удлиняющаяся рельсовая плеть перемещается внутри рельсосварочного и термообрабатывающего комплекса так, что первое звено последовательно на всю длину подвергается закалке в закалочной установке 7. При прохождении через гратосниматель 5 происходит обработка сварного стыка между двумя первыми звеньями рельсовой плети. На транспортер-толкатель 2 подают следующее (третье) звено рельсового проката и производят с ним все те же операции, что и с предыдущими звеньями. Наращивание рельсовой плети ведут до необходимой длины (800 м и более). При этом плеть по всей длине походит равномерную обработку и приобретает однородные физико-механические свойства и геометрические характеристики.The link of the non-hardened rail rolled is introduced at one end into the conveyor-pusher, which moves this and subsequent links sequentially through all the nodes and assemblies of the rail welding and heat treatment complex. After trimming the end and conducting the first welding operation, the extending rail lash moves inside the rail welding and heat treatment complex so that the first link is successively quenched in the quenching unit 7 over the entire length 7. When passing through the stripper 5, the welded joint between the first two links of the rail lash is processed. The conveyor-pusher 2 serves the next (third) link of the rolled steel and perform all the same operations with it as with the previous links. The extension of the rail lash lead to the required length (800 m or more). At the same time, whipping along the entire length resembles uniform processing and acquires uniform physical and mechanical properties and geometric characteristics.

С помощью рельсосварочного и термообрабатывающего комплекса согласно изобретению можно изготавливать рельсовые плети и из предварительно закаленных звеньев рельсового проката. В этом случае термообработке достаточно подвергать только относительно небольшие участки рельса по обе стороны от каждого сварного стыка. При этом закалочная установка будет работать периодически, что несложно регулировать с помощью программы управления комплексом.By means of a rail welding and heat treating complex according to the invention, rail lashes can also be made from previously hardened sections of rail products. In this case, it is sufficient to heat-treat only relatively small sections of the rail on both sides of each welded joint. In this case, the quenching unit will work periodically, which is easy to regulate using the complex management program.

Claims

1. Rail welding and heat treatment complex for the manufacture of rail lashes, containing sequentially located welding unit, a stripper, a grinding unit for the contour of welded joints and a quenching unit.

2. The complex according to claim 1, characterized in that it further comprises a conveyor-pusher, a node for preliminary cleaning of the end of the rails and alignment of the rail profile located in front of the welding unit, as well as a flaw detector located after the quenching installation.

3. The complex according to claim 1 or 2, characterized in that all its components and assemblies are located in a common building.

4. The complex according to claim 1, characterized in that the hardening unit includes rail heating inductors and a cooling nozzle.

5. A method of manufacturing rail lashes, including sequentially butt welding of non-hardened sections of rail rolling, removal of burrs, grinding of the head of the welded joints and sequential hardening of the rail along the entire length by passing the welded rail lash through the quenching unit.