RU2616319C1 - Токопроводящий рельс - Google Patents
Токопроводящий рельс Download PDFInfo
- Publication number
- RU2616319C1 RU2616319C1 RU2016109291A RU2016109291A RU2616319C1 RU 2616319 C1 RU2616319 C1 RU 2616319C1 RU 2016109291 A RU2016109291 A RU 2016109291A RU 2016109291 A RU2016109291 A RU 2016109291A RU 2616319 C1 RU2616319 C1 RU 2616319C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- head
- width
- carrier element
- aluminum
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K7/00—Making railway appurtenances; Making vehicle parts
- B21K7/02—Making railway appurtenances; Making vehicle parts parts for permanent way
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/06—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of high energy impulses, e.g. magnetic energy
- B23K20/08—Explosive welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
- B60M1/30—Power rails
- B60M1/302—Power rails composite
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Изобретение относится к токоподводящим рельсам. Токопроводящий рельс (1) содержит прессованный несущий элемент (2) из алюминия или алюминиевого сплава и накладную ленту из стали. Несущий элемент выполнен в поперечном сечении в форме двутавра. Одна полка (3) двутавра является подошвой рельса (1) и имеет ширину h1, другая полка (4) двутавра является головкой рельса (1) и имеет ширину h2. Накладная лента (6) закреплена на головке (4) несущего элемента (2) со стороны ее лицевой поверхности (7) посредством сварки взрывом. При этом ширина подошвы рельса превышает ширину его головки, что упрощает технологию изготовления токопроводящих рельсов, так как дает возможность использовать тот же взрыв для разрезания единого стального листа (13) по продольным краям головок (4) с образованием соответствующих накладных лент (6). Технический результат заключается в увеличении прочности соединения накладной ленты с лицевой поверхностью несущего элемента. 2 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Предлагаемое изобретение относится к линиям энергоснабжения, контактирующим с токоприемниками транспортных средств с электротягой и расположенным вдоль железнодорожного полотна, а именно к токопроводящим рельсам преимущественно подземных транспортных средств.
Уровень техники
Известен токопроводящий рельс, содержащий несущий элемент из алюминиевого сплава, выполненный в поперечном сечении в форме двутавра, одна полка которого является подошвой рельса, а другая - его головкой с соответствующей лицевой поверхностью, так что ширина подошвы равна ширине головки, и перекрывающую эту поверхность накладную ленту из стали, диффузионно-соединенную с указанной лицевой поверхностью посредством совместной прокатки (см. описание изобретения к патенту RU №2217248 С1, МПК В21В 1/08, B23K 31/02, B23K 101:26, опубликовано 27.11.2003).
Признаки известного рельса, совпадающие с признаками заявленного изобретения, заключаются в том, что он содержит несущий элемент из алюминиевого сплава, выполненный в поперечном сечении в форме двутавра, одна полка которого является подошвой рельса, а другая - его головкой с соответствующей лицевой поверхностью, и перекрывающую эту поверхность накладную ленту из стали, диффузионно-соединенную с указанной лицевой поверхностью.
Причина, препятствующая получению в известном рельсе заявленного технического результата, заключается в том, что в процессе изготовления рельса отдельно изготавливают профиль таврового сечения из алюминия или его сплава, отдельно изготавливают биметаллическую сталеалюминевую головку путем совместной прокатки двух металлов (алюминия и стали), после этого осуществляют обычной сваркой соединение указанной головки с указанным профилем таврового сечения. Отдельное изготовление биметаллической головки и ее последующее приваривание по алюминию к тавровому профилю усложняет технологию изготовления токопроводящего рельса и снижает его эксплуатационную надежность, так как не обеспечивается монолитность алюминиевого несущего элемента рельса и не обеспечивается достаточная механическая связь накладной (стальной) ленты с алюминием.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является токопроводящий рельс, содержащий прессованный несущий элемент из материала на основе легкого металла (алюминия), выполненный в поперечном сечении в форме двутавра, одна полка которого является подошвой рельса, а другая - его головкой с соответствующей лицевой поверхностью, так что ширина подошвы равна ширине головки, и перекрывающую эту поверхность накладную ленту из более твердого металла (стали), соединенную с указанной лицевой поверхностью посредством вставных стержней, которые приварены к накладной ленте с каждой ее продольной стороны, расположены параллельно продольной оси накладной ленты и размещены другой своей стороной в щелевидной выемке или в боковом пазу несущего элемента (см. описание к патенту RU №2384426 С2, МПК В60М 1/30, Е01В 5/08, B21K 7/02, опубликовано 20.03.2010).
Причина, препятствующая получению в известном рельсе технического результата, обеспечиваемого заявленным изобретением, заключается использовании вставных стержней, посредством которых накладная лента закреплена на лицевой поверхности головки рельса.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении эксплуатационной надежности токопроводящего рельса, в упрощении технологии изготовления токопроводящего рельса, в сокращении времени выполнения операций изготовления токопроводящего рельса.
Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в увеличении прочности соединения накладной ленты с лицевой поверхностью несущего элемента (не менее 100 МПа) благодаря использованию сварки взрывом, что существенно повышает эксплуатационную надежность рельса, а также в одномоментном и автоматическом выполнении операции соединения накладной ленты с лицевой поверхностью головки рельса и обрезании накладной ленты по продольным краям головки рельса, что упрощает технологию изготовления токопроводящего рельса, сокращает время его изготовления, повышает производительность труда.
Достигается технический результат тем, что токопроводящий рельс содержит прессованный несущий элемент из алюминии или алюминиевого сплава, выполненный в поперечном сечении в форме двутавра, одна полка которого является подошвой рельса, а другая - его головкой с соответствующей лицевой поверхностью, на которой закреплена накладная лента из стали, при этом накладная лента закреплена посредством сварки взрывом, а ширина подошвы рельса превышает ширину его головки.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показана конструкция токопроводящего рельса в поперечном сечении; на фиг. 2 - в качестве примера схематично показана сборка (пакет) из двух несущих элементов, выполненных в поперечном сечении в форме двутавров и подготовленных для приваривания к лицевым поверхностям их головок накладных лент посредством взрыва.
Осуществление изобретения
Токопроводящий рельс 1 (фиг. 1) содержит прессованный несущий элемент 2, который выполнен из материала на основе легкого металла (алюминий или сплав алюминия) и в поперечном сечении имеет форму двутавра. Одна полка 3 двутавра является подошвой рельса 1 и имеет ширину h1, другая полка 4 двутавра является головкой рельса 1 (и одновременно несущего элемента 2), имеет ширину h2 и отформована посредством шейки 5. Токопроводящий рельс 1 содержит также накладную ленту 6, выполненную из коррозионностойкого и износостойкого металла, преимущественно стали. Накладная лента 6 закреплена на головке 4 несущего элемента 2 со стороны ее лицевой поверхности 7 посредством сварки взрывом, что, как известно, обеспечивает прочное и долговременное соединение ленты 6 с головкой 4. При этом h1>h2, что упрощает технологию изготовления токопроводящих рельсов, так как дает возможность использовать тот же взрыв для разрезания единого стального листа 13 (фиг. 2) по продольным краям головок 4 с образованием соответствующих накладных лент 6.
Изготовление токопроводящего рельса осуществляют следующим образом.
При помощи пресса для выдавливания профилей формуют множество несущих элементов 2 из сплава алюминия, например два несущих элемента, как показано на фиг. 2. Формование осуществляют методом горячей экструзии из алюминиевых заготовок (деформируемых алюминиевых сплавов). Для этого могут быть использованы, например, алюминиевые деформируемые сплавы серий 1ХХХ (технический и электротехнический алюминий), 2ХХХ (группа AL-Cu-Mg-Mn), 3ХХХ (группа AL-Mn), 5XXX (группа AL-Mg), 6ХХХ (группа AL-Mg-Si), низко- и среднелегированные сплавы серии 7ХХХ (группа AL-Zn-Mg).
Затем производят термоадъюстажную обработку отпрессованного полуфабриката (несущих элементов 2). Обработка проводится с целью доведения геометрических и механических характеристик несущих элементов 2 до требований технических спецификаций.
После этого несущие элементы 2 устанавливают подошвами 3 на демпфирующую подушку 8 из речного песка, равномерно нанесенного на твердую горизонтальную площадку 9 (фиг. 2). Несущие элементы 2 устанавливают параллельно друг другу так, что подошвы 3 двух ближайших несущих элементов 2 непосредственно примыкают друг к другу их боковыми гранями. При этом, поскольку h1>h2, между головками 4 соседних несущих элементов образуется зазор, в котором размещают вкладыш 10. Другой вкладыш 11 размещают между шейками 5 двух ближайших несущих элементов 2. Кроме того, с других сторон этих шеек также устанавливают вкладыши, аналогичные вкладышу 11 (не показаны). Вкладыши 11 выполняют функцию опоры снизу для головок 4 несущих элементов 2 и выполнены из материала, более твердого по отношению к материалу несущих элементов 2. Вкладыш 10 выполнен из того же материала, что и вкладыш 11. При этом высота вкладыша 10 выбрана такой, чтобы ее верхняя плоскость располагалась ниже лицевых поверхностей 7 головок 4.
Образовавшийся таким образом пакет несущих элементов 2 обвязывают снаружи лентой для придания ему необходимой устойчивости. После этого на лицевых поверхностях 7 устанавливают ограничители 12 из материала либо того же, что и материал несущих элементов 2, либо из более мягкого материала. На эти ограничители укладывают предварительно подготовленный единый стальной лист 13 (т.е. лист, площадь которого с резервом перекрывает сумму площадей лицевых поверхностей 7 несущих элементов 2). Ограничители 12 задают расчетный зазор между лицевыми поверхностями 7, с одной стороны, и нижней поверхностью единого стального листа 13, с другой стороны. Затем на верхнюю поверхность единого стального листа 13 в контейнер (не показан) равномерно отсыпают взрывчатое вещество 14; при этом в выбранном месте инициирования взрывчатого вещества устанавливают детонатор (не показан).
Далее осуществляют сварку взрывом, в результате которой одновременно и автоматически осуществляются следующие технологические операции:
- соединение на уровне металлических связей единого стального листа 13 с головками 4 несущих элементов 2 со стороны их лицевых поверхностей 7;
- разрезание единого стального листа 13 по зазору между головами 4 на соответствующие накладные ленты 6 (фиг. 1), которые, будучи приваренными к головкам 4, выполняют функцию контактных накладок.
Таким образом, в момент взрыва происходит одномоментное формирование множества токопроводящих рельсов: диффузионная сварка единого стального листа 13 с множеством несущих элементов 2 и разрезание единого стального листа 13 по зазорам между головками 4, что значительно повышает эксплуатационную надежность рельса, упрощает технологию и повышает производительность труда в процессе изготовления токопроводящих рельсов.
Claims (1)
- Токопроводящий рельс, содержащий прессованный несущий элемент из алюминия или алюминиевого сплава, выполненный в поперечном сечении в форме двутавра, одна полка которого является подошвой рельса, а другая - его головкой с соответствующей лицевой поверхностью, на которой закреплена накладная лента из стали, отличающийся тем, что накладная лента закреплена посредством сварки взрывом, а ширина подошвы рельса превышает ширину его головки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016109291A RU2616319C1 (ru) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Токопроводящий рельс |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016109291A RU2616319C1 (ru) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Токопроводящий рельс |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2616319C1 true RU2616319C1 (ru) | 2017-04-14 |
Family
ID=58643013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016109291A RU2616319C1 (ru) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Токопроводящий рельс |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2616319C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714470C1 (ru) * | 2019-05-27 | 2020-02-17 | Игорь Венедиктович Данилов | Биметаллический токопроводящий рельс и способ его изготовления |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2217248C1 (ru) * | 2002-05-16 | 2003-11-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Способ изготовления токоподводящего рельса |
RU2384426C2 (ru) * | 2005-01-31 | 2010-03-20 | Алкан Технолоджи Энд Мэниджмент Лтд. | Комбинированный профиль с несущим элементом из материала на основе легкого металла и накладной лентой, а также способ изготовления этого комбинированного профиля |
CN103448571A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-12-18 | 洛阳双瑞金属复合材料有限公司 | 一种通过爆炸焊接用于制作钢铝复合导电轨的方法 |
-
2016
- 2016-03-16 RU RU2016109291A patent/RU2616319C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2217248C1 (ru) * | 2002-05-16 | 2003-11-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Способ изготовления токоподводящего рельса |
RU2384426C2 (ru) * | 2005-01-31 | 2010-03-20 | Алкан Технолоджи Энд Мэниджмент Лтд. | Комбинированный профиль с несущим элементом из материала на основе легкого металла и накладной лентой, а также способ изготовления этого комбинированного профиля |
CN103448571A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-12-18 | 洛阳双瑞金属复合材料有限公司 | 一种通过爆炸焊接用于制作钢铝复合导电轨的方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714470C1 (ru) * | 2019-05-27 | 2020-02-17 | Игорь Венедиктович Данилов | Биметаллический токопроводящий рельс и способ его изготовления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103237713B (zh) | 副框架结构体 | |
US8999081B2 (en) | Methods for creating side-by-side metallic bonds between different materials using solid-phase bonding and the products produced thereby | |
AU2008228154B2 (en) | Composite metallic panel and method for making same | |
US20090294410A1 (en) | Method for joining dissimilar metals of steel product and light metal product with each other | |
CN110087814B (zh) | 电阻点焊方法 | |
RU2616319C1 (ru) | Токопроводящий рельс | |
JP6410003B1 (ja) | 抵抗スポット溶接継手の製造方法 | |
CN107107247A (zh) | 异种材料接合构造及异种材料接合方法 | |
CN105470426A (zh) | 带有水冷板的电池框托盘及加工方法 | |
CN101920724A (zh) | 车辆顶部加固部件 | |
CN109131566A (zh) | 汽车横梁与纵梁的搭接结构及横、纵梁的焊接方法 | |
JP5466632B2 (ja) | 異材接合方法 | |
RU165737U1 (ru) | Токопроводящий рельс | |
CN211442075U (zh) | 轻量化车厢用底板结构 | |
JP2012000652A (ja) | 異種金属の接合体および異種金属接合体の製造方法 | |
US5061829A (en) | Composite conductor rail of aluminum and steel, in particular high-performance railway conductor rail | |
EP0144371B1 (fr) | Barre cathodique comportant une semelle metallique, pour cuves d'electrolyse hall-heroult | |
CN104259661A (zh) | 一种用于t型结构件的激光焊接夹具 | |
RU2632750C2 (ru) | Способ изготовления биметаллических сталеалюминевых контактных рельсов | |
EP4077118B1 (en) | Prefabricated structure of a balcony for a cruise ship | |
CN104613304B (zh) | 一种铝合金导轨及其焊接方法 | |
CN210284030U (zh) | 轻量化自卸车厢的侧车厢板结构 | |
CN104354002A (zh) | 一种密集型母线槽生产方法 | |
AU775327B2 (en) | Cathode structure | |
US3857163A (en) | Forming pressure-welded joints |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190317 |