CN107377641A - 一种钢轨矫前的冷床预弯方法 - Google Patents

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张海旺
王建锋
李钧正
韩志杰
杨正宗
崔恺
郭朝军
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Abstract

本发明公开了一种钢轨矫前的冷床预弯方法，所述钢轨终轧完上冷床后，冷床的预弯小车按照设定预弯量对钢轨进行预弯；各预弯小车的预弯量为：将钢轨轧制尾端作为0点，钢轨位置X分为X≤28m、28m＜X≤77m、X＞77m三段，各段钢轨的预弯量按公式计算。本方法在现有装备工艺条件下，通过对钢轨自然冷却弯曲度测量，综合考虑钢轨温度、环境温度、冷床宽度、冷床步进速度、预弯小车间距等因素，建立数学模型，计算出钢轨不同位置反向弯曲量，结合钢轨矫前弯曲度控制情况，对钢轨各处预弯量进行调整，最终确定了钢轨各处预弯量，使百米钢轨矫前弯曲度控制在0.5m以下。

Description

一种钢轨矫前的冷床预弯方法
技术领域
本发明涉及一种钢轨矫直方法，尤其是一种钢轨矫前的冷床预弯方法。
背景技术
现代铁路向着高速、重载方向发展，高速铁路要求钢轨具有高纯净度、高尺寸精度、高平直度和高表面质量特性。平直度是衡量钢轨实物质量重要指标之一，钢轨平直度是指沿钢轨纵向方向上反映波浪起伏状况的指标，钢轨平直度低会导致钢轨接头错牙、焊接困难、线路不平顺，从而加剧轮轨撞击，引起线路剧烈振动，轮轨作用力成倍增大，恶化轮轨的受力状态，严重危害轨道和机车车辆部件，影响列车速度的提高，甚至引起列车脱轨倾覆，危及行车安全。由于钢轨平直度直接影响着列车的运行速度和安全性以及旅客的舒适性，也是决定钢轨使用寿命的重要参数，在钢轨的生产过程和使用上都有严格的标准来进行控制。钢轨生产过程中，平直度控制好坏主要与矫直前弯曲度和矫直工艺有关，降低钢轨矫前弯曲度对提高钢轨平直度有很大作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能有效减小钢轨入矫直机前弯曲度的钢轨矫前的冷床预弯方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：所述钢轨终轧完上冷床后，冷床的预弯小车按照设定预弯量对钢轨进行预弯；各预弯小车的预弯量为：将钢轨轧制尾端作为0点，钢轨位置X分为X≤28m、28m＜X≤77m、X＞77m三段，各段钢轨的预弯量按下述公式计算：
X≤28m段：Y=1.241+0.1317*X-0.002348*X2；
28m＜X≤77m段：Y=3.100±0.010；
X＞77m段：Y=-11.2+0.366*X-0.002348*X2；
其中，Y：钢轨不同位置对应预弯量，单位m；
X：钢轨位置，单位m。
本发明所述冷床长度为100～106m。
本发明所述预弯小车的相邻间距不大于3m。
本发明所述钢轨上冷床温度为720～800℃。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明在现有装备工艺条件下，通过对钢轨自然冷却弯曲度测量，综合考虑钢轨温度、环境温度、冷床宽度、冷床步进速度、预弯小车间距等因素，建立数学模型，计算出钢轨不同位置反向弯曲量，结合钢轨矫前弯曲度控制情况，对钢轨各处预弯量进行调整，最终确定了钢轨各处预弯量，使百米钢轨矫前弯曲度控制在0.5m以下。
本方法通过钢轨各处预弯量设置，对轧后百米钢轨在长度方向上给予一定弯曲，钢轨经冷床冷却后，进入矫直机前，百米钢轨最大弯曲度小于0.5m；经矫直机矫直后，百米钢轨平直度达到相关标准要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明钢轨不同位置预弯示意图。
图中：1－钢轨轧制尾端；2－预弯机组；3－待预弯钢轨；4－预弯后钢轨。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：本钢轨矫前的冷床预弯方法采用下述具体工艺。
钢轨规格为60kg/m，化学成分为：C 0.73%，Mn 1.15%，Si 0.26%，P 0.016%，S0.008%，Fe余量；钢轨终轧温度为820～840℃，上冷床后钢轨轨头表面温度为760～800℃；图1所示，所述钢轨在冷床长度为106m，由图1可知，钢轨分为0～28m、28～77m、77～106m三段；该冷床有65个预弯机组2，每个预弯机组2设有一个预弯小车，1#小车与65#小车距冷床边缘1.8m，相邻小车之间的间距均为1.6m；那么，1#号预弯小车对应钢轨位置坐标为1.8m，2#预弯小车对应钢轨位置坐标为3.4m，N#预弯小车对应钢轨位置坐标为1.8m+(N-1)*1.6m；按照本方法各段的公式，计算出各预弯小车位移量，由预弯小车带动待预弯钢轨3进行移动，移动到预弯后钢轨4的位置；各预弯小车预弯量（位移量）见表1。
表1：各预弯小车预弯量
按上述预弯方案，钢轨矫直前最大弯曲度为0.46m。
实施例2：本钢轨矫前的冷床预弯方法采用下述具体工艺。
钢轨规格为54E1，化学成分为：C 0.72%，Mn 1.05%，Si 0.40%，P 0.015%，S 0.006%Fe余量，钢轨终轧温度为830～860℃，上冷床后钢轨轨头表面温度为730～780℃；所述钢轨在冷床长度为106m，该冷床有65个预弯小车，1#小车与65#小车距冷床边缘1.8m，相邻小车之间的间距均为1.6m，1#号预弯小车对应钢轨位置坐标为1.8m，2#预弯小车对应钢轨位置坐标为3.4m，N#预弯小车对应钢轨位置坐标为1.8m+(N-1)*1.6m，按照本方法计算出各预弯小车位移量，各预弯小车预弯量见表2。
表2：各预弯小车预弯量
按上述预弯方案，钢轨矫直前最大弯曲度为0.37m。
实施例3：本钢轨矫前的冷床预弯方法采用下述具体工艺。
钢轨规格为60E1，化学成分为：C 0.72%，Mn 1.05%，Si 0.40%，P 0.015%，S 0.006%Fe余量，钢轨终轧温度为820～850℃，上冷床后钢轨轨头表面温度为720～760℃；所述钢轨在冷床长度为100m，该冷床有62个预弯小车，1#小车距冷床边缘1.8m，相邻小车之间的间距均为1.6m，1#号预弯小车对应钢轨位置坐标为1.8m，2#预弯小车对应钢轨位置坐标为3.4m，N#预弯小车对应钢轨位置坐标为1.8m+(N-1)*1.6m，按照本方法计算出各预弯小车位移量，各预弯小车预弯量见表3。
表3：各预弯小车预弯量
按上述预弯方案，钢轨矫直前最大弯曲度为0.32m。

Claims (4)

1.一种钢轨矫前的冷床预弯方法，其特征在于：所述钢轨终轧完上冷床后，冷床的预弯小车按照设定预弯量对钢轨进行预弯；各预弯小车的预弯量为：将钢轨轧制尾端作为0点，钢轨位置X分为X≤28m、28m＜X≤77m、X＞77m三段，各段钢轨的预弯量按下述公式计算：
X≤28m段：Y=1.241+0.1317*X-0.002348*X2；
28m＜X≤77m段：Y=3.100±0.010；
X＞77m段：Y=-11.2+0.366*X-0.002348*X2；
其中，Y：钢轨不同位置对应预弯量，单位m；
X：钢轨位置，单位m。
2.根据权利要求1所述的一种钢轨矫前的冷床预弯方法，其特征在于：所述冷床长度为100～106m。
3.根据权利要求1所述的一种钢轨矫前的冷床预弯方法，其特征在于：所述预弯小车的相邻间距不大于3m。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种钢轨矫前的冷床预弯方法，其特征在于：所述钢轨上冷床温度为720～800℃。
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