JP5273005B2 - レールの矯正方法及び矯正装置 - Google Patents
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Description
(3)前記支点を可動式とすることを特徴とする前記(2)に記載のレールの矯正方法。
(4)レールの長手方向にわたり一定曲率となるレールの高さ方向の変位を与えて曲げモーメントを付与することを特徴とする前記(1)に記載のレールの矯正方法。
(6)さらに、レール断面内において高さ方向に垂直な方向に対して曲げモーメントを付与することを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載のレールの矯正方法。
(7)レールのクランプ部をレールの高さ方向の平面内において回転自在とすることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載のレールの矯正方法。
(9)予め引張り試験により得られたレールの断面内強度データに基づき、付与する曲げモーメントを設定することを特徴する前記(1)〜(8)のいずれかに記載のレールの矯正方法。
(10)一旦引張り歪みのみ付加して除荷後にクランプ部に生じるモーメントに基づき押し込み量を決定し、再度、同一の引張歪みを付与した状態で、決定した押し込み量により曲げモーメントを付与することを特徴する前記(1)〜(8)のいずれかに記載のレールの矯正方法。
(11)引張り歪みを0.2%〜3%とすることを特徴とする前記(1)〜(10)のいずれかに記載のレールの矯正方法。
引張り力を保持した状態でレールの頭部が外側または内側となる曲げモーメントを付与するモーメント付与装置を有することを特徴とするレールの矯正装置。
(14)前記支点が可動式であることを特徴とする前記(13)に記載のレールの矯正装置。
(15)レールの長手方向にわたり一定曲率となるレールの高さ方向の変位を与え曲げモーメントを付与する機能を有することを特徴とする前記(12)に記載のレールの矯正装置。
(17)レール断面内において高さ方向に垂直な方向に対して曲げモーメントを付与する機能を有することを特徴とする前記(12)〜(16)のいずれかに記載のレールの矯正装置。
(18)前記モーメント付与装置が曲げモーメントを付与する際、レールのクランプ部をレールの高さ方向の平面内において回転自在とすることを特徴とする前記(12)〜(17)のいずれかに記載のレールの矯正装置。
ここで、レールの長手方向に引張り力を加えて全断面のうち70%以上の領域を塑性変形させるとしたが、全断面の70%以上の領域を塑性変形させれば、残留応力の低減には十分な効果がある。この場合、強度が低い領域が優先的に降伏するため、断面内の強度差による弾性回復量の差が小さくなる方向に向かうので、引張り状態で付与するレールの高さ方向の変位を少なくできる効果がある。また、全断面を塑性変形させた場合は、全体に塑性域が広がるので残留応力のほとんどが解消され、さらに大きい効果を得ることができる。したがって、好ましくは全断面を塑性変形させることが望ましい。
左右の曲がりはレールが左右対称であるので引張歪みを付与することによってほぼ解消する。しかし、このように左右方向に曲げモーメントを付与することによって、さらに左右の真直度が向上する。なお、このような左右曲げの矯正は頭部を外側または内側に曲げる(以下、上下曲げとも言う)矯正を行うことを前提とするものである。
以上は、頭側の強度が足側に比べて高いレールを矯正する場合について説明したが、足側の強度が高い場合には引張り力を除荷すると頭を外側にする曲がりが生じるため、前述とは逆方向の曲げモーメントを加えればよい。また、熱処理レールに限定されるものではなく、断面内で強度に分布があるレールであれば広く適用することができる。
また、全断面のほぼ70%が降伏状態となる引張り歪み0.35%を付与した場合には、残留応力の最大値は90MPaに増大したが、最大の押し込み量は380mm程度と減少した。
2・・・レール
2a・・・レールの長手方向端部
3・・・レールの頭部
4・・・レールの足部
5・・・クランプ
6・・・シリンダー動力部
7・・・ローラー
8・・・押し込み機構
9・・・ブロック
10・・・フレーム
11・・・押し込み機構
12・・・支点
13・・・左右曲げローラー
Claims (18)
- 熱間圧延、冷却および矯正を施すことによりレールを製造する場合のレールの矯正方法において、レールを冷却した後、レールの長手方向に引張り力を付与し、全断面の70%以上が降伏した状態で、レールの頭部が外側または内側となる曲げモーメントを付与することを特徴とするレールの矯正方法。
- 単独または複数の支点によりレールの高さ方向に変位を与えて曲げモーメントを付与することを特徴とする請求項1に記載のレールの矯正方法。
- 前記支点を可動式とすることを特徴とする請求項2に記載のレールの矯正方法。
- レールの長手方向にわたり一定曲率となるレールの高さ方向の変位を与えて曲げモーメントを付与することを特徴とする請求項1に記載のレールの矯正方法。
- レールの長手方向の両端部近傍において頭側または足側から支点で支持することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のレールの矯正方法。
- さらに、レール断面内において高さ方向に垂直な方向に対して曲げモーメントを付与することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のレールの矯正方法。
- レールのクランプ部をレールの高さ方向の平面内において回転自在とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のレールの矯正方法。
- 引張り力と曲げ力を同時に除荷することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のレールの矯正方法。
- 予め引張り試験により得られたレールの断面内強度データに基づき、付与する曲げモーメントを設定することを特徴する請求項1〜8のいずれかに記載のレールの矯正方法。
- 一旦引張り歪みのみ付加して除荷後にクランプ部に生じるモーメントに基づき押し込み量を決定し、再度、同一の引張歪みを付与した状態で、決定した押し込み量により曲げモーメントを付与することを特徴する請求項1〜8のいずれかに記載のレールの矯正方法。
- 引張り歪みを0.2%〜3%とすることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のレールの矯正方法。
- 熱間圧延及び冷却を施したレールに矯正を施すレールの矯正装置において、レールの長手方向に全断面の70%以上が降伏をする引張り力を付与する張力付与装置と、
引張り力を保持した状態でレールの頭部が外側または内側となる曲げモーメントを付与するモーメント付与装置を有することを特徴とするレールの矯正装置。 - レールの高さ方向に変位を与えて曲げモーメントを付与する、単独または複数の支点を有することを特徴とする請求項12に記載のレールの矯正装置。
- 前記支点が可動式であることを特徴とする請求項13に記載のレールの矯正装置。
- レールの長手方向にわたり一定曲率となるレールの高さ方向の変位を与え曲げモーメントを付与する機能を有することを特徴とする請求項12に記載のレールの矯正装置。
- レールの長手方向の両端部近傍において頭側または足側から支点で支持する構造であることを特徴とする請求項12〜15のいずれかに記載のレールの矯正装置。
- レール断面内において高さ方向に垂直な方向に対して曲げモーメントを付与する機能を有することを特徴とする請求項12〜16のいずれかに記載のレールの矯正装置。
- 前記モーメント付与装置が曲げモーメントを付与する際、レールのクランプ部をレールの高さ方向の平面内において回転自在とすることを特徴とする請求項12〜17のいずれかに記載のレールの矯正装置。
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