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铁路专用钢材——十字型钢的研制_金沙官网|金沙首页|金沙官方网页

编辑:金沙官网 来源:金沙官网 创发布时间:2020-11-19阅读63968次
  

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随着我国铁路运输转入“公里/小时、牵引”时代,对铁路车辆的整体和零部件的性能拒绝更加低,原先的制动器梁是使用槽钢和圆钢焊而出,在运营中经常出现了诸如裂纹、开裂等问题。事实早已证明原先的制动器梁已显著不适应环境时代发展对公里/小时铁路车辆高性能、高标准的拒绝。为此铁道部拒绝批量生产新型无焊制动器梁以替换原制动器梁,从而确保铁路车辆安全性、平稳、高速运行。

十字型钢是新型无焊制动器梁主体的关键部分,它起着传送极大刹车动力和相同、承托车辆制动器工作零件的最重要起到。  2001年首钢设计院积极开展十字型钢的研制工作,2002年在齐齐哈尔金河轧钢厂的因应下,在横列四架Φ320mm小型轧机上试制成功,并投放批量生产。十字型钢的试制成功不仅空缺了我国冶金产品的一项空白,而且为铁路公里/小时做出了一定贡献。2005年该项目获得国家发明专利,专利号为2L021210888。

2006年,我们和特钢一起在两架横列Φ650mm大型轧机上试制成功十字型钢。2007年又在一架横列和六架连轧机构成的半倒数轧机上试制成功十字型钢。

十字型钢系异型简单断面,在连轧机组上试制成功在国内是首创,这为连轧机组生产异型断面修筑了新的途径,使连轧技术在理论和实践中下有了新的突破。  1在齐钢Φ320mm小型轧机上的研制情况  1.1主轧机布置及主要设备性能  主机列入横列布置,由一台功率为1000kW的主电机造就四架一列轧机,1号、2号、3号机架为三辊轧机,尺寸分别为Φ340mm×1000mm,Φ340mm×800mm,Φ340mm×800mm,4号机架为二辊轧机,尺寸为Φ340mm×650mm。  1号机架后有转动台,轧件转入孔型靠机械操作者,其余各架皆用人工操作者。

  1.2孔型设计  1.2.1十字型钢的断面特点及轧制可玩性  (1)十字型钢断面特点,从图l显现出,Y-Y轴方向断面不平面,其形状简单。从钢材分类看,它归属于不平面异型材,在轧制中不易挽回和倾斜。  十字型钢外形类似于十字型,当孔型在轧辊上配备时,不论使用何种方法,轧件总是以单腿形式转入或离开了孔型,因而轧件在运营中很不平稳,不易推倒钢,影响咬入。

  (2)十字型钢每米单重19kg,科中型钢材。而Φ320mm轧机为小型轧机,即用小轧机碾中型材,有点类似于“小马拉大车”。

为此,必需在设计中解决问题轧辊强度和电机负荷两大难题。  (3)十字型钢腿部长度较长,如设计失当不易使腿部得到加工,导致全长性轧制缺失。为此,在设计时必需确保细碾成型阶段轧出有充足金属的坯型,以使腿部在精轧段获得加工。

  (4)由于十字型钢头部金属比尾部多,因而前者温度也低于后者。由精轧机架轧出的成品钢材进人冷床后,在加热过程中必定往头部方向倾斜。鉴于本产品为所含V,Nb,Ti,Al及稀土等多种合金元素的低合金钢,在矫直机中展开冻矫时,不易在腿部圆角部位产生矫裂。

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为此,要在不矫直的情况下使产品弯曲度超过技术拒绝,必需在加热工艺上展开创意。  1.2.2孔型系统自由选择  从产品断面形状来看,既类似于十字型,又狮两个钢轨组合而成。为此,需在钢轨的孔型系统基础上加以创意,研制出合适本产品的孔型系统。

它是由双梯形孔、帽形孔和轨形孔组合而成。该系统使轧制中的两个阶段(细碾阶段和精轧阶段)有机地融合在一起,轧件各部分变形均匀分布,伸延大于,使轧件出有孔型不挽回。  1.2.3移动轧制线  为确保轧辊强度,在设计中除对轧辊材质展开重点考虑到外,还使用移动轧制线,增加锁口长度,增加轨型孔数量等方法,从而使小轧机能成功地轧出中型钢材。

  1.2.4腿部长度的确认  使用刷钢、立压、挤迫爪方法取得腿部所需的长度尺寸。  1.2.5轧制道次确认  在设计中曾考虑到9道次和7道次两个方案。经分析指出7道次虽有刷钢次数较少,轧制温度高等优点,但很难取得腿部和尾部尺寸,最后要求使用9道次方案,在机架上的分配为:5-2-1-1。

  1.2.6钢坯自由选择  曾考虑到用90mm×90mm方坯作为原料,但在分析我国各类轧机生产8~24kg/m各种钢轨的基础后,指出腿部尺寸很难取得,为此,转用100mm×100mm方坯不作原料。  1.2.7加热方式  在冻床上将成品钢材沿长度方向旋转90度,头部朝下的类似加热方式,使成品不经矫直就超过标准拒绝。  1.3轧辊和导卫装置的制作  1.3.1轧辊  轧辊加工的难题为:孔型系统使用启闭融合,辊径高差大,腿部托槽浅,尺寸关联性强劲,锁口间隙小,孔型对中容易确保。  由于金河轧钢厂没专用轧辊车床,而仅有一台80车床可以加工轧辊,但利用它又带给一些问题,诸如加工尺寸精度如何确保,如何构建对车,成型车刀如何夹持等。

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经过反复研究,共计设计刀具36种,加工样板52套,并制订了详尽可信的加工方案,几经二个月的精心加工再一已完成了总计10个轧辊的加工工作。  1.3.|金沙首页。

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