將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的方法及其軋輥的製作方法
2023-12-03 00:00:26 4
專利名稱：將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的方法及其軋輥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的方法及其軋輥背景技術通過廢舊鋼軌軋制小型鋼軌，有兩種方法。一是將廢舊鋼軌熔煉成鋼錠，再將鋼錠軋製成輕鋼軌。這種方法步驟多，要經過兩次加熱和兩次冷卻，能源消耗量大，生產效率低，增加了氧化燒損，金相組織容易發生改變而使產品的質量得不到保證。二是將廢舊重軌經過反射爐加熱後，直接軋製成輕軌。如我國專利文獻公開了一種專利號為98106563.5的《廢重軌改軋輕軌工藝》發明專利申請，該發明專利申請的技術方案為在軋輥上有軌形孔型，軌形孔型的腰部曲線與軋制線成5-20°夾角，腿和腰部曲線的夾角為105-90°。軋輥上的各孔型均為不均勻變形關係設計，孔型寬度由寬逐漸變窄，廢重軌在在軋制過程中橫向墩粗，使廢重軌的軌高依道次減少。該工藝屬平斜軋工藝，存在一下缺點1、對於加工60千克/米的廢舊鋼軌的軋機，其輥軸中心距大於600毫米，電機功率達1200千瓦。軋機體積大，動力消耗大。
2、全部採用平斜孔型，孔型的對稱軸線與軋制線成5-20°夾角，孔型設計複雜，孔型在軋制面所佔的尺寸相對較大，降低了軋制面的有效尺寸。
3、軋件沿對稱軸方向的尺寸和垂直對稱軸方向的尺寸均比孔型的尺寸小，因此增加了軋件進入孔型軋槽的難度，也增加了孔型的磨損速度。
4、軌形斷面對垂直軸左右不對稱，在軋制時會產生較大的軸向力，造成軋輥軸向竄動，使開口軋槽腿厚或頭厚變化，給操作增加複雜化。因為軋制時，工作斜面磨損較快，所以要特別注意對上下輥的軸向固定。實踐證明應採用加止推環的辦法來解決軸向力問題。但是採用止推環又引起軋輥長度增長，輥徑增大，進一步增加了軋輥結構的複雜性等問題，如圖1。而且利用止推環的軸向力墩粗腰部，在現有技術的實踐中機械條件和技術條件很難實現。
6、在軋制過程中，即使採用了止推環，也不能完全抵消軸向力，軸承、軸瓦的磨損速度加快，增加了軋製成本。
7、軋件在孔型中分布不均勻，使得分布在軋輥上的軋槽深淺不一，對孔型的設計提出了更高的要求。軋槽深度的增加，也增加了軋件脫模的難度。
8、不容易實現自動化流水線式作業。
發明內容
本發明的目的在於提供一種將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的方法及其軋輥。所述的軋制方法工藝簡單，能實現自動化生產，生產成本低。採用所述的軋輥可將大型號鋼軌方便地軋製成小型號鋼軌。
為了達到上述目的，本發明的技術方案是如下設計的一種將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的軋輥，在軋輥上有一組或一組以上的與軌道橫截面形狀相配的孔型，其特徵在於每組孔型包含一個對稱線與軋制線垂直的孔型和一個對稱線與軋制線重合的孔型，各組孔型依道次尺寸遞減，每組孔型對應一種型號的鋼軌；對稱線與軋制線垂直的孔型，在兩軋輥上的軋槽的形狀分別與鋼軌的頭部和腿部形狀相配，且軋槽位於軋制線部位的寬度尺寸大於其他部位的寬度尺寸；對稱線與軋制線重合的孔型，在兩軋輥上的軋槽相對於軋制線對稱分布。
一種將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的軋輥，其特徵在於對稱線與軋制線垂直的孔型，在兩軋輥上的軋槽分別為梯形結構。
一種將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的方法，其特徵在於採用下述軋機在該軋機的軋輥上有一組或一組以上的與軌道橫截面形狀相配的孔型，每組孔型包含一個對稱線與軋制線垂直的孔型和一個對稱線與軋制線重合的孔型，各組孔型依道次尺寸遞減，每組孔型對應一種型號的鋼軌；對稱線與軋制線垂直的孔型，在兩軋輥上的軋槽的形狀分別與鋼軌的頭部和腿部形狀相配，且軋槽位於軋制線部位的寬度尺寸大於其他部位的寬度尺寸；對稱線與軋制線重合的孔型，在兩軋輥上的軋槽相對於軋制線對稱分布；採用下述步驟將大型號鋼軌用尺寸逐漸減小的孔型依次軋制，對稱線垂直軋制線的孔型和平行軋制線的孔型交替使用，而得到符合要求型號的小型號鋼軌的方法。
本發明所述的一種利用廢重軌軋制輕軌的方法及其軋輥。既適合橫排機，又適合連軋機，還適合手工操作的小型軋機。既適合自動化生產，又適合手工作業。
1、對於加工60千克/米的廢舊鋼軌的軋機，其輥軸中心距大於350毫米，電機功率低於380千瓦。設備小，運行成本低。與同型號的斜平孔軋機相比，電機功率減小約1/3。
2、對稱線與軋制線垂直的孔型，其作用是使鋼軌的腰部墩粗，高度變小。軋制時，其作用力與鋼軌的腰部變形方向相同，有效功率高，理論上可達到100％；又由於鋼軌沿其軸線左右對稱，因此軋制時不會產生軸向力，也不會產生軸向竄動。對稱線與軋制線重合的孔型，其作用是使鋼軌的寬度變小，成型延伸，其作用力垂直軋制線，無軸向作用力，也不會產生軸向竄動。因此取消了止推環，增加了軸承、軸瓦等易損件的使用壽命。
3、由於本發明所述的孔型消除了軸向力，避免了軸向竄動，較傳統軋輥取消了止推環，使軋輥的結構變得簡單，加工容易，增加了軋制面的有效長度。此外，孔型佔用的軋制面的部分長度減小，增加了軋制面的使用效率。
4、軋件沿軋制面方向的尺寸總是小於相應的孔型的尺寸，其孔型的軋槽位於軋制線部位的寬度尺寸大於其他部位的寬度尺寸，因此，軋件入槽容易，脫槽也容易，便於實現自動化生產。
圖1為平斜孔型軋輥結構示意圖，圖2為採用本發明孔型三輥軋機結構示意圖，圖3為本發明的對稱線與軋制線垂直的孔型圖，圖4為本發明的對稱線與軋制線重合的孔型圖。
圖中 1-平斜孔型、2-軋輥、3-對稱線垂直軋制線的孔型、4-對稱線平行軋制線的孔型、5-軋件、6-止推環、7-軋制線具體實施方式
將60kg/m的廢重軌加工成12kg/m的正材鋼軌的方法，如圖1-4所示。
設計6組孔型分別為50kg、43kg、30kg、24kg、18kg、12kg鋼軌孔型。每組孔型包含一個對稱線與軋制線7垂直的孔型3和一個對稱線與軋制線重合的孔型4，各組孔型依道次尺寸遞減，每組孔型對應一種型號的鋼軌。對稱線與軋制線7垂直的孔型3，在兩軋輥2上的軋槽的形狀分別與鋼軌的頭部和腿部形狀相配。對稱線與軋制線重合的孔型4，在兩軋輥2上的軋槽相對於軋制線7對稱分布。將60kg/m的廢重軌切斷成1.25m/根，經反射爐加熱至900-1000℃。將燒紅的鋼軌迅速用50kg對稱線與軋制線垂直的孔型軋制，接著用50kg對稱線與軋制線重合的孔型軋製得到50kg的鋼軌。然後，分別用43kg鋼軌、30kg鋼軌、24kg鋼軌、18kg鋼軌、12kg鋼軌的孔型軋制，最後得到12kg的鋼軌正材。如用60kg鋼軌軋制50kg鋼軌，則用一組50kg鋼軌孔型軋制就可得到50kg的鋼軌。上述實施例中，是採用對稱線與軋制線垂直的孔型先軋制，然後兩種孔型依次交叉軋制，在實際應用當中，也可以用平行孔型先軋制。為使軋件方便進入軋槽，應將孔型的寬度尺寸設計得比軋件的寬度尺寸大1mm以上。
權利要求
1.一種將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的軋輥，在軋輥(2)上有一組或一組以上的與軌道橫截面形狀相配的孔型，其特徵在於每組孔型包含一個對稱線與軋制線垂直的孔型(3)和一個對稱線與軋制線重合的孔型(4)，各組孔型依道次尺寸遞減，每組孔型對應一種型號的鋼軌；對稱線與軋制線垂直的孔型(3)，在兩軋輥(2)上的軋槽的形狀分別與鋼軌的頭部和腿部形狀相配，且軋槽位於軋制線部位的寬度尺寸大於其他部位的寬度尺寸；對稱線與軋制線重合的孔型(4)，在兩軋輥(2)上的軋槽相對於軋制線對稱分布。
2.根據權利要求1所述的一種將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的軋輥，其特徵在於對稱線與軋制線垂直的孔型(3)在兩軋輥(2)上的軋槽分別為梯形結構。
3.一種將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的方法，其特徵在於採用下述軋機在該軋機的軋輥(2)上有一組或一組以上的與軌道橫截面形狀相配的孔型，每組孔型包含一個對稱線與軋制線垂直的孔型(3)和一個對稱線與軋制線重合的孔型(4)，各組孔型依道次尺寸遞減，每組孔型對應一種型號的鋼軌；對稱線與軋制線垂直的孔型(3)在兩軋輥(5)上的軋槽的形狀分別與鋼軌的頭部和腿部形狀相配，且軋槽位於軋制線部位的寬度尺寸大於其他部位的寬度尺寸；對稱線與軋制線重合的孔型(4)在兩軋輥上的軋槽相對於軋制線對稱分布；採用下述步驟將大型號鋼軌用尺寸逐漸減小的孔型依次軋制，對稱線垂直軋制線的孔型和平行軋制線的孔型交替使用，而得到符合要求型號的小型號鋼軌的方法。
全文摘要
一種將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌的方法及其軋輥。所述的軋輥每組孔型包含一個對稱線與軋制線垂直的孔型和一個對稱線與軋制線重合的孔型，各組孔型依道次尺寸遞減，每組孔型對應一種型號的鋼軌；對稱線與軋制線垂直的孔型，在兩軋輥上的軋槽的形狀分別與鋼軌的頭部和腿部形狀相配；對稱線與軋制線重合的孔型，在兩軋輥上的軋槽相對於軋制線對稱分布。所述的方法利用上述軋機，將大型號鋼軌用尺寸逐漸減小的孔型依次軋制，對稱線垂直軋制線的孔型和平行軋制線的孔型交替使用，而得到符合要求型號的小型號鋼軌的方法。所述的軋制方法成型工藝簡單，能實現自動化生產，生產成本低。採用所述的軋輥可將大型號鋼軌軋製成小型號鋼軌。
文檔編號B21B1/08GK1546247SQ20031011068
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月17日 優先權日2003年12月17日
發明者周燕雄, 周燕芳 申請人:周燕雄, 周燕芳