Способ производства рельсов

(51)5 В 21 В 1/08 ИСАНИЕ ИЗ РЕТЕ К ПАТЕНТУ(71) Челябинский государственный технический университет(73) Челябинский государственный технический университет(57) Исппримен Сущность изобретения: прокаткой рельсовые загот парно и прокатывают в об ковом универсальном прохода, причем, в первом кистыкуют поверхностями ром пропуске - поверхн рельсов. Расширяются т возможности прокатки, возможность прокатки рел ния с узкими допусками из руемых сплавов, например железной дороги,перед чистовой овки стыкуют пощем четырехвалкалибре эа два проходе заготовголовок, а во втоостями подошв ехнологические обеспечивается ьсов малого сече- труднодеформирельсов детской ОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РЕЛЬСОВользование: производство рельсов с ением универсальных калибров. Наличие длинной технологической цепочки, насчитывающей на заключительном этапе формоизменения полосы по меньшей мере четыре прохода отрицательно сказывается на производительности процесса.веейТехнологические особенности процесса и конструктивное исполнение калибров не О позволяет испольэовать известный способ (д для производства рельсов детской желез- . ) ной дороги, по следующим причинам. 1Ф Известен способ прокатки рельсов, включающий черновую прокатку, прокатку с профилированием, две универсальные прокатки (в четырехвалковом очаге деформации) и два прохода (в четырехвалковых очагах деформации) соответственно головки и основания рельса.Особенность известного способа заключается в размещении двух трехвалковых калибров, предназначенных, в том числе для осадки головки и основания, в одной универсальной клети,Недостатки известного способа следузаготовки в уодновременнымрофиля из-за маформирующихвалков ийств деформирс низкой стойкформирующиал ков),ания, напримееформации; иэ р, в двух-эа малой ющи ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГО С ПАТЕ НТ С С С Р) Изо аллое д зводс детской мируемь овано словия ий.ретение относится к влением, а именно к ва высокоточных железной дороги из х материалов и може для изготовления машиностроительн обработке меспособам прорельсов для труднодефорт быть испольпрофилей в ых предприяЛефоомацияном калибре свсех элементов ины например деризонтальныхмеханических свотериала связанаков (сколы дегоризонтальных вОсадка основвалковом очаге д ниверсальобжатием лой толщи- буртов говысоких уемого маостью Вдлх буртовтолщины основания (0,3 - 0,51) сопровожда- ности основания, а в случае производствается потерей устоичивоствости последнего. высокоточных рельсов и потерей устойчивоВ сво 1 о очередь, потеря устойчивости сти деформируемого элемента, Причем изоснования наряду с на я с неопределенностью ее за узкого поля допуска на геометрическиевеличины, а следовательно и величин обжа размеры поперечного сечения профиля, отения и вытяжки деформируемого рицательное влияниеуширения и потери уси и оса кеэлемента существенно затрудняет расчет тойчивости, например, пр дразмеров кали ра дб а для осадки и в конечном основания, на точность размеров готовогоитоге предопределяетеляет необходимость вве- профиля как показывают экспериментальдения дополнительных проходов для выпал нь е исследования неустранимо.нения размеров прпрофиля по его высоте и Существенное значение на реализациювысоте основания, ри ,а ия, Причем удлинение тех- заявляемого способа оказывает последованологической цепи делает проблематичным тельность состыковки заготовок по прохополучения рельса всоответствиистребова- дам. Так нарушение этой последованиями чертежа. 15 тельности приводит к закатам в местах соеКроме того применение основного динения основания со стенкой профиля, непринципа иэвестногестногоспособа аименнопо- выполнению высоты основания иследовательног, ио поэтапного формирова- образованию заусенцев по головкам рельния элементов профиля при прокатке сов,высокоточного рельса детской железной до На фиг. 1 показан высокоточный рельсроги неприемлемо, так как формирование, ,для детской железной дороги из трудноде-.например, головки сопровождается измене- формируемых сплавов; на фиг, 2 и 3 - схеманием размеров стенки, основания и высоты осуществления способа в общих универпрофиля (вследствие уширения и контакта сальнь 1 х четырехвалковых калибрах.полосы с валками на ранее сдеформирован Исходные предварительно сдеформиных участках профиля), при этом упомяну- рованныечерновыезаготовкитавровогосетые изменения размеров профиля чения 1 собирают путем состыковки попревышают поле допу к .ают поле допуска. поверхностям головок рельс в составную заЦель изобретения - расширение техно- готовку 2. С помощью привалковой арматулогических возможностей и обеспечение 30 ры, обеспечивающий беззазорноевозможности получения высокоточных сопряжение заготовок 1 составную заготоврельсов для детской железной дороги иэ ку 2 задают в общий четырехвалковый кано еформируемых сплавов. либр 3 (см, фиг, 2), в котором осуществляетсятруднодеформиру ыПоставленная цель достигается тем, что формирование головки, стенки, ос 1 овав известном способе производства рельсов, З 5 (толщины) и высоты каждой из заготовок 1,включающем чистовую прокатку предвари- с размерами указанных элементов, превытельно сформированных заготовок в уни- шающими максимальные одноименные раэверсальных калибрах с поэтапным меры готового рельса (см. фиг. 1) наформированием головки и основания рель- величину допуска, После прокатки в калибса, заготовки идентичного профиля перед 40 ре Ззаготовки 1 собираютпутем состыковкичистовой прокаткой собирают попарно и по поверхностям оснований в составную запроизводят их спаренную прокатку в состы- готовку 4 и деформируют последнюю в чискованном виде в общем универсальном че- том четырехвалковом калибре 5.тырехвалковом калибре за два прохода, Благодаря созданию схемы всесторонпричем в первом проходе заготовки стыку него сжатия по мету деформации состыкоютповерхностямиголовок, аво втором про" ванных элементов (см, фиг. 2, 3) весьпуске - поверхностями оснований рельсов, смещаемый металл распределяется в выОбеспечение воэможности проиэводст- тяжку, при этом исключается возможностьва высокоточных рельсов для детской же- потери устойчивости оснований (см. фиг. 3)леэной дороги из труднодеформируемых 50 и осуществляется одновременный контрольсплавов достигается за счеттого, чтопред- размеров элементов по вь 1 соте и ширине,мое техническое решение позволяет Отсюда точность геометрических размеровпри поэтапном чистовом формировании ос- поперечного сечения заготовок пок 1 после ихнования и головки рельса реализовать одно- формоизменения в общий четы рехвалковыхвременный контроль размеров по высоте и 55 калибрах 3, 5 однозначно определяется точширин .ирине сечения деформируемых элемен- ностью изготовления последних.к 4тов. то время к. В ремя как при исполнении извест- После прокатки составная заготовканых способов прокатки рельсов осадка, разделяется на отдельные профили, котонапример, основаниянования сопровождается уши- рые при необходимости подвергаются праврением ее боковой части наружной поверх- ке, порезке и т,п,1793974 фч По предлагаемому способу производства была прокатана опытная партия рельсов для детской железной дороги, В качестве заготовки использовалась заготовка таврового сечения со следующими размерами. 5 высота таврового профиля 2,5-0,05 мм высота основания 2,05 - 0,05 мм, толщина стенки 1.1 - 0,04 мм. Материал заготовки - Х 18 Н 10 Т, Объем прокатанной партии составил 400 метров, при этом все геометриче ские размеры поперечного сечения прокатного рельса соответствовали требованиям чертеже (см, фиг, 1).Предлагаемое техническое решение можно с целью снижения трудозатрат по 15 сборке заготовок, реализовать и в непрерывной двухклетевой группе универсальных клетей с общими четырехвалковыми, калибрами по схеме бунт-бент. В этом случае после выхода передних концов загото вок иэ калибра 2 заготовки, например, с помощью привалковой арматуры и направляющих роликов разъединяют, поворачивают вокруг их продольных осей на 180 и после состыковки по поверхностям основа ний задают в общий чистовой четырехвалковый калибр 5.Целесообразно использование предлагаемого технического решения и для производства рельсов промышленного назна чения. Это позволит существенно повысить качество продукции и производительность процесса(сокращение количества проходов и повышение производительности в каждом из проходов). 35 Положительный эффект достигаемый использованием предлагаемого изобретения по сравнению с известным решением состоит в расширении технологических возможностей,Расширение технологических возможностей достигается путем обеспечения возможности получения высокоточных рельсов для детской железной дороги из труднодеформируемых сплавов, за счет создания схемы всестороннего сжатия без разрывов контура поперечного сечения деформируемых элементов расположенных по краям профиля, а следовательно исключения потери устойчивости при деформации тонкостенных элементов профиля и реализации возможности одновременного контроля размеров деформируемых элементов по длине и ширине.К достоинствам предлагаемого технического решения относится и возможность существенной интенсификации процесса прокатки в случае использования решения при производстве рельсов промышленного назначения. Предлагаемое изобретение использовано при производстве опытных партий высокоточных рельсов для детской железной дороги из труднодеформируемых сплавов,Точность геометрических размеров и шероховатость поверхности прокатанных профилей полностью соответствуют требованиям чертежа.1793974 Составитель. В,ПановРедактор Т.Иванова Техред М.Моргентал Корр Шарош Заказ 519 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101