一种曲线f型钢轨热弯制成型装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不仅能够准确、方便、快速地对曲线F型钢轨进行热弯制，而且能够满足异型截面细长工件弯制精度的曲线F型钢轨热弯制成型装置及方法，属钢轨热弯成型装置制造领域。
【背景技术】
[0002]在中低速磁浮轨道交通工程中，轨排是构成中低速磁浮线路的基本单元，具有支撑磁浮车辆、承受车辆的悬浮力和导向力及牵引力的功能。轨排由F型钢轨、轨枕及紧固件等组成。轨排有直线型、圆曲线型和缓和曲线型三种形式，因此F型钢轨亦有直线型F轨、圆曲线型F轨和缓和曲线型F轨。乳制出的F钢轨毛坯是直线轨，F型钢轨的加工中，曲线轨道体要保证不同曲率半径的弧形曲线光顺连续，不得有局部折线硬弯，不得有表面损坏，同一根F轨每根轨枕处矢高偏差方向应相同，避免出现S形曲线。这是曲线段F轨加工的难点和关键。曲线F轨的曲率(或线性)控制是曲线F轨加工中的难点和重点。为此必须对F型钢轨进行弯制，并达到曲线F轨的曲率要求。
【发明内容】
[0003]设计目的:避免【背景技术】中的不足之处，根据曲线F型钢轨的加工要求和实际情况，设计一种不仅能够准确、方便、快速地对曲线F型钢轨进行热弯制，而且能够满足异型截面细长工件弯制精度的曲线F型钢轨热弯制成型装置及方法，以保证曲线F型钢轨的弯制要求和效率。
[0004]设计方案:F型钢轨热弯是通过在F型钢轨侧面弯曲的方向上上进行加热，随后对F型钢轨进行冷却，加热和冷却过程中F型钢轨的温度和应力-应变二者相互作用产生的塑性变形，从而达到弯曲的目的。应力-应变对温度的影响，F轨由应力导致变形并产生变形能，而由于部分变形能向热能的转化，继而影响温度分布。温度场对应力-应变的影响，由于F轨内不同的温度和冷却速率，其收缩或伸长的情况不同导致热应力的产生，使F轨发生塑性变形，在冷却后达到热预弯要求。为此，本申请设置一个工作平台，将需弯制的F型钢轨置于平台之上，在F型钢轨的侧面设置一条导轨。数控移动小车带动火焰喷头按照设定的速度在导轨上移动，对F型钢轨弯曲的一侧进行火焰加热，然后使F型钢轨冷却。加热和冷却过程中F轨温度和应力-应变二者相互作用产生一定的的塑性变形，从而达到弯曲的目的。
[0005]技术方案1:一种曲线F型钢轨热弯制成型装置，垫板位于工作台台面上，导轨安装在工作台面上，数控移动小车位于导轨上，火焰喷头垂直导轨竖直安装在数控移动小车上，火焰喷头水平导轨通过喷头调节旋钮与火焰载头垂直导轨配合，火焰喷头安装在火焰喷头水平导轨一端。
[0006]技术方案2:—种曲线F型钢轨热弯制方法，①将需弯制的F型钢轨放置于导轨侧面并平行于导轨，弯曲方向朝向加热喷头;②调整火焰喷头的高度和水平位置使火焰喷头处于F轨侧面的中间部位;③起动电子打火装置，点燃喷头火焰，并调整火焰为最佳状态位置，使被烤工件表面温度在800°C左右;④根据需弯制的F型钢轨曲率的要求，设定数控小车的走行速度，小车速度设定在750mm/min — 900mm/min，并启动数控小车开始进行火焰热烤弯制;⑤冷却，检测。
[0007]本发明与【背景技术】相比，一是不仅能准确、方便、快速地对曲线F型钢轨进行热弯制，而且效率高;二是能够符合精度要求的异型截面细长工件的弯制。
【附图说明】
[0008]图1是曲线F型钢轨热弯制成型装置加热F轨内测示意图。
[0009]图2是曲线F型钢轨热弯制成型装置加热F轨外测示意图。
[0010]图3是F型钢轨热弯前的示意图。
[0011]图4是F型钢轨热弯后的示意图。
【具体实施方式】
[0012]实施例1:参照附图1-2。一种曲线F型钢轨热弯制成型装置，其特征是:垫板2位于工作台I台面上，导轨9安装在工作台面I上，数控移动小车8位于导轨9上，火焰喷头垂直导轨5竖直安装在数控移动小车8上，火焰喷头水平导轨7通过喷头调节旋钮6与火焰载头垂直导轨5配合，火焰喷头4安装在火焰喷头水平导轨7—端。火焰喷头水平导轨7沿火焰载头垂直导轨5上下移动且通过喷头调节旋钮6定位。热弯工件F型钢轨3位于垫板2上。
[0013]实施例2:在实施例1的基础上，参照附图3和4ο 一种曲线F型钢轨热弯制方法，①将需弯制的F型钢轨放置于导轨侧面并平行于导轨，弯曲方向朝向加热喷头;②调整火焰喷头的高度和水平位置使火焰喷头处于F轨侧面的中间部位;③起动电子打火装置，点燃喷头火焰，并调整火焰为最佳状态位置，使被烤工件表面温度在800°C左右;④根据需弯制的F型钢轨曲率的要求，小车速度设定在750mm/min — 900mm/min,并启动数控小车开始进行火焰热烤弯制;⑤冷却，检测。火焰加热可采用中频感应加热或电阻加热方式替代。本发明主要用于曲线型F型钢轨的热弯制。亦可用于其它异型截面细长工件进行弯制。
[0014]需要理解到的是:上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种曲线F型钢轨热弯制成型装置，其特征是:垫板(2)位于工作台(I)台面上，导轨(9)安装在工作台面(I)上，数控移动小车(8)位于导轨(9)上，火焰喷头垂直导轨(5)竖直安装在数控移动小车(8)上，火焰喷头水平导轨(7)通过喷头调节旋钮(6)与火焰载头垂直导轨(5)配合，火焰喷头(4)安装在火焰喷头水平导轨(7)—端。2.根据权利要求1所述的曲线F型钢轨热弯制成型装置，其特征是:火焰喷头水平导轨(7)沿火焰载头垂直导轨(5)上下移动且通过喷头调节旋钮(6)定位。3.根据权利要求1所述的曲线F型钢轨热弯制成型装置，其特征是:热弯工件F型钢轨(3)位于垫板(2)上。4.一种曲线F型钢轨热弯制方法，其特征是: ①将需弯制的F型钢轨放置于导轨侧面并平行于导轨，弯曲方向朝向加热喷头； ②调整火焰喷头的高度和水平位置使火焰喷头处于F轨侧面的中间部位； ③起动电子打火装置，点燃喷头火焰，并调整火焰为最佳状态位置，使被烤工件表面温度在800°C左右； ④根据需弯制的F型钢轨曲率的要求，设定数控小车的走行速度，小车速度设定在750mm/min — 900mm/min,并启动数控小车开始进行火焰热烤弯制； ⑤冷却，检测。5.根据权利要求4所述的曲线F型钢轨热弯制方法，其特征是:火焰加热可采用中频感应加热或电阻加热方式替代。
【专利摘要】本发明涉及一种不仅能够准确、方便、快速地对曲线F型钢轨进行热弯制，而且能够满足异型截面细长工件弯制精度的曲线F型钢轨热弯制成型装置及方法，设置一个工作平台，将需弯制的F型钢轨置于平台之上，在F型钢轨的侧面设置一条导轨，数控移动小车带动火焰喷头按照设定的速度在导轨上移动，对F型钢轨弯曲的一侧进行火焰加热，然后使F型钢轨冷却。加热和冷却过程中F轨温度和应力-应变二者相互作用产生一定的塑性变形，从而达到弯曲的目的。
【IPC分类】B21D7/00, B21D7/16
【公开号】CN105478544
【申请号】CN201510989992
【发明人】祁宝金, 牛均宽, 张琳, 吉敏廷, 路无穷, 张朝富
【申请人】中铁宝桥集团有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月24日