способ прокатки асимметричных двухголовых накладок к железнодорожным рельсам

Формула изобретения

Способ прокатки асимметричных двухголовых накладок к железнодорожным рельсам, включающий многопроходное обжатие заготовок в валках с калибрами, отличающийся тем, что формирование профиля начинают в открытом калибре балочного типа с массивной толщиной фланцев, далее раскат кантуют на 90° и осаживают в ящичном калибре, затем, после кантования на 90°, прокатывают в фасонном калибре открытого типа, предварительно формирующем конфигурацию головок и усиливающих их выступов, а окончательное оформление профиля осуществляют в трех фасонных калибрах закрытого типа с последовательным чередованием разъемов калибров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке двухголовых накладок к железнодорожным рельсам, характеризующихся наличием по ширине профиля шейки с головками по концам с одной стороны шейки и усиливающими каждую головку выступами с противоположной стороны шейки.

Известно несколько способов прокатки двухголовых накладок к железнодорожным рельсам [1, стр.406. рис.III. 35. III. 36].

Недостатком всех приведенных способов является большое количество фасонных калибров сложной формы, что усложняет расточку валков, увеличивая их расход, а также настройку профиля, что снижает производительность стана.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ прокатки двухголовой накладки к рельсам Р50 [1, стр.417, рис.III. 34].

Недостатком способа является наличие в схеме прокатки закрытого разрезного калибра. Для врезки такого калибра в валки необходим большой диаметр валков со стороны закрытого ручья калибра, а процесс прокатки усложняется из-за изгиба раската при выходе из калибра в сторону закрытых фланцев и постоянных подстроек привалковой арматуры для обеспечения прямолинейного выхода.

Наличие такого калибра в схеме приводит к повышенному расходу валков и снижению производительности стана.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении технологичности прокатки профиля за счет ликвидации закрытого калибра в схеме калибровки, увеличении производительности стана и уменьшении расхода валков.

Технический результат достигается тем, что в способе прокатки двухголовых накладок к железнодорожным рельсам, включающем многопроходное обжатие заготовки в валках с калибрами, согласно изобретению формирование профиля начинают в открытом калибре балочного типа с массивной толщиной фланцев, далее раскат кантуют на 90° и осаживают в ящичном калибре, затем, после очередного кантования на 90°, прокатывают в фасонном калибре открытого типа, предварительно формирующем конфигурацию головок и усиливающих их выступов, а окончательное оформление профиля осуществляют в трех фасонных калибрах закрытого типа с последовательным чередованием разъемов калибров.

Указанные отличительные признаки проявляют во всей совокупности новые свойства, не присущие им в известных совокупностях признаков и заключающиеся в увеличении производительности стана и уменьшении расхода валков.

Это свидетельствует о соответствии предложенного решения критерию изобретения «новизна». При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение, не были выявлены, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».

На чертеже а представлен предлагаемый способ прокатки двухголовой накладки для железнодорожных рельсов Р65 (чертеж б).

По этому способу из прямоугольной или квадратной заготовки предусмотрено получение подката в открытом калибре балочного типа с массивной толщиной фланцев (1), далее раскат кантуют на 90° и осаживают в ящичном калибре (2), затем, после очередного кантования на 90°, прокатывают в фасонном калибре открытого типа, предварительно формирующем конфигурацию головок и усиливающих их выступов (3), а окончательное оформление профиля осуществляют в трех последних фасонных закрытых калибрах (4, 5, 6) с последовательным чередованием разъемов калибров.

Пример реализации способа при прокатке двухголовой накладки к железнодорожным рельсам Р65 (чертеж б).

Исходная заготовка сечением 125×125 мм из марки стали М54, нагретая до температуры 1250°С, прокатывается на стане 450 за два прохода в открытом калибре балочного типа 1 до размеров 95/65×145 мм, где 95 мм высота по фланцам, 65 мм - толщина шейки, 145 мм - ширина. После кантовки на 90° в ящичном калибре 2 раскат прокатывается до размеров 108×95/70, где 108 мм - высота калибра, 95 мм - ширина ящика по дну, 70 мм - ширина раската по разъему валков. Далее, после кантования на 90° прокатка продолжается в фасонном калибре закрытого типа, начинающем оформлять форму головки профиля и выступов, усиливающих головку. В калибре 3 раскат имеет ширину 124 мм, толщину шейки 45 мм, высоту со стороны головок 80 мм. Затем раскат прокатывается в трех последних фасонных калибрах 4, 5, 6 с чередованием разъемов. Калибр 4 имеет разъем со стороны верхнего открытого ручья и соответствующие размеры: ширина 130 мм, толщина шейки 33 мм, высота со стороны головок 67,5 мм, калибр 5 имеет разъем со стороны нижнего открытого ручья и соответствующие размеры: 131 мм - ширина, 26,5 мм - толщина шейки, 56,5 мм - высота со стороны головок, а окончательное формирование профиля осуществляется в 6-м калибре с разъемом со стороны верхнего открытого ручья и окончательными размерами калибра 131,65 мм - ширина, 21,2 мм - толщина шейки, 46,2 мм - высота со стороны головок.

Коэффициенты деформации в фасонных калибрах по шейке профиля имеют следующие значения:

₃=1,56; ₄=1,36; ₅=1,25; ₆=1,25.

Коэффициенты вытяжки по калибрам составляют:

₃=1,20; ₄=1,31; ₅=1,19; ₆=1,18.

Приведенная в способе конструкция калибров в сочетании с вышеперечисленными коэффициентами деформации и коэффициентами вытяжки по калибрам обеспечивают устойчивую прокатку полосы в калибрах.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что найденная форма деформации металла в черновых калибрах в сочетании с конструкцией промежуточных и чистового калибров позволяют четко выполнить геометрию профиля, повысить устойчивость прокатки раската в калибрах и уменьшить расход прокатных валков при одновременном удешевлении их изготовления.

Источники информации

1. Прокатка и калибровка. Том V (справочник). Б М.Илюкович, Н.Е.Нехаев, В.П.Капелюшный. Под редакцией Б.М.Илюковича. - Днепропетровск. РИА «Днепр-ВАЛ», 2004. - 481 с.