專利名稱：弧形鋼軌道梁及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于騎座式輕軌列車的弧形鋼軌道梁及其制作工藝，屬于建 筑機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，輕軌的軌道梁通常為預(yù)應(yīng)力鋼筋砼軌道梁或預(yù)應(yīng)力混凝土 結(jié)構(gòu)，但是對于與橋梁主跨合攏部位常常需要鋼軌道梁結(jié)合，尤其是需要有 一定彎度的弧形鋼軌道梁。而目前國內(nèi)輕軌技術(shù)才剛剛起步，除引進(jìn)日本輕 軌列車的關(guān)鍵技術(shù)外，輕軌的基礎(chǔ)工程如各種軌道梁不可能無償使用，更不 可能照抄照搬，需要自主開發(fā)配套。而且，目前已有的工字鋼軌道梁不適合 于騎式輕軌列車之用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、施工方便的弧形鋼軌道梁，以及 提供一種方案可行，有效解決弧形鋼軌道梁施工、裝配、焊接及焊接變形控 制的制作工藝。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種弧形鋼軌道梁，其特征在于由上蓋板、 兩相對而立的腹板和下蓋板構(gòu)成箱體結(jié)構(gòu)；箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有與上蓋板平行的 橫向筋板，以及與腹板平行的縱向加強(qiáng)筋；兩腹板的外側(cè)對稱設(shè)有用于與輕 軌導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪配合的導(dǎo)向梁和穩(wěn)定梁；上蓋板頂面均勻設(shè)有縱橫交錯的所述上蓋板的內(nèi)側(cè)還設(shè)有縱向肋板。所述縱向肋板、橫向筋板和/或縱向加強(qiáng)筋為T形板?；⌒武撥壍懒褐谱鞣椒ǎㄈ缦虏襟E(1) 加工鋼軌道梁上蓋板取厚度為0.20mm，寬度為0.69m，長度為 6-8m的鋼板作為軌道梁的上蓋板；(2) 加工防滑槽采用龍門刨床對步驟(1)得到的上蓋板直線加工縱 橫向防滑槽，防滑槽的間距為40X80(mm)，防滑溝的寬度是6mm，深度為 3mrti5(3) 上蓋板的弧形預(yù)制先在平臺上劃出弧形蓋板的地樣，用數(shù)塊定位 板點焊固定在弧線的邊緣，然后在上蓋板防滑槽的背面均勻分段作三角形火 焰加熱，加熱溫度控制在800-850°C，使變形后的蓋板與地樣相合，能滿足弧 度要求的部分就不再加熱，不合的部分繼續(xù)加熱，直到完全滿足弧度要求為 止；(4) 弧形鋼軌道梁的裝配、焊接在上蓋板上裝配縱向加勁肋、裝配橫 隔板和腹板，使之成為n型梁(形成剛性固定可減少焊接變形)，先焊接橫隔 板、縱向加勁肋，然后再焊接腹板與上蓋板的角焊縫，焊后作變形校正(局 部火焰加熱矯正)；再裝配下蓋板，焊接橫隔板與下蓋板的焊縫和與腹板的焊 縫，焊后作變形校正；對稱焊接四條縱焊縫，作變形校正；最后裝配焊接導(dǎo) 向梁和穩(wěn)定梁，焊接后作變形校正。本發(fā)明方法由于在每道制造工序中都將發(fā)生的焊接變形消除，就不可能 出現(xiàn)工序過程的變形疊加，使產(chǎn)品質(zhì)量隨時處于可控狀態(tài)，因而較好的解決 了弧形鋼軌道梁焊接的變形問題。而且解決了弧形鋼軌道梁上蓋板的弧形加 工、控制梁體及導(dǎo)向梁、定位梁制作過程變形的工藝。


圖1是本發(fā)明弧形鋼軌道梁結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1的A-A剖視圖；圖4是本發(fā)明使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明上蓋板防滑槽的示意圖；圖6是圖5防滑槽斷面示意圖；圖7是鋼軌道梁上蓋板加熱彎曲示意圖；圖8是加熱區(qū)域大樣圖。
具體實施方式
如圖l、圖2和圖3所示， 一種弧形鋼軌道梁，由上蓋板101、兩相對而 立的腹板102和下蓋板103構(gòu)成箱體結(jié)構(gòu)；箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有與上蓋板101平 行的橫向筋板702，以及與腹板102平行的縱向加強(qiáng)筋701。另外，在上蓋板 101的內(nèi)側(cè)還設(shè)有縱向肋板703。參見圖4，兩腹板102的外側(cè)對稱設(shè)有用于 與輕軌導(dǎo)向輪105和穩(wěn)定輪106配合的n形導(dǎo)向梁704和穩(wěn)定梁705，導(dǎo)向梁 704和穩(wěn)定梁705均由頂板、腹板和筋板組合而成，焊接后作變形校正構(gòu)成。 這種弧形鋼軌道梁主要為騎座式輕軌列車之用，輕軌車頭和車廂107在鋼軌 道梁上安全行走，是靠車廂下部的兩個行走輪104、兩側(cè)上部的兩個導(dǎo)向輪 105、下部的兩個穩(wěn)定輪106將軌道梁三方牢牢貼緊，以保證輕軌車的平穩(wěn)和 安全運行。參見圖5和圖6，為了保證輕軌列車的安全和平穩(wěn)，在上蓋板101的頂面 均勻設(shè)有縱橫交錯的防滑槽201，防滑槽201的間距為40X80(mm)，防滑溝的寬度為6mm，深度為3mm較好。從圖4可以了解騎座式輕軌列車運行與鋼軌道梁之間的關(guān)系，就容易理 解制造弧形鋼軌道梁的難度， 一方面從構(gòu)件承重的安全角度考慮，整根梁還 要滿足設(shè)計上拱度要求，要保證從整個梁的上部到下部以及兩側(cè)的部件都必 須合理受力和傳力；另一方面還需滿足設(shè)計的弧度要求，梁以中心線為準(zhǔn)， 構(gòu)件的兩邊距離必須有相等，才能保證輕軌列車的安全運行。而解決弧形鋼軌道梁制作存在如下難點 一是軌道梁上蓋板的防滑結(jié)構(gòu) 以及防滑槽機(jī)加工實現(xiàn)的問題；二是弧形梁斷面大、長度大、焊接量大，存 在焊接變形大的問題。本發(fā)明為解決上述難點，采用的弧形鋼軌道梁制作工藝，包括如下步驟(1) 加工軌道梁上蓋板取厚度為0.20mm,寬度為0.69m，長度為6-8m 的鋼板作為軌道梁的上蓋板；(2) 加工防滑槽采用IO米的龍門刨床對步驟(1)得到的上蓋板直線 加工縱橫向防滑槽，防滑槽的間距為40X80(mm)，防滑溝的寬度是6mm，深 度為3mm，參見圖5和圖6為上蓋板行走面板防滑槽的示意圖；(3) 上蓋板的弧形預(yù)制參見圖7和圖8，上蓋板101彎曲按1000mm 間距劃加熱線，先按2000mm間距加熱，冷卻后測量彎曲值，如果彎曲值不 夠再按1000mm間距加熱；劃線和加熱均由中間向兩邊進(jìn)行。通過材料局部 加熱膨脹收縮的原理進(jìn)行，開始加熱前，先在裝配平臺上劃出弧形蓋板的地 樣，用數(shù)塊定位板點焊固定在弧線的邊緣，然后在上蓋板101防滑槽背面均 勻分段作三角形702火焰加熱(參見圖8)，加熱溫度控制在800-85(TC，使變 形后的蓋板與地樣相合，通過限位板701限位。能滿足弧度要求的部分就不 再加熱，不合的部分繼續(xù)加熱，直到完全滿足弧度要求為止；該方法簡單可行，機(jī)加工及制作質(zhì)量都可以得到控制。(4)弧形鋼軌道梁的裝配、焊接參見圖l、圖2和圖3，在上蓋板101 上裝配縱向加勁肋703、裝配橫隔板702和腹板102，使之成為n型梁(形成 剛性固定可減少焊接變形)；先焊接橫隔板702、縱向加勁肋703，然后焊接 腹板102與上蓋板101的角焊縫，焊后作變形校正；再裝配下蓋板103，焊接 橫隔板702與下蓋板103的焊縫和與腹板102的焊縫，焊后作變形校正；對 稱焊接四條縱焊縫，作變形校正；最后裝配焊接導(dǎo)向梁704和穩(wěn)定梁705，焊 接后作變形校正。弧形鋼軌道梁的導(dǎo)向梁704和穩(wěn)定梁705均由頂板、腹板和筋板組合而 成，焊接后作變形校正。各步變形校正均采用局部火焰加熱矯正。本發(fā)明方 法采用上述裝配焊接順序，由于在各道制造工序都將發(fā)生的焊接變形消除， 就不可能出現(xiàn)工序過程的變形疊加，使產(chǎn)品質(zhì)量隨時處于可控狀態(tài)，因而較 好的解決了弧形鋼軌道梁焊接的變形問題。另外，對鋼軌道梁端面的銑削加工采用端面銑機(jī)床對鋼軌道梁的兩端面 進(jìn)行銑切，確保連接端面的精度。鋼軌道梁上蓋板，為了滿足加工方便可分 多段進(jìn)行，然后把各段已加工好的上蓋板拼接起來。由于鋼軌道梁自身剛性差，焊接變形大，矯正工作量大，為了減少矯正 工作量，加快過程進(jìn)度，并采用單元焊接的反變形技術(shù)，即將導(dǎo)向梁、穩(wěn)定 梁在焊接前給一個反向變形以抵消焊接變形，有效的控制了導(dǎo)向梁和穩(wěn)定梁 的焊接變形，減少了 80%的矯正工作。本發(fā)明方法采用數(shù)控切割，尺寸精度 得到保證；對于整體制作難于保證尺寸，采用分段制作整體裝配，如T型梁、 導(dǎo)向梁和穩(wěn)定梁等；所有梁的裝配都在平臺上劃地樣進(jìn)行，確保裝配的準(zhǔn)確； 對于出現(xiàn)變形的部位通過火焰進(jìn)行校正。
權(quán)利要求
1、弧形鋼軌道梁，其特征在于由上蓋板(101)、兩相對而立的腹板(102)和下蓋板(103)構(gòu)成箱體結(jié)構(gòu)；箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有與上蓋板(101)平行的橫向筋板(702)，以及與腹板(102)平行的縱向加強(qiáng)筋(701)；兩腹板(102)的外側(cè)對稱設(shè)有用于與輕軌導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪配合的導(dǎo)向梁(704)和穩(wěn)定梁(705)；上蓋板(101)頂面均勻設(shè)有縱橫交錯的防滑槽(201)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧形鋼軌道梁，其特征在于所述上蓋板(101) 的內(nèi)側(cè)還設(shè)有縱向肋板(703)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的弧形鋼軌道梁，其特征在于所述縱向肋板 (703)、橫向筋板(702)和/或縱向加強(qiáng)筋(701)為T形板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧形鋼軌道梁，其特征在于所述防滑槽(201) 的間距為40X80(mm)，防滑溝的寬度是6mm，深度為3mm。
5、 如權(quán)利要求1所述弧形鋼軌道梁的制作方法，包括如下步驟(1) 加工鋼軌道梁上蓋板取厚度為0.2m，寬度為0.69m，長度為6-8m 的鋼板作為軌道梁的上蓋板；(2) 加工防滑槽采用龍門刨床對步驟(1)得到的上蓋板直線加工縱 橫向防滑槽，防滑槽的間距為40X80(mm)，防滑溝的寬度是6mm，深度為 3mm;(3) 上蓋板的弧形預(yù)制先在平臺上劃出弧形蓋板的地樣，用數(shù)塊定位 板點焊固定在弧線的邊緣，然后在上蓋板加工面的背面均勻分段作三角形火焰加熱，加熱溫度控制在800-85(TC，使變形后的蓋板與地樣相合，能滿足弧 度要求的部分就不再加熱，不合的部分繼續(xù)加熱，直到滿足弧度要求為止；(4)裝配、焊接在上蓋板上裝配縱向加勁肋、裝配橫隔板和腹板，使 之成為n型梁；先焊接橫隔板、縱向加勁肋，然后焊接腹板與上蓋板的角焊 縫，焊后作變形校正；再裝配下蓋板，焊接橫隔板與下蓋板的焊縫和與腹板 的焊縫，焊后作變形校正；對稱焊接四條縱焊縫，作變形校正；最后裝配焊 接導(dǎo)向梁和穩(wěn)定梁，焊接后作變形校正。采用局部火焰加熱矯正方法。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧形鋼軌道梁制作方法，其特征在于還包括-對鋼軌道梁端面的銑削加工采用端面銑機(jī)床對鋼軌道梁的兩端面進(jìn)行銑切， 確保連接端面的精度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種弧形鋼軌道梁及其制作方法，軌道梁由上蓋板、兩相對而立的腹板和下蓋板構(gòu)成箱體結(jié)構(gòu)；箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有與上蓋板平行的橫向筋板，以及與腹板平行的縱向加強(qiáng)筋；兩腹板的外側(cè)對稱設(shè)有用于與輕軌導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪配合的導(dǎo)向梁和穩(wěn)定梁；上蓋板頂面均勻設(shè)有縱橫交錯的防滑槽。弧形鋼軌道梁制作方法，包括加工鋼軌道梁上蓋板，加工防滑槽，蓋板的弧形預(yù)制和軌道梁的裝配、焊接。本發(fā)明由于采用合理的工藝和焊接順序，可保證焊接變形量控制在最小。
文檔編號E01D2/04GK101220576SQ20081006933
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者傅如弟, 張方永, 陳敬倫 申請人:重慶鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司