专利名称：钢轨端部平直度矫直方法
技术领域：
本发明涉及一种矫直方法，尤其是涉及一种钢轨端部平直度的矫直方法，属于钢 轨加工领域。
背景技术：
成品钢轨发往用户后，出现钢轨前端弯曲度超标的现象，而出厂复验时，其前端弯 曲度均在标准范围内属于合格产品。经分析，出现上述情况的原因主要是，不同轧件温度不 同，导致万能精轧机出钢平直度波动，前端无约束而产生弯曲；弯曲的钢轨前端撞击左右的 辊道边板或下边的盖板而形成复杂的端头波浪弯或大弯。而在后序的矫直过程中，所有钢 轨以及每根钢轨的不同部位均采用相同的矫直辊压下量，即采用相同的矫直压下力F进行 矫直，从而在矫直完成后，钢轨从矫直机出口转运到检查台架的过程中，钢轨前端变形较大 的部位在水平平直度方向发生弹性回复，便造成弯曲度超差；回复原因是钢轨在矫直过程 中，变形较大的部位使用的矫直压力偏小导致钢轨在此部位没有发生充分的塑性变形，矫 直力F卸载后钢轨发生弹性回复。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使被矫直后的钢轨不产生大量回弹的钢 轨端部平直度矫直方法。为解决上述技术问题所采用的技术方案是钢轨端部平直度矫直方法，包括以下 步骤，a、测量轧机轧出的钢轨的最大弯曲值以及该最大弯曲值在所述钢轨长度方向上 的确切位置；b、根据所测得的钢轨的弯曲值以及弯曲位置确定矫直机上矫直辊的矫直压下补 偿值和矫直补偿长度；C、将所述矫直压下补偿值和矫直补偿长度输入矫直机控制系统；d、将所述钢轨送入矫直机上进行矫直。进一步的是，为了使矫正后的钢轨的残余应力值小于250Mpa、轨高偏差变化值小 于0. 3mm、以及设备电机的工作负荷小于额定负荷，所述矫直压下补偿值等于3mm。进一步的是，在确定矫直补偿长度时使所述矫直补偿长度等于钢轨端部至最大弯 曲处的长度。进一步的是，所述下压补偿值由矫直机自身的基础自动化控制程序根据输入的压 下补偿值控制；所述矫直补偿长度由设置在矫直机入口处的位置传感器控制。进一步的是，在测量钢轨的最大弯曲值以及弯曲位置时，同时测出钢轨轨高的最 大偏差值及其沿钢轨长度方向的确切位置；当所述钢轨的最大弯曲位置与轨高最大偏差位 置不一致时，以最大变形的长度位置作为矫直补偿长度。本发明的有益效果是根据钢轨端部弯曲值的大小确定矫直机上矫直辊比正常矫直时需要多压下的补偿值，根据钢轨所述弯曲部位距钢轨端部的长度确定需要上矫直辊比 正常矫直时需要多压下补偿值的矫直长度，从而实现根据钢轨通长方向上各段的弯曲情况 对弯曲度不同的部位采取不同的压下工艺，使弯曲度大的部位能在较大的反弯曲矫直力作 用下发生塑性变形，避免了矫直完成后的钢轨在卸去矫直外力后出现弹性回复，达到了较 理想的矫直效果。
图1为本发明钢轨端部平直度矫直方法的矫直机矫直辊与钢轨作用关系的结构 示意图。图中标记为钢轨1、上矫直辊21、下矫直辊22、位置传感器3。
具体实施例方式如图1所示现有的钢轨矫直机包括上矫直辊21、下矫直辊22以及控制所述上矫 直辊21上下移动、下矫直辊22正反向转动的控制系统。工作时，将需要矫直的钢轨1送入 上矫直辊21与下矫直辊22之间的间隙中，通过下矫直辊的转动使所述钢轨1在上矫直辊 21和下矫直辊22之间移动，通过上矫直辊21的上下移动，向钢轨1施加一个向下的矫直作 用力，下矫直辊22产生一个向上的反作用力，从而实现对钢轨1的弯曲变形进行矫直。当 整批或整根钢轨1变形较小或变形比较统一即变形大小相差不大时，在矫直过程中使上矫 直辊21的压下量保持一个固定值是可以达到矫直目的的，但是当局部弯曲变形比其它部 位的弯曲变形更大时，还是使上矫直辊21压下量保持一个固定值，即还是使用相同的下压 矫直力F，则无法使钢轨1在弯曲变形较大的部位产生足够的塑性变形，而主要产生弹性变 形，当矫直外力F卸去后，所述的弯曲变形便会回复到原位起不到矫直的目的。为了达到上述矫直目的，本发明提供了一种使被矫直后的钢轨不产生大量回弹的 钢轨端部平直度矫直方法。所述矫直方法包括以下步骤，a、测量轧机轧出的钢轨1的最大弯曲值以及该最大弯曲值在所述钢轨1长度方向 上的确切位置；b、根据所测得的钢轨1的弯曲值以及弯曲位置确定矫直机上矫直辊21矫直压下 补偿值和矫直补偿长度；C、将所述矫直压下补偿值和矫直补偿长度输入矫直机控制系统；d、将所述钢轨1送入矫直机上进行矫直。钢轨1局部变形比其它部位的变形大得多时，为了使钢轨1的变形较大的部位产 生塑性变形就必须在该部位施加一个足以使其发生塑性变形的矫直力F'，这样就必须使 上矫直辊21比矫正通常弯曲时增加向下移动的距离，即上述矫直方法中所述的矫直机上 矫直辊21矫直压下补偿值，由于该矫直压下补偿值的出现，通过上矫直辊21向钢轨1施 加一个足以使钢轨1的变形较大的部位发生塑性变形，从而达到矫直的目的。根据生产现 场的实际情况，变形较大的部位一股都集中在钢轨1前端一定的范围内，所以需要增加压 下补偿值的长度，即矫直补偿长度只需大于或等于从钢轨1端部至所述较大变形处之间的 长度即可。通过上述的分析以及本发明所采用的施工方法可知道，本发明所述的矫直方法 实现上是在矫直过程中根据钢轨1不同部位的变形不同而采用上矫直辊1分段压下的矫直
4方法，即弯曲变形大的部位上矫直辊1压下距离大，弯曲变形小的部位上矫直辊1压下距离 小，从而使弯曲度大的部位能在较大的反弯曲矫直力作用下发生塑性变形，避免了矫直完 成后的钢轨在卸去矫直外力后出现弹性回复，达到了较理想的矫直效果。我们知道，当钢材发塑性变形时，其内部的残余应力也会增加，同时使用较大的矫 直力F'使钢轨发生塑性变形而被矫直后，其轨高也会相应变化。为了使矫正后的钢轨的残 余应力值满足标准规定的小于250Mpa要求、使轨高偏差变化值小于0. 2-0. 3mm以及设备电 机的工作负荷小于额定负荷，所述的矫直压下补偿值等于3mm。上述实施方式中，对矫直压下补偿值和矫直补偿长度的控制可以由操作人员手动 控制，但是这种控制方式的劳动强度，而且控制不准确。根据现有矫直设备自身具有控制系 统的特点，本发明所述压下补偿值由矫直机自身的基础自动化控制程序根据输入的下压补 偿值控制；所述矫直补偿长度由设置在矫直机入口处的位置传感器3控制，这可以很方便 的实现自动化控制，同时也可以降低操作人员的劳动强度，保证矫直质量。在在线检查过程中还发现钢轨1除端部5_8m的范围内存在较大的局部弯曲外，还 存在轨高比标准高度高而其它部位比标准高度低的情况，这样一高一低便造成轨高偏差较 大；而从上述的分析知道，在矫直弯曲度时钢轨1的轨高也会有变化。为了在矫直钢轨1弯 曲变形的同时也可以有效的效正轨高偏差，在测量钢轨1的最大弯曲值以及弯曲位置时， 同时测出钢轨1轨高的最大偏差值及其沿钢轨1长度方向的确切位置；在确定矫直补偿长 度时，同时考虑测得的轨高的最大偏差存在的位置；在矫直钢轨端部弯曲的同时减小了钢 轨轨高偏差值，而且当所述钢轨1的最大弯曲位置与轨高最大偏差位置不一致时，以最大 变形的长度位置作为矫直补偿长度。采用所述的施工方法后在矫直钢轨1的弯曲变形的同 时也减小了钢轨1的轨高偏差。
权利要求
钢轨端部平直度矫直方法，包括以下步骤，a、测量轧机轧出的钢轨(1)的最大弯曲值以及该最大弯曲值在所述钢轨(1)长度方向上的确切位置；b、根据所测得的钢轨(1)的弯曲值以及弯曲位置确定矫直机上矫直辊(21)的矫直压下补偿值和矫直补偿长度；c、将所述矫直压下补偿值和矫直补偿长度输入矫直机控制系统；d、将所述钢轨送入矫直机上进行矫直。
2.根据权利要求1所述的钢轨端部平直度矫直方法，其特征在于为了使矫正后的钢 轨(1)的残余应力值小于250Mpa、轨高偏差变化值小于0. 3mm、以及设备电机的工作负荷小 于额定负荷，所述的矫直压下补偿值等于3mm。
3.根据权利要求1所述的钢轨端部平直度矫直方法，其特征在于在确定矫直补偿长 度时使所述矫直补偿长度等于钢轨(1)端部至最大弯曲处的长度。
4.根据权利要求3所述的钢轨端部平直度矫直方法，其特征在于所述压下补偿值由 矫直机自身的基础自动化控制程序根据输入的下压补偿值控制；所述矫直补偿长度由设置 在矫直机入口处的位置传感器(3)控制。
5.根据权利要求1 4中任一顶所述的钢轨端部平直度矫直方法，其特征在于在测 量钢轨(1)的最大弯曲值以及弯曲位置时，同时测出钢轨(1)轨高的最大偏差值及其沿钢 轨长度方向的确切位置；当所述钢轨(1)的最大弯曲位置与轨高最大偏差位置不一致时， 以最大变形的长度位置作为矫直补偿长度。
全文摘要
本发明公开了一种矫直方法，尤其是公开了一种钢轨端部平直度的矫直方法，属于钢轨生产加工技术领域。提供一种使被矫直后的钢轨不产生大量回弹的钢轨端部平直度矫直方法。钢轨端部平直度矫直方法，包括以下步骤，a、测量轧机轧出的钢轨的最大弯曲值以及该最大弯曲值在所述钢轨长度方向上的确切位置；b、根据所测得的钢轨的弯曲值以及弯曲位置确定矫直机上矫直辊的矫直压下补偿值和矫直补偿长度；c、将所述矫直压下补偿值和矫直补偿长度输入矫直机控制系统；d、将所述钢轨送入矫直机上进行矫直。
文档编号B21D3/16GK101927280SQ201010269010
公开日2010年12月29日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者刘新明, 李春平, 王彦中, 陶功明 申请人:攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司;攀钢集团攀枝花钢钒有限公司