轨道加强块的制作方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种轨道加强块，轨道加强块填充在工字型轨道的凹口中并与轨道焊接固定，轨道加强块的背面轮廓与轨道的凹口轮廓相贴合，轨道加强块的正面顶部形成深坡口，深坡口由轨道加强块的背面直接斜向延伸至轨道加强块的正面，轨道加强块的正面底部形成浅坡口，浅坡口的宽度小于轨道加强块的厚度的1/3，轨道加强块的高度为轨道的凹口高度的1/2～2/3，轨道加强块的厚度与轨道的凹口的深度相同。本实用新型的轨道加强块采用单侧深坡口形式，使得轨道加强块与轨道凹口的焊接面积更大，承载有效面积显著增加，以提高工字型轨道，尤其是Z型短轨的抗疲劳性能。
【专利说明】轨道加强块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轨道钢结构领域，更具体地说，涉及工字型轨道的轨道加强块。
【背景技术】
[0002]采用A75轨道制作的轨道由于其高强高耐磨性而广泛应用于港口起重运输机械中，如:岸桥、场桥等。用于起重运输的轨道通常是工字型轨道。在一些领域，比如岸桥上，为了便于其前大梁需要提升和下降等操作，会将前后大梁连接处的轨道制作成Z型短轨。Z型短轨实际上就是将普通的工字型轨道从中间切开形成的半边的工字型轨道。两个Z型短轨拼接在一起组成一个完整的工字型轨道。图1a和图1b揭示了 Z型短轨100的结构及其组装示意图。
[0003]作为港口起重运输机械中非常重要的结构，Z型短轨在整个运输装置、工况适应性方面起着非常重要的作用，能极大方便各种操作，但是Z型短轨的抗疲劳载荷强度比完整的工字型轨道大为降低。轨道在起重机械运输过程中，受到小车、吊具和起重货物的重力作用以及车轮侧向力的作用，小车来回经过行走时，对轨道产生不同程度的交变载荷作用。Z型短轨在铰点处是将完整轨道切成两半而成，所以抗疲劳载荷强度大幅降低，因此，必须要提高短轨的抗疲劳性能。
[0004]为了解决短轨抗疲劳性下降的问题，常用的手段之一是在工字型短轨的凹口处(轨道腹部)采用韧性较好的焊材进行堆焊加强。堆焊加强的方式需要使用焊材堆满整个凹口，需要多层多道焊，焊缝金属填充量大，且由于轨道需要预热至较高温度，焊工劳动强度大。
[0005]另一种手段是采用加强块加强，即将开好坡口的加强块直接焊接至轨道凹口(腹部)进行加强，加强块一般采用Q345B钢，该钢材在国内有大量生产，原料较易获取。一般的加强块的结构如图2a和2b所示，图2a揭示了加强块的结构，图2b揭示了加强块的安装示意图。参考图2a所示，加强块200的基本形状与轨道的凹口相符，尤其加强块200背面的轮廓与轨道的凹口轮廓尽量相匹配。加强块200的正面顶端和底端都开有浅坡口。焊接时，将加强块200放入轨道202的凹口 204中，然后在顶端和底端的浅坡口处进行焊接，形成焊缝。由于加强块200和轨道202都是金属材质并且加工精度不会很高，因此加强块200背面与轨道的凹口无法做到完全贴合，肯定会留下缝隙，由于浅坡口焊接的焊缝很小，造成实际承载重量的截面积很小。在小车车轮(尤其是偏轨时)来回经过该处时将出现较大疲劳载荷，容易导致上坡口 205处焊缝开裂。
实用新型内容
[0006]本实用新型旨在提出一种轨道加强块，采用单侧深坡口的形式使得承载有效面积增加。
[0007]根据本实用新型的一实施例，提出一种轨道加强块，轨道加强块填充在工字型轨道的凹口中并与轨道焊接固定，轨道加强块的背面轮廓与轨道的凹口轮廓相贴合，轨道加强块的正面顶部形成深坡口，深坡口由轨道加强块的背面直接斜向延伸至轨道加强块的正面，轨道加强块的正面底部形成浅坡口，浅坡口的宽度小于轨道加强块的厚度的1/3，轨道加强块的高度为轨道的凹口高度的1/2?2/3，轨道加强块的厚度与轨道的凹口的深度相同。
[0008]在一个实施例中，深坡口与水平面的夹角为33°?39°。
[0009]在一个实施例中，轨道加强块的正面的平台部分的高度为轨道加强块的高度的1/4 ?1/3。
[0010]在一个实施例中，轨道加强块的材质为Q345B号钢。
[0011 ] 在一个实施例中，轨道加强块填充在Z型短轨的凹口中。
[0012]在一个实施例总，工字型轨道的材质是A75轨道钢。
[0013]本实用新型的轨道加强块采用单侧深坡口形式，使得轨道加强块与轨道凹口的焊接面积更大，承载有效面积显著增加，以提高工字型轨道，尤其是Z型短轨的抗疲劳性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中:
[0015]图1a揭示了 Z型短轨的结构示意图。
[0016]图1b揭示了 Z型短轨的组装示意图。
[0017]图2a揭示了现有技术中使用的加强块的结构示意图。
[0018]图2b揭示了现有技术中使用的加强块的组装示意图。
[0019]图3a揭示了本实用新型的轨道加强块的结构示意图。
[0020]图3b揭示了本实用新型的轨道加强块的组装示意图。
【具体实施方式】
[0021]参考图3a和3b所示，本实用新型提出一种轨道加强块300，轨道加强块填充在工字型轨道302的凹口 304 (轨道腹部)中并与轨道焊接固定。轨道加强块300的背面轮廓与轨道的凹口 304的轮廓相贴合，轨道加强块300的正面顶部形成深坡口 311，深坡口由轨道加强块的背面直接斜向延伸至轨道加强块的正面，在一个实施例中，深坡口与水平面的夹角为33°?39°。轨道加强块300的正面底部形成浅坡口 312，浅坡口 312的宽度小于轨道加强块300的厚度的1/3。轨道加强块300的高度为轨道的凹口 304高度的1/2?2/3，轨道加强块300的厚度与轨道的凹口 304的深度相同。继续参考图3a，轨道加强块300的正面，在顶部的深坡口 311和底部的浅坡口 312之间形成平台部分313，平台部分313的高度为轨道加强块300的高度的1/4?1/3。
[0022]参考图3b所示，在将轨道加强块300焊接到轨道的凹口 304时，由于本实用新型的轨道加强块300与传统的加强块200相比较，实际体积更小一些，差不多占据凹口的1/2?2/3的区域，这样就能够使得轨道加强块300与凹口 304的内壁更好地贴合。焊接时，顶部的深坡口 311中填充较多的焊材，使得轨道加强块300与轨道302之间的有效接触面积，即承载有效面积显著增加。底部的浅坡口 312的焊接基本与现有技术中的加强块200类似。比较图3b与图2b可见，本实用新型的轨道加强块300与轨道的承载有效面积明显大于传统的加强块200，使得轨道302的抗疲劳性能得到明显提升。
[0023]该轨道加强块300的材质为Q345B号钢。工字型轨道的材质是A75轨道钢。该轨道加强块300尤其适合填充在Z型短轨的凹口中以加强Z型短轨的抗疲劳特性。由于Z型短轨实际相当于半边的工字型轨道，所以该轨道加强块300同样适合填充在工字型轨道中。
[0024]下面介绍一个具体的应用实例:
[0025]以90kg/mm2级A75轨道与Q345B轨道加强块焊接为例，采用本实用新型的轨道加强块。轨道加强块顶部深坡口、底部浅坡口。轨道腹部与轨道加强块背面贴合，采用0ΗΕ50(Φ4.0mm)焊条。
[0026]焊前准备:将轨道腹部打磨除锈和油污，直到露出金属光泽。将轨道加强块烘干后将轨道与轨道加强块装配，将轨道加强块压实并点焊至轨道，使轨道加强块底面与轨道腹部贴合，将轨道预热至规定温度。
[0027]焊接顺序:首先焊接下坡口(浅坡口)，每层焊后清理氧化皮及熔渣，最后一层焊缝厚度略高出加强块表面以利于后续打磨圆弧过渡。随后焊接上坡口(深坡口)，直至将坡口填满。焊接时每层焊后清理氧化皮及熔渣，层间温度控制严格按工艺指导文件执行。
[0028]焊后处理:焊接后进行相应热处理，待冷却至室温后，对上坡口焊缝进行打磨，使焊缝表面与轨道侧面平齐。同时打磨下坡口，并保证焊缝与轨道圆弧过渡，以减小焊趾的应力集中。
[0029]90kg/mm2级A75轨道与Q345B轨道加强块焊接过程稳定，焊缝成形良好，焊后MT合格。宏观金相显示加强块与轨道贴合良好，其中较危险的上坡口被填满，焊根处融合良好，避免根部出现较大缺口的现象，从而提高了焊缝的抗疲劳性能。
[0030]本实用新型的轨道加强块根据工字型轨道的凹口轮廓加工轨道加强块的背部轮廓，并将加强块的上坡口深度加工至轨道加强块的背面，坡口角度为33°?39°，有利于焊条深入坡口背部进行焊接，增强焊条的可达性，避免根部未融合而产生应力集中，从而提高轨道抗疲劳性能。该轨道加强块的深坡口为直边坡口，有利于加强块的加工，节省加工时间。单侧深坡口式即有利于加强焊接，又比堆焊式焊接减少焊材消耗量并降低焊接工作劳动量。同时，较短的焊接时间也有利于减小轨道变形，便于后续的轨道安装。
[0031]本实用新型的轨道加强块采用单侧深坡口形式，使得轨道加强块与轨道凹口的焊接面积更大，承载有效面积显著增加，以提高工字型轨道，尤其是Z型短轨的抗疲劳性能。
[0032]上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可对上述实施例做出种种修改或变化而不脱离本实用新型的实用新型思想，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
【权利要求】
1.一种轨道加强块，其特征在于，轨道加强块填充在工字型轨道的凹口中并与轨道焊接固定，所述轨道加强块的背面轮廓与轨道的凹口轮廓相贴合，轨道加强块的正面顶部形成深坡口，深坡口由轨道加强块的背面直接斜向延伸至轨道加强块的正面，轨道加强块的正面底部形成浅坡口，浅坡口的宽度小于轨道加强块的厚度的1/3，所述轨道加强块的高度为轨道的凹口高度的1/2?2/3，轨道加强块的厚度与轨道的凹口的深度相同。
2.如权利要求1所述的轨道加强块，其特征在于，所述深坡口与水平面的夹角为33。?39°。
3.如权利要求2所述的轨道加强块，其特征在于，所述轨道加强块的正面的平台部分的高度为轨道加强块的高度的1/4?1/3。
4.如权利要求1所述的轨道加强块，其特征在于，所述轨道加强块的材质为Q345B号钢。
5.如权利要求1所述的轨道加强块，其特征在于，所述轨道加强块填充在Z型短轨的凹口中。
6.如权利要求1所述的轨道加强块，其特征在于，所述工字型轨道的材质是A75轨道钢。
【文档编号】B66C7/08GK203728412SQ201420111496
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】包孔, 朱平, 杜渝, 张华军, 王达 申请人:上海振华重工(集团)股份有限公司