专利名称：将大型号钢轨轧制成小型号钢轨的方法及其轧辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将大型号钢轨轧制成小型号钢轨的方法及其轧辊背景技术通过废旧钢轨轧制小型钢轨，有两种方法。一是将废旧钢轨熔炼成钢锭，再将钢锭轧制成轻钢轨。这种方法步骤多，要经过两次加热和两次冷却，能源消耗量大，生产效率低，增加了氧化烧损，金相组织容易发生改变而使产品的质量得不到保证。二是将废旧重轨经过反射炉加热后，直接轧制成轻轨。如我国专利文献公开了一种专利号为98106563.5的《废重轨改轧轻轨工艺》发明专利申请，该发明专利申请的技术方案为在轧辊上有轨形孔型，轨形孔型的腰部曲线与轧制线成5-20°夹角，腿和腰部曲线的夹角为105-90°。轧辊上的各孔型均为不均匀变形关系设计，孔型宽度由宽逐渐变窄，废重轨在在轧制过程中横向墩粗，使废重轨的轨高依道次减少。该工艺属平斜轧工艺，存在一下缺点1、对于加工60千克/米的废旧钢轨的轧机，其辊轴中心距大于600毫米，电机功率达1200千瓦。轧机体积大，动力消耗大。
2、全部采用平斜孔型，孔型的对称轴线与轧制线成5-20°夹角，孔型设计复杂，孔型在轧制面所占的尺寸相对较大，降低了轧制面的有效尺寸。
3、轧件沿对称轴方向的尺寸和垂直对称轴方向的尺寸均比孔型的尺寸小，因此增加了轧件进入孔型轧槽的难度，也增加了孔型的磨损速度。
4、轨形断面对垂直轴左右不对称，在轧制时会产生较大的轴向力，造成轧辊轴向窜动，使开口轧槽腿厚或头厚变化，给操作增加复杂化。因为轧制时，工作斜面磨损较快，所以要特别注意对上下辊的轴向固定。实践证明应采用加止推环的办法来解决轴向力问题。但是采用止推环又引起轧辊长度增长，辊径增大，进一步增加了轧辊结构的复杂性等问题，如图1。而且利用止推环的轴向力墩粗腰部，在现有技术的实践中机械条件和技术条件很难实现。
6、在轧制过程中，即使采用了止推环，也不能完全抵消轴向力，轴承、轴瓦的磨损速度加快，增加了轧制成本。
7、轧件在孔型中分布不均匀，使得分布在轧辊上的轧槽深浅不一，对孔型的设计提出了更高的要求。轧槽深度的增加，也增加了轧件脱模的难度。
8、不容易实现自动化流水线式作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将大型号钢轨轧制成小型号钢轨的方法及其轧辊。所述的轧制方法工艺简单，能实现自动化生产，生产成本低。采用所述的轧辊可将大型号钢轨方便地轧制成小型号钢轨。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是如下设计的一种将大型号钢轨轧制成小型号钢轨的轧辊，在轧辊上有一组或一组以上的与轨道横截面形状相配的孔型，其特征在于每组孔型包含一个对称线与轧制线垂直的孔型和一个对称线与轧制线重合的孔型，各组孔型依道次尺寸递减，每组孔型对应一种型号的钢轨；对称线与轧制线垂直的孔型，在两轧辊上的轧槽的形状分别与钢轨的头部和腿部形状相配，且轧槽位于轧制线部位的宽度尺寸大于其他部位的宽度尺寸；对称线与轧制线重合的孔型，在两轧辊上的轧槽相对于轧制线对称分布。
一种将大型号钢轨轧制成小型号钢轨的轧辊，其特征在于对称线与轧制线垂直的孔型，在两轧辊上的轧槽分别为梯形结构。
一种将大型号钢轨轧制成小型号钢轨的方法，其特征在于采用下述轧机在该轧机的轧辊上有一组或一组以上的与轨道横截面形状相配的孔型，每组孔型包含一个对称线与轧制线垂直的孔型和一个对称线与轧制线重合的孔型，各组孔型依道次尺寸递减，每组孔型对应一种型号的钢轨；对称线与轧制线垂直的孔型，在两轧辊上的轧槽的形状分别与钢轨的头部和腿部形状相配，且轧槽位于轧制线部位的宽度尺寸大于其他部位的宽度尺寸；对称线与轧制线重合的孔型，在两轧辊上的轧槽相对于轧制线对称分布；采用下述步骤将大型号钢轨用尺寸逐渐减小的孔型依次轧制，对称线垂直轧制线的孔型和平行轧制线的孔型交替使用，而得到符合要求型号的小型号钢轨的方法。
本发明所述的一种利用废重轨轧制轻轨的方法及其轧辊。既适合横排机，又适合连轧机，还适合手工操作的小型轧机。既适合自动化生产，又适合手工作业。
1、对于加工60千克/米的废旧钢轨的轧机，其辊轴中心距大于350毫米，电机功率低于380千瓦。设备小，运行成本低。与同型号的斜平孔轧机相比，电机功率减小约1/3。
2、对称线与轧制线垂直的孔型，其作用是使钢轨的腰部墩粗，高度变小。轧制时，其作用力与钢轨的腰部变形方向相同，有效功率高，理论上可达到100％；又由于钢轨沿其轴线左右对称，因此轧制时不会产生轴向力，也不会产生轴向窜动。对称线与轧制线重合的孔型，其作用是使钢轨的宽度变小，成型延伸，其作用力垂直轧制线，无轴向作用力，也不会产生轴向窜动。因此取消了止推环，增加了轴承、轴瓦等易损件的使用寿命。
3、由于本发明所述的孔型消除了轴向力，避免了轴向窜动，较传统轧辊取消了止推环，使轧辊的结构变得简单，加工容易，增加了轧制面的有效长度。此外，孔型占用的轧制面的部分长度减小，增加了轧制面的使用效率。
4、轧件沿轧制面方向的尺寸总是小于相应的孔型的尺寸，其孔型的轧槽位于轧制线部位的宽度尺寸大于其他部位的宽度尺寸，因此，轧件入槽容易，脱槽也容易，便于实现自动化生产。
图1为平斜孔型轧辊结构示意图，图2为采用本发明孔型三辊轧机结构示意图，图3为本发明的对称线与轧制线垂直的孔型图，图4为本发明的对称线与轧制线重合的孔型图。
图中 1-平斜孔型、2-轧辊、3-对称线垂直轧制线的孔型、4-对称线平行轧制线的孔型、5-轧件、6-止推环、7-轧制线具体实施方式
将60kg/m的废重轨加工成12kg/m的正材钢轨的方法，如图1-4所示。
设计6组孔型分别为50kg、43kg、30kg、24kg、18kg、12kg钢轨孔型。每组孔型包含一个对称线与轧制线7垂直的孔型3和一个对称线与轧制线重合的孔型4，各组孔型依道次尺寸递减，每组孔型对应一种型号的钢轨。对称线与轧制线7垂直的孔型3，在两轧辊2上的轧槽的形状分别与钢轨的头部和腿部形状相配。对称线与轧制线重合的孔型4，在两轧辊2上的轧槽相对于轧制线7对称分布。将60kg/m的废重轨切断成1.25m/根，经反射炉加热至900-1000℃。将烧红的钢轨迅速用50kg对称线与轧制线垂直的孔型轧制，接着用50kg对称线与轧制线重合的孔型轧制得到50kg的钢轨。然后，分别用43kg钢轨、30kg钢轨、24kg钢轨、18kg钢轨、12kg钢轨的孔型轧制，最后得到12kg的钢轨正材。如用60kg钢轨轧制50kg钢轨，则用一组50kg钢轨孔型轧制就可得到50kg的钢轨。上述实施例中，是采用对称线与轧制线垂直的孔型先轧制，然后两种孔型依次交叉轧制，在实际应用当中，也可以用平行孔型先轧制。为使轧件方便进入轧槽，应将孔型的宽度尺寸设计得比轧件的宽度尺寸大1mm以上。
权利要求
1.一种将大型号钢轨轧制成小型号钢轨的轧辊，在轧辊(2)上有一组或一组以上的与轨道横截面形状相配的孔型，其特征在于每组孔型包含一个对称线与轧制线垂直的孔型(3)和一个对称线与轧制线重合的孔型(4)，各组孔型依道次尺寸递减，每组孔型对应一种型号的钢轨；对称线与轧制线垂直的孔型(3)，在两轧辊(2)上的轧槽的形状分别与钢轨的头部和腿部形状相配，且轧槽位于轧制线部位的宽度尺寸大于其他部位的宽度尺寸；对称线与轧制线重合的孔型(4)，在两轧辊(2)上的轧槽相对于轧制线对称分布。
2.根据权利要求1所述的一种将大型号钢轨轧制成小型号钢轨的轧辊，其特征在于对称线与轧制线垂直的孔型(3)在两轧辊(2)上的轧槽分别为梯形结构。
3.一种将大型号钢轨轧制成小型号钢轨的方法，其特征在于采用下述轧机在该轧机的轧辊(2)上有一组或一组以上的与轨道横截面形状相配的孔型，每组孔型包含一个对称线与轧制线垂直的孔型(3)和一个对称线与轧制线重合的孔型(4)，各组孔型依道次尺寸递减，每组孔型对应一种型号的钢轨；对称线与轧制线垂直的孔型(3)在两轧辊(5)上的轧槽的形状分别与钢轨的头部和腿部形状相配，且轧槽位于轧制线部位的宽度尺寸大于其他部位的宽度尺寸；对称线与轧制线重合的孔型(4)在两轧辊上的轧槽相对于轧制线对称分布；采用下述步骤将大型号钢轨用尺寸逐渐减小的孔型依次轧制，对称线垂直轧制线的孔型和平行轧制线的孔型交替使用，而得到符合要求型号的小型号钢轨的方法。
全文摘要
一种将大型号钢轨轧制成小型号钢轨的方法及其轧辊。所述的轧辊每组孔型包含一个对称线与轧制线垂直的孔型和一个对称线与轧制线重合的孔型，各组孔型依道次尺寸递减，每组孔型对应一种型号的钢轨；对称线与轧制线垂直的孔型，在两轧辊上的轧槽的形状分别与钢轨的头部和腿部形状相配；对称线与轧制线重合的孔型，在两轧辊上的轧槽相对于轧制线对称分布。所述的方法利用上述轧机，将大型号钢轨用尺寸逐渐减小的孔型依次轧制，对称线垂直轧制线的孔型和平行轧制线的孔型交替使用，而得到符合要求型号的小型号钢轨的方法。所述的轧制方法成型工艺简单，能实现自动化生产，生产成本低。采用所述的轧辊可将大型号钢轨轧制成小型号钢轨。
文档编号B21B1/08GK1546247SQ20031011068
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月17日 优先权日2003年12月17日
发明者周燕雄, 周燕芳 申请人:周燕雄, 周燕芳