百米钢轨双弧反向预弯工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及百米钢轨双弧反向预弯工艺，属钢轨轧制生产技术领域。
【背景技术】
[0002] 钢轨是y轴对称而X轴不对称的复杂断面产品，轧后钢轨是倾倒在冷床上自然冷 却，温度由800°C冷却到室温约需3小时，经历着温度变化及组织变化，冷却后钢轨弯向轨 头，形成了冷后弯曲度，这样冷却下来的钢轨向轨头弯曲，弦高在3. 5米以上，导致百米钢 轨不能顺利进入下道工序。为降低百米钢轨冷后弯曲度，业内普遍采用的方法是：测定钢轨 在没有经过预弯冷却后的弯曲曲线，然后施加等值向轨底的弯曲，实现对钢轨弯曲的矫直； 但是，由于钢轨冷后的弯曲程度受到预弯温度、材质、轨型、冷床摩擦系数、冷却速率、预弯 曲线形式等诸多因素影响，控制难度较大，实践测量冷却后钢轨极易形成"W"型弯曲，且状 态不稳定，仍然不能满足高平直度百米钢轨要求。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种百米钢轨双弧反向预弯工艺，通过建立 反向预弯曲线参数来设置预弯车动作方案，从而使百米钢轨冷却后弯曲最大弦高控制在 40-60mm，大幅提高钢轨平直度，钢轨翻转后在自重影响下以微翘形态顺利进入下道工序， 解决【背景技术】中的缺陷。
[0004] 解决上述技术问题的技术方案是：
[0005] 百米钢轨双弧反向预弯工艺，包括反向预弯曲线参数设定步骤和预弯车使用方案 设计步骤；所述反向预弯曲线参数设定步骤包括钢轨直线段与弯曲段比例设定、反弯总高 设定、反弯温度设定和弯曲段斜率变化速率设定；钢轨直线段长度与弯曲段长度比例设为 0. 6~1. 5,反弯总高1. 5~2. 8m，反弯温度为750°C -820°c，弯曲段斜率变化速率按照下述 公式进行设定：
[0006] dy "= - (R2-X2) _1/2-x2 (R2-X2) _3/2;
[0007] 其中：dy"--对斜率变化速率；
[0008] R--弯曲段圆弧曲率半径；
[0009] X--曲线位置坐标；
[0010] 所述预弯车根据预弯曲线参数在弯曲段以等间距设置对钢轨进行反向弯曲，在直 线段以等间距设置进行等距等速移动。
[0011] 上述的百米钢轨双弧反向预弯工艺，所述直线段位于钢轨中部，所述弯曲段为2 个，分别位于直线段的两侧，每个弯曲段包括弯曲一段和弯曲二段，弯曲一段一端与直线段 一端相切，另一端与弯曲二段相切；弯曲一段斜率变化速率设定为0. 4%~0. 6%，弯曲二 段斜率变化速率设定为〇. 6 %~0. 8 %。
[0012] 上述的百米钢轨双弧反向预弯工艺，所述钢轨直线段长度为40~60米，每个弯 曲段长度为20~30米；弯曲一段曲率半径设定为180m~250m，弯曲二段曲率半径设定为 120m ~170m〇
[0013] 上述的百米钢轨双弧反向预弯工艺，所述在弯曲段相邻预弯车之间的距离为1.6 米或3. 2米，在直线段相邻预弯车之间的距离为3. 2米或4. 8米，预弯小车使用总量为42~ 50组，预弯小车行程函数为：
【主权项】
1. 百米钢轨双弧反向预弯工艺，其特征在于：包括反向预弯曲线参数设定步骤和预弯 车使用方案设计步骤；所述反向预弯曲线参数设定步骤包括钢轨直线段（1)与弯曲段（2) 比例设定、反弯总高（3)的设定、反弯温度设定和弯曲段（2)的斜率变化速率设定；钢轨直 线段⑴长度与弯曲段⑵长度比例设为〇. 6~1. 5,反弯总高（3)设为1. 5~2. 8m，反弯 温度为750°C _820°C，弯曲段（2)的斜率变化速率按照下述公式进行设定： dy" = -(R2-X2) ^172-X2 (R2-X2) ^3/2; 其中：dy" -一对斜率变化速率； R--弯曲段圆弧曲率半径； X一一曲线位置坐标； 所述预弯车根据预弯曲线参数在弯曲段（2)以等间距设置对钢轨进行反向弯曲，在直 线段（1)以等间距设置进行等距等速移动。
2. 如权利要求1所述的百米钢轨双弧反向预弯工艺，其特征在于：所述直线段（1)位 于钢轨中部，所述弯曲段（2)为2个，分别位于直线段（1)的两侧，每个弯曲段包括弯曲一 段（4)和弯曲二段（5)，弯曲一段（4) 一端与直线段（1) 一端相切，另一端与弯曲二段（5) 相切；弯曲一段（4)的斜率变化速率设定为0.4%~0.6%，弯曲二段（5)的斜率变化速率 设定为〇· 6%~0· 8%。
3. 如权利要求1或2所述的百米钢轨双弧反向预弯工艺，其特征在于：所述钢轨直线 段（1)长度为40~60米，每个弯曲段（2)长度为20~30米；弯曲一段（4)曲率半径设定 为180m~250m，弯曲二段（5)曲率半径设定为120m~170m。
4. 如权利要求1或2所述的百米钢轨双弧反向预弯工艺，其特征在于：所述在弯曲段 (2)相邻预弯车之间的距离为1.6米或3. 2米，在直线段（1)相邻预弯车之间的距离为3. 2 米或4. 8米，预弯小车使用总量为42~50组，预弯小车行程函数为： /(,γ) = 93.87 + 2.57jc + 2.957x2 + OJ 222;c3 + (0.68 + 0.0004l)x + 其中：f (X)--预弯小车行程； X 小车序号； t一一反弯温度 k--钢轨断面系数。
【专利摘要】本发明百米钢轨双弧反向预弯工艺，属钢轨轧制生产技术领域。包括反向预弯曲线参数设定和预弯车使用方案设计步骤；钢轨直线段长度与弯曲段长度比例设为0.6～1.5，反弯总高1.5～2.8m，反弯温度为750℃-820℃，弯曲段斜率变化速率按照下述公式进行设定：dy″＝-(R2-x2)-1/2-x2(R2-x2)-3/2；其中：dy〞——对斜率变化速率；R——弯曲段圆弧曲率半径；x——曲线位置坐标；预弯车使用方案为在弯曲段以1.6米等间距设置预弯车，对钢轨进行反向弯曲，在直线段以3.2米等间距设置预弯车以等距等速移动。本发明应用于钢轨冷却反向预弯过程中，使百米钢轨冷却后弯曲最大弦高控制在40-60mm，大幅提高钢轨平直度，为成功矫直出合格平直度钢轨奠定基础。
【IPC分类】B21B37-28
【公开号】CN104874612
【申请号】CN201510248769
【发明人】郭景瑞, 王连军, 顾双全, 滕飞, 张剑峰, 宋华江, 柴国钢, 郭运峰
【申请人】河北钢铁股份有限公司邯郸分公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月15日