專利名稱：弧形鋼軌道梁及其制作方法
技術領域：
本發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 筑機械加工技術領域。
背景技術：
現有技術中，輕軌的軌道梁通常為預應力鋼筋砼軌道梁或預應力混凝土 結構，但是對于與橋梁主跨合攏部位常常需要鋼軌道梁結合，尤其是需要有 一定彎度的弧形鋼軌道梁。而目前國內輕軌技術才剛剛起步，除引進日本輕 軌列車的關鍵技術外，輕軌的基礎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。發明內容本發明的目的在于提供一種結構合理、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。本發明的目的是這樣實現的 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成箱體結構；箱體結構內設有與上蓋板平行的 橫向筋板，以及與腹板平行的縱向加強筋；兩腹板的外側對稱設有用于與輕 軌導向輪和穩定輪配合的導向梁和穩定梁；上蓋板頂面均勻設有縱橫交錯的所述上蓋板的內側還設有縱向肋板。所述縱向肋板、橫向筋板和/或縱向加強筋為T形板。弧形鋼軌道梁制作方法，包括如下步驟(1) 加工鋼軌道梁上蓋板取厚度為0.20mm，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) 上蓋板的弧形預制先在平臺上劃出弧形蓋板的地樣，用數塊定位 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 向梁和穩定梁，焊接后作變形校正。本發明方法由于在每道制造工序中都將發生的焊接變形消除，就不可能 出現工序過程的變形疊加，使產品質量隨時處于可控狀態，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、控制梁體及導向梁、定位梁制作過程變形的工藝。
圖1是本發明弧形鋼軌道梁結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1的A-A剖視圖；圖4是本發明使用狀態結構示意圖；圖5是本發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構成箱體結構；箱體結構內設有與上蓋板101平 行的橫向筋板702，以及與腹板102平行的縱向加強筋701。另外，在上蓋板 101的內側還設有縱向肋板703。參見圖4，兩腹板102的外側對稱設有用于 與輕軌導向輪105和穩定輪106配合的n形導向梁704和穩定梁705，導向梁 704和穩定梁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、兩側上部的兩個導向輪 105、下部的兩個穩定輪106將軌道梁三方牢牢貼緊，以保證輕軌車的平穩和 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，在上蓋板101的頂面 均勻設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系，就容易理 解制造弧形鋼軌道梁的難度， 一方面從構件承重的安全角度考慮，整根梁還 要滿足設計上拱度要求，要保證從整個梁的上部到下部以及兩側的部件都必 須合理受力和傳力；另一方面還需滿足設計的弧度要求，梁以中心線為準， 構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構 以及防滑槽機加工實現的問題；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行。通過材料局部 加熱膨脹收縮的原理進行，開始加熱前，先在裝配平臺上劃出弧形蓋板的地 樣，用數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，不合的部分繼續加熱，直到完全滿足弧度要求為止；該方法簡單可行，機加工及制作質量都可以得到控制。(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；最后裝配焊接導向梁704和穩定梁705，焊 接后作變形校正。弧形鋼軌道梁的導向梁704和穩定梁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生的焊接變形消除， 就不可能出現工序過程的變形疊加，使產品質量隨時處于可控狀態，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床對鋼軌道梁的兩端面 進行銑切，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，加快過程進度，并采用單元焊接的反變形技術，即將導向梁、穩定 梁在焊接前給一個反向變形以抵消焊接變形，有效的控制了導向梁和穩定梁 的焊接變形，減少了 80%的矯正工作。本發明方法采用數控切割，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、 導向梁和穩定梁等；所有梁的裝配都在平臺上劃地樣進行，確保裝配的準確； 對于出現變形的部位通過火焰進行校正。
權利要求
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)構成箱體結構；箱體結構內設有與上蓋板(101)平行的橫向筋板(702)，以及與腹板(102)平行的縱向加強筋(701)；兩腹板(102)的外側對稱設有用于與輕軌導向輪和穩定輪配合的導向梁(704)和穩定梁(705)；上蓋板(101)頂面均勻設有縱橫交錯的防滑槽(201)。
2、 根據權利要求1所述的弧形鋼軌道梁，其特征在于所述上蓋板(101) 的內側還設有縱向肋板(703)。
3、 根據權利要求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/或縱向加強筋(701)為T形板。
4、 根據權利要求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) 上蓋板的弧形預制先在平臺上劃出弧形蓋板的地樣，用數塊定位 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 接導向梁和穩定梁，焊接后作變形校正。采用局部火焰加熱矯正方法。
6、根據權利要求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床對鋼軌道梁的兩端面進行銑切， 確保連接端面的精度。
全文摘要
本發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成箱體結構；箱體結構內設有與上蓋板平行的橫向筋板，以及與腹板平行的縱向加強筋；兩腹板的外側對稱設有用于與輕軌導向輪和穩定輪配合的導向梁和穩定梁；上蓋板頂面均勻設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，蓋板的弧形預制和軌道梁的裝配、焊接。本發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 優先權日2008年1月31日
發明者傅如弟, 張方永, 陳敬倫 申請人:重慶鋼鐵(集團)有限責任公司