客运专线道岔的制造.ppt
《客运专线道岔的制造.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《客运专线道岔的制造.ppt(144页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、客运专线道岔的制造,中国中铁宝桥股份有限公司二OO七年八月,客运专线道岔的制造,第一部分:国内自主研发客运专线道岔,一、概述 国内客运专线道岔的自主研发采用产、学、研、用相结合的模式,通过原始创新,自行研发生产客运专线道岔,着力打造中国铁路道岔品牌,实现中国铁路道岔研究、设计、制造技术的新飞跃,这是铁道部实施自主创新战略举措的一项重要步骤。客运专线道岔研究的主要内容包括:侧向80km/h、160km/h及220km/h系列道岔。道岔号数及主要几何参数如下表:,国产大号码道岔几何参数,国产大号码道岔质量(吨),目前完成试制的主要产品有:250km/h客运专线60kg/m钢轨18号单开道岔,350
2、km/h客运专线60kg/m钢轨18号、42号单开道岔,其中250km/h客运专线60kg/m钢轨18号单开道岔已成功运用于我国铁路第六次大提速中,350km/h客运专线60kg/m钢轨42号单开道岔已完成了尖轨、心轨的转换及伸缩卡阻等相关试验,350km/h客运专线60kg/m钢轨18号单开道岔已进入首组试制阶段。二、道岔零部件制造 客运专线道岔因其高平顺性要求,结构设计与既有道岔有,较大的不同,零部件加工精度要求高,其技术及制造难度大。为确保试制工作顺利进行,在前期首组250km/h客运专线60kg/m钢轨18号单开道岔试制时,进行了一系列重点工艺试验研究,制定了道岔制造技术条件、加工工艺
3、方案、吊装、运输方案等,并完成了主要工件加工用工装的设计制造和工艺文件的编制。1.技术文件的准备 结合公司生产实际和工艺设备情况,对产品设计图进行了工艺性审查后,为确保道岔零部件在制造的每一过程中,都有,技术文件作指导,编制了工艺方案报告、工艺路线、机械加工工艺过程卡片、主要零部件加工工序卡片、转辙器及可动心轨辙叉组装工序卡片等10余种指导文件及有关技术条件等技术工艺管理文件。2.工装的设计制造及加工刀具的准备 根据工艺方案报告的要求,新设计锻压、顶弯、号孔、机加工、检测、组装、垫板焊接等模具、工装样板20余(套)。为提高主要零部件的加工精度及生产效率,针对钢轨件原材料,的机加工性能特点,在试
4、制前期,设计制造了专用刀具,并进行了相应的加工工艺试验,基本实现了道岔零部件的全部数控加工,确保产品加工精度满足标准规定的要求。3.工艺试验 为确保高质量道岔产品的试制要求,对关键工序及关键零部件生产加工合理可行的工艺方案及工艺参数进行了下列工艺试验,取得了理想的效果,并应用于此次产品的试制实践中。,60D40钢轨跟端压型工艺试验特种断面翼轨插入段机加工工艺试验零部件标识、标记工艺试验垫板焊接变形及调直工艺试验钢轨调直工艺试验尖轨不足位移试验通过以上工艺试验,确定的工艺参数和工艺方法合理,可行,达到了预期的目的。4.关键工序、关键零部件工艺攻关及验证 在首组250km/h客运专线60kg/m钢
5、轨18号单开道岔的试制中,主要解决了以下关键技术课题:(1)60D40钢轨跟端压型工艺 客运专线道岔尖轨、心轨均采用60D40钢轨制造,60D40钢轨的跟端压型是道岔制造的关键技术之一。60D40钢轨的断面面积与60kg/m标准断面钢轨相差很小,面积之比仅为1:1.06,加之要求锻压段要预留加工余量,工艺难度极大。经过精心设计模具和工艺试验,优化锻压工艺方,案,成功开发了1套60D40轨跟端压型模具,模具采用活动组合式结构。设计时,充分考虑到客专道岔钢轨锻压成型段要进行无损检测而预留机械加工余量或打磨抛光余量等因素,新设计模具能确保锻压成型的标准轨金属量富有、饱满。经过反复多次的试验和钢轨加热
6、温度的调整及模具改进,形成了轨底擀压、在5000t热模锻压力机上热锻压成型的工艺方法,该方法满足了客专道岔用60D40钢轨跟端成型的技术要求。,(2)钢轨件的机械加工 客专道岔钢轨件的各部位加工精度要求很高,按照制造标准要求,钢轨件加工后要求直线度达到2mm/m,钻孔的位置公差仅0.5mm,原有的工艺不能满足要求。为了使钢轨轨顶帽型与标准帽型更吻合,通过分析60kg/m钢轨、60D40钢轨工作边、轨顶面直线度调直工艺试验结果,改进了轨顶铣刀,并且采用轨头两侧都加工的工艺。为了保证轨件钻孔精度,在现有设备的基础上,经过多次工艺试验,采取了数控,铣床钻孔的方式,并制造了专用的40m钢轨质量检测平台
7、,保证了钢轨件机械加工质量,满足了设计要求。(3)钢轨调直工艺攻关 按照客专道岔制造标准要求,钢轨件直线度的控制是本次客专道岔制造的又一工艺难点,通过对60kg/m钢轨、60D40钢轨工作边、轨顶面直线度调直工艺试验结果的分析,制定了“先粗调后精调;先顶面后工作边;最后局部调修”的工艺方案,并制造了专用的40m钢轨质量检测平台,以保证钢轨件的质量。,(4)特种断面翼轨插入段机加工 特种断面翼轨插入段,是工电接合的部位,也是该道岔最为特殊、复杂的一段结构,其形位尺寸的误差将直接影响该部位道岔零部件的安装和电务设备的运行。为此,对特种断面翼轨插入段的机加工,采用多种成型刀具,在三轴联动的数控机床上
8、,对轨顶帽型、轨腰、轨底等部位分别进行一次加工成型。确保特种断面翼轨插入段的机加工形位尺寸满足客专道岔的标准。,(5)垫板焊接质量的控制 客专道岔垫板的焊接焊缝内在质量和表面质量比既有产品要求高,焊缝须进行探伤检验。焊角高度要求达到8mm,而且要求成形美观,在正式焊接前,进行了工艺试验,经过对电流、电压和施焊顺序的多次调整,选定了合适可行的焊接参数和焊接方法。焊缝通过着色探伤和超声探伤,完全符合客专道岔的标准。,(6)垫板焊接变形及调直工艺 客专道岔垫板的制造精度要求非常严格,板厚公差为:-0.3mm+0.3mm,平面度为0.2mm,平行度为0.3mm,表面粗糙度为12.5um。此外,垫板结构
9、为焊接形式。垫板焊接后,产生了一定量的焊接变形,变形量和变形部位随着垫板结构的不同而不一致,有的部位因为没有受力点,使得压力机锤头无法施压,给垫板的矫正带来了很大困难。通过分析垫板加工余量、进给量、加工热变形、焊接电流等因素对垫板平面度、平行度的影响,以及冷调的最佳控制精度及超长板件热调的精度控制等的试验研究,最,终选了“分步加工,调直控制,精加工保证”的工艺方案,保证了垫板质量。(7)外协、外购件的质量控制 客专道岔采用了大量的外协和外购件。铸铁和铸钢件、橡胶件、硫化垫板、岔枕、精密铸造等外协外购件的质量要求、性能和精度等级都有很大的提高。为了确保外协、外购件产品的质量,中铁宝桥有关部门制定
10、了专门的技术标准,除了对外购件按照客运专线道岔暂行技术条件及公司制定的客运专线道岔外购件、外协件检验规则进行专项检验外,在外协件、外购件的生产中,专门,派人入驻生产厂家监理质量和督促进度。外协、外购件进厂后,再经过技术人员的认定,以便及时发现问题。确保了客专道岔试制工作的顺利进行。(8)零部件标识、标记工艺 为了确保垫板标记清晰美观,在试制前,分别采用了冲字和压字两种方法打印垫板标识,经过反复调整和对比,最终采用压力机压字的方法。采用这种方式后,字迹清楚美观,达到了客专道岔的要求。还有大量的诸如表面处理、工装器具的改进等措施,保证了产品试制达到各项要求。,5.主要零部件的制造(1)尖轨 工艺难
11、点:跟端压型;曲尖轨弯曲的圆顺度;尖轨轨顶面的加工。解决方案:尖轨采用的是60D40钢轨来制造,因此制作了1套跟端压型模具,并在跟端的轨顶面和两侧面都预留了加工量,通过精加工保证跟端断面形状和直线度要求;为了保证曲尖轨的圆顺度,增加了圆顺点,在整体检测的同时采用了矢距测量,保证了每段曲线的圆顺;尖轨,轨顶面采用新设计的专用铣刀,通过两侧加工的工艺,满足了尖轨件顶面直线度及帽形加工要求。(2)基本轨 工艺难点:钢轨直线度的保证;钢轨孔系精度的控制。解决方案:由于对基本轨孔距及孔高的要求比较高,因此,对于号孔和钻孔将采用特殊的钻模板和钢轨钻孔机来进行保证,其他轨件的钻孔方法与基本轨相同。其余部位的
12、加工仍采用正常加工方法。,(3)长心轨 工艺难点:跟端压型;心轨偏心的控制。解决方案:长心轨采用的是60D40钢轨来制造,取消了转换柄,因此,跟端压型模具及工艺和尖轨相同,其轨头部分的加工方法和尖轨也基本相同;此次长、短心轨采用切底拼接方式,为了保证拼接的质量,采用平台划线的方法,重点控制了长心轨轨底的偏心。(4)短心轨 短心轨也采用的是60D40钢轨来制造,轨底取消了爬坡刨切,其余部位的加工同长心轨加工方法相似,重点也是要,控制轨底偏心,以保证长短心轨的组装。(5)翼轨 工艺难点:特种模锻翼轨断面精度的控制。解决方案:翼轨采用特种模锻翼轨焊接接长的结构,只在加宽部位的轨底宽度上与目前使用的翼
13、轨有所区别,为了保证第一牵引点处翼轨断面,制造了专用的检测样板,重点控制断面尺寸精度和对称度。(6)垫板的机加工 工艺难点:垫板平面度、平行度,及焊后变形的控制。解决方案:机加工精度和焊后变形都会影响垫板的平,面度、平行度。为了最终有效的控制精度,此次采用了“先粗加工后焊接,精调与精加工相配合”的工艺手段,逐步提高精度,要求最后一次消除累积误差,较好的满足了垫板加工的要求。(7)滑床台、铁座、轨距块、间隔铁 工艺难点:铸件表面质量及尺寸精度的控制。解决方案:经过试验比选,关键铸件如铁座、轨距块等,采用了表面质量好,尺寸精度高的精密铸造方式制造,尺寸精度等级达到了CT6级。顶铁等件采用了砂铸形式
14、,同时尺寸精度等级达到了CT10级。,6.大号码、长轨件工艺研究及攻关 为顺利开展客运专线大号码道岔的设计,掌握大号码道岔的关键技术,针对350km/h客运专线60kg/m钢轨42号单开道岔进行了厂内试制、组装、试铺,并完成了尖轨、心轨的转换及伸缩卡阻试验。试验有两个主要目的:一是验证电务转换方案和双肢弹性可弯心轨结构形式的合理性,二是验证大长轨件加工、吊装工艺的可行性。针对42号客专道岔的号码大、轨件长等特点,工艺攻关的重点是大长轨件加工精度的保证和吊装变形的控制,针对此类问题进行了必要的工艺研究和试验,同时为了减,小垫板件的误差累计,对其也做了相应的研究。(1)大长轨件的加工 为满足高精度
15、要求,对大长轨件的加工进行了综合分析及试验,各大长轨件的铣削、钻孔均在40m数控铣床上完成。对其所使用的工装进行了新的设计和布置,一次找正装卡后可完成轨头、轨底加工,避免了以往多次装夹带来的定位误差,保证了大长轨件的加工精度。用数控铣床完成钻孔,避免了以往先划线后钻孔产生较大的积累误差。,(2)大长轨件的吊装 此道岔的基本轨、尖轨长度分别为46.19m、44.24m。为减少轨件吊运变形,采用“多车多点”的吊运方式。但“多车多点”存在起重机械不同步,轨件易出现摇晃、倾倒、翻转等情况,为此研究了新型专用吊具,采用“单车多点柔性吊运”方式。,为了尽可能的消除大长轨件吊运变形,试铺场地配置了顶弯机。试
16、铺前,对吊运变形的轨件用顶弯机再次修正。上述各措施基本解决了大长轨件的吊运变形问题。为了严控后续大号码道岔大长轨件吊装变形,规范吊运工具,制定了大长轨件吊装规则:a.长度大于15m,小于25m的钢轨件,装卸作业时应采用起重机械和专用吊具,吊点间距允许最大值为6m。b.长度大于25m的钢轨件,装卸作业时应采用起重机械和长度大于30米的专用吊具,吊点间距最大值为3m。,7.锻压特种断面翼轨 350km/h客运专线60kg/m钢轨18号单开道岔采用了钢厂轧制的特种断面翼轨,翼轨前端通过机加工与导曲线钢轨连接。翼轨的设计、制造较为简单,翼轨的强度也较高,不用热加工和焊接。翼轨的材质均匀,有利于翼轨的均
17、匀磨耗。在心轨一动处,翼轨的内侧轨底要作相应的刨切,刨切量为45mm。8.硫化垫板 350km/h客运专线60kg/m钢轨18号单开道岔的铁垫板全,部采用硫化垫板,因此对垫板的长度进行了统一简化,同时采用硫化垫板后,铁垫板的上表面四周需机加工出一个7mm宽的封胶面,垫板的加工量较250km/h客专18号道岔有所增加。对于可动心轨辙叉的大部分垫板,由于不设轨底坡,简化了铁垫板的加工制造。,三、道岔的组装及铺设 1组装及试铺台架的设计制造 为了满足要求,保证组装、铺设质量,设计和制造了整体组装台架。台架以保证岔枕间距和水平为主要功能,确保道岔铺设水平直线为主要目的,分转辙器、辙叉、导曲线三部分,全
18、长70多米,设置了岔枕横向、纵向、高低、水平的调节机构,最大限度地提高了岔枕调节的灵活性和准确度。,2.道岔单元组装技术要求 道岔单元组装主要是基本轨尖轨组件、可动心轨辙叉组件。2.1 基本轨、尖轨组装 基本轨尖轨的组装视情况而定,大号码道岔基本轨尖轨可不进行单元组装,直接进入整组组装。组装时,将基本轨、尖轨置于组装平台上,检测尖轨及基本轨的平直,尖轨与台板的密贴程度、尖轨与基本轨密贴程度、零部件加工棱角的打磨及外观表面,做好各零部件涂装。按要求,涂装。按要求组装垫板、顶铁等。组装时,主要控制铁垫板的间距、尖轨轨底与滑床台接触面间隙、顶铁与尖轨轨腰的间隙、固定端及跟端支距偏差及尖轨轨头切削范围
19、内与基本轨的密贴程度,跟端采用限位器结构的还应控制限位器子母块的间隙。现场铺设时由于尖轨、基本轨组件属细长杆件,为了保证其使用性能,在装卸车时,应优先采用机械起重设备卸(装)方式,且应采用“双机”或“多机”联合起吊。确因条件所限不能使用机械起重设备而用人工卸车时,应,采用搭设滑道顺车平缓溜卸的方法,严禁将大长工件从车辆上直接撬下。2.2 可动心轨辙叉的组装 可动心轨辙叉是道岔的关键件之一,由于其属于结构中的细长件,整体上是柔性,其组装质量直接影响产品质量,为确保整组道岔的顺利组装,组装前在专用组装平台上对长心轨、短心轨进行检测并组装,组装时应注意:,a,保证长短心轨组装的线型及各项指标合格 b
20、,各支距值准确及轨底的水平 c,注意间隔铁螺栓施加规定扭矩时对支距及轨底水平的影响 d,正确码放垫板,确认间隔铁尺寸合格 e,叉跟间隔铁的胶接在试铺时进行 组装过程中重点控制咽喉宽度尺寸、趾、跟端开口距、心轨实际尖端至直股翼轨趾端距离、辙叉长度(沿工边的长度)、可动心轨辙叉直股工作边的直线度、全,长(可动心轨尖端前500mm至可弯中心后500mm)直线度、曲股工作边线型、心轨轨底与台板表面间隙、心轨在轨头切削范围内应分别与两翼轨密贴、顶铁与可动心轨轨腰的间隙、短心轨跟端为斜接头结构的叉跟尖轨尖端应与短心轨密贴。2.3 道岔整组组装 技术条件规定每组道岔须进行厂内整体组装和电务转换设备的调试,整
21、组道岔的组装主要由以下工序构成:,(1)摆放岔枕 将转辙器第一根岔枕至可动心轨辙叉跟端前一根岔枕,从前至后按顺序摆放;方正岔枕,调整岔枕间隔。(2)摆放直基本轨+曲线尖轨组件摆放基本轨尖轨组件时注意起吊位置与方法,严禁快速起落,严禁单点起吊;安装直基本轨股道上的普通垫板和辙后支距垫板;外拨基本轨,使基本轨处于与外侧定位点密贴;,辙后垫板安装并与岔枕连接;确定基本轨的方向及岔枕方正,必要时可移动岔枕对基本轨方向进行调整;紧定岔枕螺栓及扣件系统;摆放和安装直基本轨股道上的普通垫板一直到辙叉跟端;摆放直股钢轨。(3)摆放可动心轨辙叉,摆放可动心轨辙叉;调整并确认可动心轨辙叉位置,并与岔枕连接,一般情
22、况以可动心轨辙叉定位此部分岔枕(满足护轨的要求);安装直股普通垫板;以直股钢轨端头为基准,方正辙叉跟端尺寸及方向;测量长心轨股道的道岔全长,确定可动心轨辙叉纵,向位置;依据直股方向确定可动心轨辙叉位置的正确性;其余垫板件摆放与连接;转辙器部分轨距调整、密贴调整;导轨连接,扣压件安装;支距、轨距调整;可动心轨辙叉密贴及轨距调整;,护轨安装与调整;道岔总体水平、方向调整;台板与尖轨(心轨)密贴调整;辊轮系统安装与调整。(4)电务转换设备的安装与调试。2.4 扣件的组装 扣件的组装原则上应按规定号数放置轨距块,如个别位置处需要调整轨距,允许选用设计给定的其他号数轨距块。采用带螺栓紧固的扣压件时应通过
23、扭矩扳手按规定扭矩紧固。螺栓螺母的拧紧扭矩要求为:,在有润滑的条件下,普通M24的螺母拧紧扭矩不小于250Nm;普通M27的螺母拧紧扭矩不小于470Nm;高强度M24的螺母拧紧扭矩不小于780Nm;高强度M27的螺母拧紧扭矩不小于980Nm。2.5 岔枕的组装 岔枕装卸、运输时应采用专用机具进行,并符合相关技术条件的要求。厂内预铺摆放岔枕时按编号顺序依次排放。位置偏差不应大于3mm。连接岔枕螺栓时,先用手入扣,然后采用专用扳手拧入套管中。,3.道岔铺设时应注意的事项 有碴、无碴轨道道岔的主体结构在宏观上没有明显的不同,主要区别在于扣件系统和轨下基础存在较大区别。客运专线道岔与既有道岔在铺设阶段
24、的最大不同在于技术指标的提高,而这些指标的提高也是道岔铺设中的难点。根据客专道岔厂内整体组装的经验,现场铺设应注意以下几点:3.1 岔枕水平及位置控制 岔枕水平是比较难以控制的因素,作为道岔铺设基础,在理论上应进行精细调整,实际上受铺设各方面因素影响,岔枕的各方向很容易发生变化。(1)岔枕水平控制 由于岔枕的平面度、岔枕的弯曲和扭曲,垫板及垫层的偏差积累等原因,岔枕的平面度一旦达不到要求,在铺设时,要通过控制岔枕平面度来控制轨顶面的水平是难以实现的,所以只能通过钢轨顶面的水平控制道岔水平。在道岔水平控制过程中,建议现场铺设时增加钢轨与基础间的直接定位、限位点,确保铺设质量。,(2)岔枕位置控制
25、 岔枕的铺设方向、间隔、方正控制是道岔铺设的基础,也是铺设必不可少的一步。但是由于无碴道岔(包括有碴道岔)岔枕自身的重量和结构原因,稳定性较差。在道岔调试过程中经常发生变化,为此现场铺设必须对岔枕的横向、纵向进行严格限位。同时组装胎具的制作和应用必须考虑道床钢筋穿入、捆扎以及浇注混凝土等项作业的影响,特别是浇注前组装胎具拆除后道岔的状态保持措施必须提前考虑和进行验证。,3.2 道岔位置、标高、方向 现场铺设与道岔制造厂内的整组组装有很大不同。厂内组装主要考虑道岔本身的质量状态,而现场铺设需要考虑站场布置、道岔中心位置、道岔方向、标高等多项因素。为减小铺设过程的调整量,在铺设之初即采用精确测量方
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 客运 专线 道岔 制造
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5344740.html