本发明涉及铁路无缝道岔焊接施工,具体是一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法。
背景技术:
1、铁路运输作为我国重要的交通运输方式,随着社会经济的飞速发展,人们对线路铺设的要求越来越高。道岔作为铁路施工质量的薄弱环节之一,其焊接接头质量直接影响机车运行安全。目前,铝热焊接(其焊接原理是在钢轨接头处固定坩埚等定型模具,把铝热焊剂放在坩埚内加热﹐使之发生氧化还原放热反应并放出大量的热,生成的铁水将两股钢轨焊接在一起,只需人工配合简单机具即可完成)由于设备简单、操作方便、不使钢轨缩短等优点,是国内外铁路无缝线路道岔接头焊接的主要方法。然而,铝热焊接头焊缝形成的是铸造组织,焊缝的综合机械力学性能较母材大大降低,使得焊缝强度和钢轨使用寿命往往只能达到母材的三分之一至四分之三左右,导致道岔更换频繁,维修成本极高。铝热焊相比闪光焊焊接质量差、接头强度低、探伤频次及断轨率高,据统计,铝热焊头断轨率约为闪光焊头的10倍,对铁路行车安全及运营管理带来更大隐患,是养护维修的难点和重点。
2、钢轨闪光焊采用移动式闪光焊机完成,自动化程度高、工艺稳定、焊接质量优良,其焊接接头为致密锻造组织,力学性能接近钢轨母材,是目前钢轨焊接最实用、焊接精度最高、焊接质量最好的一种焊接方法,也是铁路区间长钢轨焊接的主要方法。道岔钢轨接头焊接与区间长钢轨接头焊接没有本质区别,传统铝热焊接工艺已逐渐难以满足机车对道岔钢轨焊头越来越高的质量要求,采用焊接质量更好的焊接工艺取代铝热焊已成为道岔焊接的发展趋势。但是,由于道岔内部部分钢轨接头所处位置的焊接空间极为狭小有限,一般焊机无法直接施焊,且闪光焊接顶锻过程钢轨接头会产生3cm~4cm的损耗并伴随一定的位移,导致道岔结构尺寸极难调整,导致闪光焊接工艺无法直接运用至道岔内部接头焊接,反观目前铁路正线钢轨移动式闪光焊接设备过剩,相比铁路正线上钢轨接头数量更多的道岔及岔线钢轨接头,却又面临无设备可焊的局面。
3、因此,有必要发明一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明为了解决闪光焊接会伴随钢轨损耗导致道岔结构尺寸变化且难以调整到位的技术问题以及道岔内部部分钢轨接头所处位置的焊接空间极为狭小有限无法实现道岔闪光焊的技术问题,提供了一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法。
2、本发明是采用如下技术方案实现的:
3、一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法,包括道岔,道岔包括基本轨、尖轨、上股导轨、下股导轨、辙岔部股轨和辙岔,基本轨包括直基本轨和曲基本轨,尖轨包括直尖轨和曲尖轨,上股导轨包括直上股导轨和曲上股导轨,下股导轨包括直下股导轨和曲下股导轨,辙岔部股轨包括辙岔部直上股轨和辙岔部曲下股轨;
4、还包括加长导轨,加长导轨包括与其长度相同的加长直上股导轨、加长曲上股导轨、加长直下股导轨和加长曲下股导轨,加长导轨的长度=(钢轨闪光焊接理论顶锻烧化量+实际焊接理论误差值+接头轨缝值+富余量)×2;
5、该方法是采用如下步骤实现的:
6、s1:进行道岔的钢轨组件铺设、扣件安装,然后调整道岔内部结构尺寸至达到验收标准要求;
7、s2:在基本轨上标记尖轨尖端对应位置作为控制基准;
8、s3:拆除曲尖轨和曲上股导轨,并将直上股导轨拆除换铺加长直上股导轨,以直基本轨为静端,完成其与加长直上股导轨的焊接,随后安装加长直上股导轨的扣件;
9、s4:在道岔外将拆除的曲尖轨和加长曲上股导轨进行焊接,然后重新铺设曲尖轨和加长曲上股导轨;
10、s5:拆除直尖轨和直下股导轨,并将曲下股导轨拆除换铺加长曲下股导轨,以曲基本轨为静端,完成其与加长曲下股导轨的焊接,随后安装加长曲下股导轨的扣件;
11、s6:在道岔外将拆除的直尖轨和加长直下股导轨进行焊接,然后重新铺设直尖轨和加长直下股导轨;
12、s7:算出加长导轨的多余量后进行锯轨,然后与辙岔头部焊接;
13、s8:算出加长导轨的多余量后进行锯轨,然后与辙岔部直上股轨、辙岔部曲下股轨焊接后进行道岔的放散锁定;
14、s9:待放散完成后,以道岔端为静端,依次完成道岔和与其相邻轨道的焊接,施工结束后锁定道岔两端钢轨,此时,道岔钢轨接头闪光焊施工完成。
15、本发明提前完成道岔预铺并将岔内结构尺寸按验收标准调整到位,以该状态下道岔组件的位置作为后续闪光焊接完成后的控制基准;中、后续施工以辙岔、基本轨为静端的原则,焊接过程始终保持辙岔、基本轨位置不动;直、曲尖轨位置的控制,通过尖轨与基本轨预铺状态下的相对位置标记为控制基准,通过该控制基准结合钢轨闪光焊接理论顶锻烧化量作为预留损失量辅以精准锯轨后焊接,可满足验收标准中道岔尺寸允许误差要求。
16、一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法,在步骤s4、步骤s6中,铺设过程中临时拆除间隔铁、限位器。
17、一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法,步骤s7是采用如下步骤实现的:
18、s7.1:分别测量两个尖轨尖和与其相邻的控制基准的相错量,在加长曲上股导轨和加长直下股导轨的尾端预留钢轨闪光焊接理论顶锻烧化量,并在两者的头端锯除多余部分的钢轨,多余部分钢轨的长度为相错量减去钢轨闪光焊接理论顶锻烧化量,且保证两个尖轨尖的相对距离不大于5mm;
19、s7.2:以辙岔作为静端,依次完成加长曲上股导轨、加长直下股导轨与辙岔头部的焊接,恢复扣件、间隔铁及限位器的安装。
20、一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法,步骤s8是采用如下步骤实现的:
21、s8.1:依次松开辙岔部直上股轨、辙岔部曲下股轨的扣件,锯除加长直上股导轨、加长曲下股导轨尾部多余部分的钢轨,预留钢轨闪光焊接理论顶锻烧化量作为钢轨焊接的损失量,多余部分的钢轨长度为实际焊接理论误差值加上富余量;
22、s8.2:以加长直上股导轨、加长曲下股导轨为静端,依次完成加长直上股导轨与辙岔部直上股轨、加长曲下股导轨与辙岔部曲下股轨的焊接,并恢复扣件;
23、s8.3:在锁定轨温范围内对道岔进行放散锁定。
24、一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法,道岔的部分焊接点处采用的为at轨,对at轨附近的接头处焊接时,闪光焊的导向电极替换为接触面与at轨轨腰表面配合的导向电极。
25、本发明结合at轨轨腰厚度、截面高度渐变规律,重新设计加工一套闪光焊机的可拆卸夹持导向电极的夹持面形状,可与轨腰尺寸、截面高度变化的at轨夹持部位表面完美贴合,保证对at轨的正常导向和辅助夹持功能,解决一般焊机无法对变截面钢轨进行有效夹持和焊接的问题,实现at轨接头的闪光焊接。
26、本发明通过提前将道岔闪光焊接头损失量集中在四根加长导轨上并辅以精准锯轨,达到抵消闪光焊接钢轨损失量的目的,解决了闪光焊施工钢轨损失导致道岔组件长度及结构尺寸变化的问题;同时四根加长导轨为标准长钢轨、不用经过道岔厂家调整任何道岔组件尺寸,可轻易在同型号、同轨种的长钢轨按照设计长度考虑加长量在长钢轨上锯轨获得。
27、本发明通过调整铺设、焊接施工组织,可以解决钢轨接头焊接空间不足的问题。
28、本发明通过调整铺设、焊接施工组织顺序并对部分导轨进行加长的措施,实现了道岔全部钢轨接头从铝热焊到闪光焊的技术突破,全面提升了道岔岔内钢轨接头的质量,可大大降低线路开通运营后道岔内部钢轨接头的断轨率、安全风险、养护维修工作量等,适用性强、推广意义极大。
1.一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法,包括道岔,道岔包括基本轨、尖轨、上股导轨、下股导轨、辙岔部股轨和辙岔,基本轨包括直基本轨和曲基本轨,尖轨包括直尖轨和曲尖轨,上股导轨包括直上股导轨和曲上股导轨,下股导轨包括直下股导轨和曲下股导轨,辙岔部股轨包括辙岔部直上股轨和辙岔部曲下股轨;
2.根据权利要求1所述的一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法,其特征在于:在步骤s4、步骤s6中,铺设过程中临时拆除间隔铁、限位器。
3.根据权利要求1所述的一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法,其特征在于:步骤s7是采用如下步骤实现的:
4.根据权利要求1所述的一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法,其特征在于:步骤s8是采用如下步骤实现的:
5.根据权利要求1所述的一种道岔全部钢轨接头闪光焊接施工方法,其特征在于:道岔的部分焊接点处采用的为at轨,对at轨附近的接头处焊接时,闪光焊的导向电极替换为接触面与at轨轨腰表面配合的导向电极。