浅谈地铁无缝线路钢轨焊接的关键技术的工艺分析

1 地铁无缝线路钢轨焊接工程概况及设计标准 1.1 工程概况 西安地铁三号线全线长39.15 km,由鱼化寨停车场开始,终点至国际港务区车辆段,其中地下线长27.95 m,高架线长11.2 km。地铁三号线道床形式主要有普通道床、钢弹簧浮置板道床、框架板道床、纵向轨枕道床、减振
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 1 地铁无缝线路钢轨焊接工程概况及设计标准
  1.1 工程概况
  西安地铁三号线全线长39.15 km,由鱼化寨停车场开始,终点至国际港务区车辆段,其中地下线长27.95 m,高架线长11.2 km。地铁三号线道床形式主要有普通道床、钢弹簧浮置板道床、框架板道床、纵向轨枕道床、减振垫道床等。
  1.2 设计标准 本文由WwW. lw54.com提供,毕业论文 网专业代写教育教学论文和毕业论文以及发表论文服务,欢迎光临lw54.com
  正线及出入线一般地段钢轨接头采用焊接接头,一次铺设跨区间无缝线路,地裂缝设防地段采用长轨条,两端采用普通接头,道岔区钢轨接头均采用冻接接头、辅助线钢轨接头采用普通接头、钢轨非工作边采用减震接头夹板。
  根据西安当地的温度情况,确定地铁三号线无缝线路地下线锁定温度为20±10 ℃,U型槽地段无缝线路中和温度为27 ℃,锁定轨温上限为32 ℃,下限为22 ℃。施工时利用相邻轨条锁定轨温差标准,来实现过渡段无缝线路的锁定。
  2 地铁无缝线路钢轨焊接原理及设备
  西安地铁三号线钢轨焊接施工工艺采用的是移动式闪光焊,这种技术原理是:焊接过程中将两根钢轨对接,等轨头端面移进后进行接触,接通电源,利用电流通过柜体产生电阻热,加热接触点并产生闪光,直到两个端面完全熔化,当达到预定温度之后,通过焊轨机进行焊接。
  西安地铁三号线在施工过程中使用的焊轨设备是UN5-150ZB焊轨机。之所以选用这种焊轨设备,是因为它具有可更换动力设备、轨道牵引等优势,充分避免了设备自行走以及电压难等问题。此种焊轨机的发电机以及焊机分别装在两个集装箱内。焊机内部有夹紧油缸,因此焊机可以在平板车上前后移动,提升旋转运动,最终保证焊接过程中灵活易动。
  3 地铁无缝线路钢轨焊接的施工工艺
  3.1 焊接施工前准备活动
  焊轨施工前需要做好型式试验,这是为了检测焊接是否可以满足相关要求。型式试验在焊接施工前的试验性生产, 本文由WwW. lw54.com提供,毕业论文 网专业代写教育教学论文和毕业论文以及发表论文服务,欢迎光临lw54.com这纯粹是为了保证焊轨质量以及施工过程中不出现其他意外。型式试验可不是做做样子,试验过程中需要在和生产条件相同的环境下进行,这样可以确定实际施工中最合适的工艺参数,最终实现指导施工的目的。UZ5-150ZB移动焊轨机行进至作业面后,拆除焊接钢轨周边的扣件,放置滚筒和垫木,并顶升钢轨至焊接位置。
  3.2 钢轨焊前检查
  焊轨前首先应细致检查钢轨的尺寸:主要有钢轨高度、轨头宽度、轨底宽度、断面不对称、端面斜度(垂直、水平方向)、端部弯曲、轨身平直度;检查钢轨表面质量,有无刮伤、压痕、有无明显撞痕;其次是目测钢轨的扭曲情况,如发现产扭曲情况,则必须进行矫直。对于无法矫直的钢轨端部弯曲,应将弯曲的钢轨端部锯切掉。
  3.3 去除垫板、轨端除锈、顺轨垫轨
  焊轨机对位之后,应临时抽出焊接区域的橡胶垫板。去垫板由配合焊接作业人员负责。对待焊钢轨支垫高度:轨底离地面100 mm。对待焊钢轨端面和距离端面350 mm范围内轨腰两侧表面除锈、打磨,使其露出90%以上的金属光泽,并不得有锈斑;要求打磨钢轨的深度不得超过母材0.2 mm,钢轨端部670 mm范围内有出厂标志的,应打磨至与轨腰平齐,不得有任何凸出,防止损伤钳口。对焊接钢轨端面用塞尺进行垂直度检查,凡超过0.5 mm的,采用钢轨端面打磨机进行打磨,直至符合要求。
  3.4 焊轨机对位及钢轨焊接
  再将钢轨面及钳口部位打磨的符合相关要求之后,焊轨机对位作业才能开始。在进行对位作业的时候,滚筒上进行对轨同时调整高低以及方向,保证焊轨机钳口中心位置正好对着焊缝,最后用刀口尺检查两钢轨,保证期左右或高低错牙均小于0.5 mm。
  3.5 焊接钢轨及粗磨
  钢轨对中之后,需要启动液压系统,这是为了夹轨,紧接着需要将数据采集系统激活,这时候设备进入焊接程序,最终完成推瘤作业;进行粗磨作业之前,需要对推瘤余量进行测量,根据测量获得的数据对接头区域进行打磨作业。因钢轨外形尺寸偏差所造成的接头不平顺,可采用圆顺打磨法进行处理。
  3.6 正 火
  对于焊接接头区域使用火焰加热器进行加热,使用非接触式红外测温仪或光电测温仪对正火温度进行测量。待焊头温度降至500 ℃以下进行正火,利用氧气—乙炔加热器将焊头进行加热,需按以下标准进行:轨头加热至表面温度不高于950 ℃,轨底坡脚处加热至表面温度不高于830 ℃。
  3.7 精 磨
  待焊头冷却至 本文由WwW. lw54.com提供,毕业论文 网专业代写教育教学论文和毕业论文以及发表论文服务,欢迎光临lw54.com常温后,需采用仿形钢轨打磨机对焊头进行精细打磨。打磨时要保证打磨机沿钢轨纵向往复移动,待无火花时,再适当给进刀量。
  打磨机沿着轨顶向轨头侧面摆动,一直到全部完成对钢轨轮廓的仿形打磨。对于钢轨焊头处局部不平整的部位可用扁平挫或者较细的砂皮纸进行纵向打磨。
  3.8 接头检验
  接头检验包括探伤检查和焊接区域外观检查两方面:每个焊接接头施工完成后需进行超声波探伤,以保证全部焊头均为合格。
  接头探伤执行《钢轨焊接接头技术条件》(TB/T 1632-2005)有关规定:焊接接头区域应该沿钢轨纵向打磨平顺,不能存在低接头;焊缝区域1 m范围内的作业面、钢轨轨头圆弧面平直度应在0~0.3 mm/m,钢轨轨底面的平直度应在0~0.5 mm/m,非工作面的平直度为0~0.5 mm/m。钢轨轨头及轨底角上表面1 m范围应平顺,钢轨母材打磨量不能超过0.5 mm。焊缝两端100 mm范围内不能有明显的压痕、碰痕及划伤等外观缺陷,且焊接接头的表面上不能有电击伤。
  4 地铁无缝线路钢轨焊接质量控制要点
  在钢轨焊接过程中,当钢轨就位后,需要保证两根钢轨在一条直线上,没有出现偏离,同时两轨之间的缝隙<1 mm;当焊轨完成之后,并不是说工作结束了。这时候需要将焊轨机头迅速提起来,将上面存在的焊瘤迅速清除,同时检查下焊接接头的外观质量;焊轨车通过焊头的时间需要把控,当焊缝温度类却倒400 ℃以下的时候,焊轨车才能通过。
  施工过程中单元轨节左右股钢轨的锁定温度差必须保证在3 ℃内,曲线内侧钢轨的锁定温度要大于

  
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