专利名称：轨枕用大直径预应力螺旋压痕钢丝的制作方法
技术领域：
本实用新型是制作铁路轨枕预应力混凝土构件的专用配筋钢丝。
铁路建设用的轨枕，自从采用预应力混凝土轨枕后，一直用Ф3.0mm预应力光面钢丝制作配筋。由于所用预应力光面钢丝规格较小，且表面光滑，所以使用钢丝根数较多，造成布筋密，砂石混合料掺入不均，压波操作麻烦，混凝土与钢丝握裹力差，成品成本高，质量差。
本实用新型的目的，在于克服预应力混凝土轨枕中用光面钢丝作配筋握襄力差，使用根数多，布筋密，砂石混合料掺入不均，压波麻烦，成品质量差等缺点，设计一种带有凸起螺旋筋，并在凸起螺旋筋上带有压痕的轨枕用大直径预应力螺旋压痕钢丝。
本实用新型主要靠如下结构实现轨枕用预应力螺旋压痕钢丝，是在光面预应力钢丝表面上，通过专用模具拉拔制成带有3～6条并行绕制的凸起螺旋筋。螺旋的方向分左旋和右旋两种，螺旋的同心螺旋距为6.0～18.0mm，螺旋导程为24～75mm。凸起筋的截面为梯形或半圆形，其筋宽0.8～3.0mm，筋高为0.2～0.5mm。然后再通过滚轧加工成在凸起筋上带有压痕的轨枕用预应力螺旋压痕钢丝。其压痕方法分为主动和被动两种。
将加工制成的带有梯形或半圆形凸起螺旋筋的预应力钢丝，采用硬度大于HRC60的金属轧辊，在螺旋钢丝的外表面螺旋凸起筋上，经上下两辊或三辊或四辊对应压迫，制成表面上的凸起筋上有相对钢丝轴线方向倾斜30°～60°的斜向方体压痕或不规则半圆形压痕。痕与痕之间沿螺旋方向的距离为3～35mm。每个痕长1.0～4.0mm，痕宽(亦即筋宽)0.8～3.0mm，痕深0.05～0.5mm。钢丝直径范围为4.8～8.0mm。
螺旋压痕钢丝，其特征在于压痕为斜向方体时，每个痕的两个边缘部位有0.02～0.8mm的自然倒角，压痕长度方向的两个边与痕底呈90°～120°钝角；压痕为不规则半圆形时，圆的半径为0.5～3.0mm。
螺旋压痕钢丝，其特征在于在螺旋钢丝的两个对称面上压有压痕，即在上下两个方向上有压痕；或在螺旋钢丝的3个对称面上压有压痕，即在相差120°的三个方向上有压痕；或在螺旋钢丝的4个对称面上压有压痕，即在上下左右四个方向上有压痕。
上述的预应力钢丝，当所述的凸起筋为梯形时，其梯形的两个上角有(0.1～0.5)×135°倒角；当所述的凸起筋为半圆形时，这个半圆形是一个压扁的半圆形。
本实用新型设计的带有压痕的预应力螺旋钢丝，属于一种系列钢丝制品，产品规格范围为Ф4.8～Ф8.0mm，是制作铁路轨枕专用配筋钢丝。其本身的力学性能为抗拉强度可达1470～1860MPa；握裹力增强，大大优于GB5223-85预应力钢丝中的光面钢丝。是目前用GB5223-85预应力钢丝的换代产品。
以下结合附图详细说明附
图1是本实用新型的结构示意图，附图2是实用新型的横截面剖视放大图，附图3是压痕为斜向方体时的结构示意图，即
图1b-b方向剖视放大图，附图4是附
图1的局部放大图，附图5是压痕为不规则半圆形时结构示意图。
如附
图1～5所示，本实用新型设计的预应力螺旋压痕钢丝，为满足实际使用要求，在原光面钢丝上，设计有3～6条梯形或半圆形凸起筋，并行沿钢丝表面螺旋绕行(如
图1所示)。绕行的方向分左右两种，依使用要求选择。绕行的螺旋导程A＝24～75mm。然后通过上下两辊或三辊或四辊对应压迫，制成在其表面上的凸起筋上有相对钢丝轴线方向倾斜β＝30°～60°的斜向方体压痕1-1(如图3所示)。痕与痕之间沿螺旋方向的距离L＝3～35mm。凸起筋的筋宽(亦即痕宽)B＝0.8～3.0mm，筋高H＝0.2～0.5mm。凸起筋为梯形时，梯形底角45°×2。凸起筋为半圆形时，是压扁了的半圆形。单个压痕为斜向方体(1-1)或不规则半圆形(1-2)。痕长C＝1.0～4.0mm，痕宽(同凸起筋宽)B＝0.8～3.0mm，痕深E＝0.05～0.5mm。单个痕为不规则半圆形时，如图5中(1-2)所示，圆的半径r＝0.5～3.0mm。钢丝直径D＝4.8～8.0mm。
本实用新型设计的系列产品的制作，采用A3、45#、65#、80#、S82B等热轧钢材，选用大于成品直径18％～20％的母材，经专用模具拔制成带有3～6条凸起筋的螺旋钢丝，经铅浴或中频炉回火等稳定化热处理。然后再通过辊轧加工成凸起筋带有压痕的“轨枕用预应力螺旋压痕钢丝”。产品截面各部点金相组织均应合理。
下面以生产直径7.0mm预应力螺旋压痕钢丝为例说明称重直径(截面组合或直接称重计算)＝7.0mm。
1.基圆Ф6.7mm；2.外径Ф7.4mm(直接测量两个凸点)；3.筋高0.35mm；4.筋宽(亦即痕宽)2.0mm；5.痕长3.6mm；6.痕深0.20mm；7.同心盘绕360°，螺旋导程65mm；8.有4条梯形凸起筋并行螺旋绕行。
该产品可根据设计要求选择不同的钢材做母材。在拉拔压延率≥60％时，每种材料所得到的机械性能参数如下钢种 抗拉强度 延伸率 弯曲次数(MPa) (％) (次)A3 700～750 5645#1000 4465#1270 44S82B 1470～16704权利要求1.轨枕用预应力螺旋压痕钢丝，是在光面预应力钢丝表面上制成带有3～6条并行绕制的凸起螺旋筋，螺旋的方向分左旋和右旋，螺旋的同心螺旋距为6.0～18.0mm，螺旋导程24～75mm，凸起筋的截面为梯形或半圆形，其筋宽为0.8～3.0mm，筋高为0.2～0.5mm；其特征在于在螺旋钢丝的表面螺旋凸起筋上压制有压痕；压痕与压痕之间沿螺旋方向的距离L＝3～35mm单个痕为斜向方体或不规则半圆形，压痕相对于钢丝轴线方向呈β＝30°～60°斜角；每个痕长C＝1.0～4.0mm，痕宽B＝0.8～3.0mm，痕深E＝0.05～0.50mm；钢丝直径范围为4.8～8.0mm。
2.如权利要求1所述的螺旋压痕钢丝，其特征在于压痕为斜向方体时，压痕长度方向的两个边与底边呈90°～120°的钝角。
3.如权利要求1所述的螺旋压痕钢丝，其特征在于压痕为斜向方体时，压痕长度方向的边缘部位有0.02～0.80mm的自然倒角。
4.如权利要求1所述螺旋压痕钢丝，其特征在于压痕为不规则半圆形时，圆的半径为0.5～3.0mm。
5.如权利要求1所述螺旋压痕钢丝，其特征在于在螺旋钢丝的两个对称面上压有压痕。
6.如权利要求1所述螺旋压痕钢丝，其特征在于在螺旋钢丝的3个对称面上压有压痕。
7.如权利要求1所述螺旋压痕钢丝，其特征在于在螺旋钢丝的4个对称面上压有压痕。
专利摘要本实用新型属于铁路轨枕预应力混凝土构件专用配筋钢丝。该钢丝主要特点是钢丝表面带有3～6条梯形或半圆形凸起筋,钢丝经上下两辊或三辊或四辊对应压迫,制成表面上的凸筋上有相对钢丝轴线方向倾斜30°～60°的斜向方体或不规则半圆形压痕;痕与痕之间沿螺旋方向的距离L=3～35mm;筋宽B=0.8～3.0mm,筋高H=0.2～0.5mm;痕长C=1.0～4.0mm,痕宽同筋宽,痕深E=0.05～0.5mm;螺旋导程为24～75mm;分左旋和右旋两种;直径4.8～8.0mm。用于制作铁路轨枕配筋。其力学性能和握裹性能大大优于国家标准GB5223—85《混凝土用预应力钢丝》。
文档编号B21B15/02GK2289621SQ9621818
公开日1998年9月2日 申请日期1996年8月26日 优先权日1996年8月26日
发明者谢志峰, 谢铁根 申请人:谢志峰, 谢铁根