专利名称：弧形钢轨道梁及其制作方法
技术领域：
本发明涉及用于骑座式轻轨列车的弧形钢轨道梁及其制作工艺，属于建 筑机械加工技术领域。
背景技术：
现有技术中，轻轨的轨道梁通常为预应力钢筋砼轨道梁或预应力混凝土 结构，但是对于与桥梁主跨合拢部位常常需要钢轨道梁结合，尤其是需要有 一定弯度的弧形钢轨道梁。而目前国内轻轨技术才刚刚起步，除引进日本轻 轨列车的关键技术外，轻轨的基础工程如各种轨道梁不可能无偿使用，更不 可能照抄照搬，需要自主开发配套。而且，目前已有的工字钢轨道梁不适合 于骑式轻轨列车之用。发明内容本发明的目的在于提供一种结构合理、施工方便的弧形钢轨道梁，以及 提供一种方案可行，有效解决弧形钢轨道梁施工、装配、焊接及焊接变形控 制的制作工艺。本发明的目的是这样实现的 一种弧形钢轨道梁，其特征在于由上盖板、 两相对而立的腹板和下盖板构成箱体结构；箱体结构内设有与上盖板平行的 横向筋板，以及与腹板平行的纵向加强筋；两腹板的外侧对称设有用于与轻 轨导向轮和稳定轮配合的导向梁和稳定梁；上盖板顶面均匀设有纵横交错的所述上盖板的内侧还设有纵向肋板。所述纵向肋板、横向筋板和/或纵向加强筋为T形板。弧形钢轨道梁制作方法，包括如下步骤(1) 加工钢轨道梁上盖板取厚度为0.20mm，宽度为0.69m，长度为 6-8m的钢板作为轨道梁的上盖板；(2) 加工防滑槽采用龙门刨床对步骤(1)得到的上盖板直线加工纵 横向防滑槽，防滑槽的间距为40X80(mm)，防滑沟的宽度是6mm，深度为 3mrti5(3) 上盖板的弧形预制先在平台上划出弧形盖板的地样，用数块定位 板点焊固定在弧线的边缘，然后在上盖板防滑槽的背面均匀分段作三角形火 焰加热，加热温度控制在800-850°C，使变形后的盖板与地样相合，能满足弧 度要求的部分就不再加热，不合的部分继续加热，直到完全满足弧度要求为 止；(4) 弧形钢轨道梁的装配、焊接在上盖板上装配纵向加劲肋、装配横 隔板和腹板，使之成为n型梁(形成刚性固定可减少焊接变形)，先焊接横隔 板、纵向加劲肋，然后再焊接腹板与上盖板的角焊缝，焊后作变形校正(局 部火焰加热矫正)；再装配下盖板，焊接横隔板与下盖板的焊缝和与腹板的焊 缝，焊后作变形校正；对称焊接四条纵焊缝，作变形校正；最后装配焊接导 向梁和稳定梁，焊接后作变形校正。本发明方法由于在每道制造工序中都将发生的焊接变形消除，就不可能 出现工序过程的变形叠加，使产品质量随时处于可控状态，因而较好的解决 了弧形钢轨道梁焊接的变形问题。而且解决了弧形钢轨道梁上盖板的弧形加 工、控制梁体及导向梁、定位梁制作过程变形的工艺。
图1是本发明弧形钢轨道梁结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1的A-A剖视图；图4是本发明使用状态结构示意图；图5是本发明上盖板防滑槽的示意图；图6是图5防滑槽断面示意图；图7是钢轨道梁上盖板加热弯曲示意图；图8是加热区域大样图。
具体实施方式
如图l、图2和图3所示， 一种弧形钢轨道梁，由上盖板101、两相对而 立的腹板102和下盖板103构成箱体结构；箱体结构内设有与上盖板101平 行的横向筋板702，以及与腹板102平行的纵向加强筋701。另外，在上盖板 101的内侧还设有纵向肋板703。参见图4，两腹板102的外侧对称设有用于 与轻轨导向轮105和稳定轮106配合的n形导向梁704和稳定梁705，导向梁 704和稳定梁705均由顶板、腹板和筋板组合而成，焊接后作变形校正构成。 这种弧形钢轨道梁主要为骑座式轻轨列车之用，轻轨车头和车厢107在钢轨 道梁上安全行走，是靠车厢下部的两个行走轮104、两侧上部的两个导向轮 105、下部的两个稳定轮106将轨道梁三方牢牢贴紧，以保证轻轨车的平稳和 安全运行。参见图5和图6，为了保证轻轨列车的安全和平稳，在上盖板101的顶面 均匀设有纵横交错的防滑槽201，防滑槽201的间距为40X80(mm)，防滑沟的宽度为6mm，深度为3mm较好。从图4可以了解骑座式轻轨列车运行与钢轨道梁之间的关系，就容易理 解制造弧形钢轨道梁的难度， 一方面从构件承重的安全角度考虑，整根梁还 要满足设计上拱度要求，要保证从整个梁的上部到下部以及两侧的部件都必 须合理受力和传力；另一方面还需满足设计的弧度要求，梁以中心线为准， 构件的两边距离必须有相等，才能保证轻轨列车的安全运行。而解决弧形钢轨道梁制作存在如下难点 一是轨道梁上盖板的防滑结构 以及防滑槽机加工实现的问题；二是弧形梁断面大、长度大、焊接量大，存 在焊接变形大的问题。本发明为解决上述难点，采用的弧形钢轨道梁制作工艺，包括如下步骤(1) 加工轨道梁上盖板取厚度为0.20mm,宽度为0.69m，长度为6-8m 的钢板作为轨道梁的上盖板；(2) 加工防滑槽采用IO米的龙门刨床对步骤(1)得到的上盖板直线 加工纵横向防滑槽，防滑槽的间距为40X80(mm)，防滑沟的宽度是6mm，深 度为3mm，参见图5和图6为上盖板行走面板防滑槽的示意图；(3) 上盖板的弧形预制参见图7和图8，上盖板101弯曲按1000mm 间距划加热线，先按2000mm间距加热，冷却后测量弯曲值，如果弯曲值不 够再按1000mm间距加热；划线和加热均由中间向两边进行。通过材料局部 加热膨胀收縮的原理进行，开始加热前，先在装配平台上划出弧形盖板的地 样，用数块定位板点焊固定在弧线的边缘，然后在上盖板101防滑槽背面均 匀分段作三角形702火焰加热(参见图8)，加热温度控制在800-85(TC，使变 形后的盖板与地样相合，通过限位板701限位。能满足弧度要求的部分就不 再加热，不合的部分继续加热，直到完全满足弧度要求为止；该方法简单可行，机加工及制作质量都可以得到控制。(4)弧形钢轨道梁的装配、焊接参见图l、图2和图3，在上盖板101 上装配纵向加劲肋703、装配横隔板702和腹板102，使之成为n型梁(形成 刚性固定可减少焊接变形)；先焊接横隔板702、纵向加劲肋703，然后焊接 腹板102与上盖板101的角焊缝，焊后作变形校正；再装配下盖板103，焊接 横隔板702与下盖板103的焊缝和与腹板102的焊缝，焊后作变形校正；对 称焊接四条纵焊缝，作变形校正；最后装配焊接导向梁704和稳定梁705，焊 接后作变形校正。弧形钢轨道梁的导向梁704和稳定梁705均由顶板、腹板和筋板组合而 成，焊接后作变形校正。各步变形校正均采用局部火焰加热矫正。本发明方 法采用上述装配焊接顺序，由于在各道制造工序都将发生的焊接变形消除， 就不可能出现工序过程的变形叠加，使产品质量随时处于可控状态，因而较 好的解决了弧形钢轨道梁焊接的变形问题。另外，对钢轨道梁端面的铣削加工采用端面铣机床对钢轨道梁的两端面 进行铣切，确保连接端面的精度。钢轨道梁上盖板，为了满足加工方便可分 多段进行，然后把各段已加工好的上盖板拼接起来。由于钢轨道梁自身刚性差，焊接变形大，矫正工作量大，为了减少矫正 工作量，加快过程进度，并采用单元焊接的反变形技术，即将导向梁、稳定 梁在焊接前给一个反向变形以抵消焊接变形，有效的控制了导向梁和稳定梁 的焊接变形，减少了 80%的矫正工作。本发明方法采用数控切割，尺寸精度 得到保证；对于整体制作难于保证尺寸，采用分段制作整体装配，如T型梁、 导向梁和稳定梁等；所有梁的装配都在平台上划地样进行，确保装配的准确； 对于出现变形的部位通过火焰进行校正。
权利要求
1、弧形钢轨道梁，其特征在于由上盖板(101)、两相对而立的腹板(102)和下盖板(103)构成箱体结构；箱体结构内设有与上盖板(101)平行的横向筋板(702)，以及与腹板(102)平行的纵向加强筋(701)；两腹板(102)的外侧对称设有用于与轻轨导向轮和稳定轮配合的导向梁(704)和稳定梁(705)；上盖板(101)顶面均匀设有纵横交错的防滑槽(201)。
2、 根据权利要求1所述的弧形钢轨道梁，其特征在于所述上盖板(101) 的内侧还设有纵向肋板(703)。
3、 根据权利要求1或2所述的弧形钢轨道梁，其特征在于所述纵向肋板 (703)、横向筋板(702)和/或纵向加强筋(701)为T形板。
4、 根据权利要求1所述的弧形钢轨道梁，其特征在于所述防滑槽(201) 的间距为40X80(mm)，防滑沟的宽度是6mm，深度为3mm。
5、 如权利要求1所述弧形钢轨道梁的制作方法，包括如下步骤(1) 加工钢轨道梁上盖板取厚度为0.2m，宽度为0.69m，长度为6-8m 的钢板作为轨道梁的上盖板；(2) 加工防滑槽采用龙门刨床对步骤(1)得到的上盖板直线加工纵 橫向防滑槽，防滑槽的间距为40X80(mm)，防滑沟的宽度是6mm，深度为 3mm;(3) 上盖板的弧形预制先在平台上划出弧形盖板的地样，用数块定位 板点焊固定在弧线的边缘，然后在上盖板加工面的背面均匀分段作三角形火焰加热，加热温度控制在800-85(TC，使变形后的盖板与地样相合，能满足弧 度要求的部分就不再加热，不合的部分继续加热，直到满足弧度要求为止；(4)装配、焊接在上盖板上装配纵向加劲肋、装配横隔板和腹板，使 之成为n型梁；先焊接横隔板、纵向加劲肋，然后焊接腹板与上盖板的角焊 缝，焊后作变形校正；再装配下盖板，焊接横隔板与下盖板的焊缝和与腹板 的焊缝，焊后作变形校正；对称焊接四条纵焊缝，作变形校正；最后装配焊 接导向梁和稳定梁，焊接后作变形校正。采用局部火焰加热矫正方法。
6、根据权利要求1所述的弧形钢轨道梁制作方法，其特征在于还包括-对钢轨道梁端面的铣削加工采用端面铣机床对钢轨道梁的两端面进行铣切， 确保连接端面的精度。
全文摘要
本发明提供一种弧形钢轨道梁及其制作方法，轨道梁由上盖板、两相对而立的腹板和下盖板构成箱体结构；箱体结构内设有与上盖板平行的横向筋板，以及与腹板平行的纵向加强筋；两腹板的外侧对称设有用于与轻轨导向轮和稳定轮配合的导向梁和稳定梁；上盖板顶面均匀设有纵横交错的防滑槽。弧形钢轨道梁制作方法，包括加工钢轨道梁上盖板，加工防滑槽，盖板的弧形预制和轨道梁的装配、焊接。本发明由于采用合理的工艺和焊接顺序，可保证焊接变形量控制在最小。
文档编号E01D2/04GK101220576SQ20081006933
公开日2008年7月16日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者傅如弟, 张方永, 陈敬伦 申请人:重庆钢铁(集团)有限责任公司