Admin

Новое в сварке рельсов

Сварка рельсов — одна из традиционных путевых работ. Без нее немыслим бесстыковой путь. Особенности сварки определяются свойствами материала рельсов, в частности, высокое содержание углерода в них затрудняет этот процесс. Поэтому требуются специальные присадочные материалы и особые технологии с точным соблюдением температурных режимов.

Сварной шов должен соответствовать тем же техническим условиям, что и сам рельс. Последний рассматривают как несущий и направляющий элемент пути, выдерживающий установленные статические и динамические нагрузки, обеспечивающий высокую плавность хода и способный противостоять износу. В связи с этим шов не должен создавать помех движению.

Для соединения рельсов на Государственных железных дорогах Германии (DBAG) в последнее время разрешены три способа сварки: стыковая контактная оплавлением, алюмотермическая или термитная и ручная электродуговая электродами с обмазкой или неплавящим-ся электродом с присадочной порошковой проволокой.

Контактная сварка (RA)

Для сварки методом RA разработана передвижная установка, обеспечивающая такое же высокое качество сварки, как и стационарные апапраты. DBAG использует установки двух типов: ASM 50/200 (фирма Schlatter, Швейцария) и АРТ500С (фирма Plasser & Theurer).

Обе передвижные машины, как и стационарные, работают в автоматическом режиме с компьютерным управлением. Они оснащены устройством для срезки наплывов и валика сварного шва, выступающего над поверхностью головки рельса. В компьютер заносят основные рабочие параметры: величину тока, давление при сварке и осадке, длину зоны оплавления. Для каждого стыка составляют протокол качества.

При использовании передвижных машин качество швов должно быть таким же, как при сварке на рельсосварочном заводе. Передвижные машины прошли испытания, позволившие оценить качество сварки. Для этого сваривали рельсы типов МСЖД 60 и S54. Стык, сваренный непосредственно в пути, должен удовлетворять тем же требованиям, что и полученный в заводских условиях: валик шва должен быть срезан по профилю рельса, а рабочая поверхность прошлифована в соответствии с допусками, установленными для новых рельсов.

На сети DBAG работают три специализированные сварочные фирмы, использующие для RA мобильные комплексы ASM 50/200. Эти фирмы применяют их либо как отдельные агрегаты, например на комбинированном ходу или в виде сварочного модуля, либо в виде поезда, состоящего из сварочного модуля и вагонов для перевозки рельсов.

С 1995 г. мобильными установками на DBAG сварено более 5000 стыков. Вначале, как и ожидалось, не обошлось без некоторых технических и организационных проблем. Особые сложности, связанные с соблюдением параметров профиля, возникали при сварке старогодных рельсов. Оба варианта технического оснащения доказали надежность сварки при устройстве бесстыкового пути. Такая технология уже успешно применена на 50 участках различной протяженности.

В случае, если температура рельсов ниже температурного диапазона, в котором допускается их укладка, подготовленную пару рельсов сначала подогревают специальными горелками или растягивают до длины, рассчитанной для наибольшей температуры диапазона. После этого рельсы крепят к шпалам, и на этот участок въезжает сварочная машина, чтобы соединить следующую пару рельсов, которые не должны быть закрепленными. Продольное перемещение 30 мм, необходимое для компенсации оплавляемого участка, реализуется только на рельсе, который приварен к плети. По окончании сварки операции повторяются: удлинение плети, крепление к шпалам, сварка. (При сварке AS заполняют зазор между рельсами, которые остаются неподвижными.)

Необходимость продольного перемещения рельса при сварке в пути методом RA приводит к тому, что суммарное перемещение на участке может достигать 2,5 м. В связи с этим все устройства на линии, подсоединяемые к рельсам, должны подключаться к ним по окончании сварочных работ.

При использовании рельсоукладочной системы RAILER со сварочным модулем рельс закладывают в последний и сваривают в плеть. Удлиняют рельсы при соответствующих температурах с помощью натяжного устройства, входящего в состав поезда RAILER. Длину контролируют с помощью измерений в заранее заданных точках. Температуру рельсов, силу натяжения и удлинения регистрируют.

Апюмотермическая сварка (AS)

С внедрением метода AS на DBAG отмечается высокое качество сварки за счет улучшения металлургических свойств материала шва. Фирма Elektro-Thermit (ЕТ, Эссен) предложила новый режим сварки рельсов с повышенной твердостью головки (НН), предусматривающий точное шлифование шва и последующую обработку околошовной зоны с помощью специальной горелки. Это восстанавливает утраченную в процессе сварки твердость материала рельсов в зоне термического влияния, благодаря чему их рабочая поверхность приобретает по всей длине одинаковую износостойкость.

Фирма ЕТ предложила также двухкомпонентный способ, обеспечивающий оптимальное распределение легирующих добавок в шве. Благодаря этому рельс хорошо удлиняется в зоне подошвы и шейки, а износостойкость головки повышается.

Электродуговая сварка (Е)

Дальнейшее развитие технологии сварки Е рельсов связано с применением порошковой проволоки, которая позволяет реализовать высокую мощность плавления в полуавтоматическом режиме без использования защитного газа, нежелательного в полевых условиях.

Недостатком метода является наличие относительно малого стыкового зазора, работать с которым могут только высокопрофессиональные сварщики. В связи с этим малейшее отклонение от технологии ведет к снижению качества сварки. Отсюда следует, что для магистральных путей с интенсивным движением такой способ рекомендовать нельзя. Для второстепенных путей и особенно для стрелочных переводов на них он вполне применим.

Наплавка

Для наплавки крупных элементов стрелочных переводов на сети DBAG разрешено применять только электросварку обычными и порошковыми электродами. Новые разработки направлены на улучшение сварочных свойств электродов и достижение соответствия их состава материалу рельсов. Для соединения рельсовых сталей на DBAG используют электроды разных типов, но обеспечивающие высокие качественные показатели.

Внедрение инверторов позволило уменьшить габариты аппаратуры, что дает дополнительные удобства в работе.

Гарантии качества

В связи с реформированием DBAG возникла необходимость в переработке всей нормативно-технической документации. Для рельсосварочной техники принято, что в течение переходного периода предельные размеры сварных швов и условия испытаний новых методов сварки будут сохранены. Одинаковые в настоящее время для всех путей нормативы предельных размеров будут разграничены для разных категорий путей в зависимости от допускаемой на участке скорости движения поездов и пропускаемого тоннажа. Для высокоскоростных линий установят более жесткие допуски, чем для второстепенных: минусовые отклонения не должны превышать 0,1 мм, а плюсовые — 0,2 мм.

Геометрические параметры всех сварных стыков на скоростных линиях будут фиксироваться даже в том случае, если они не выходят за пределы установленных допусков. Работающие в области текущего содержания пути специализированные фирмы смогут благодаря этому гарантировать стандарт качества, а заказчик (DBAG) получит возможность пользоваться услугами только тех фирм, которые в состоянии обеспечить этот стандарт.

------

ИЗВЕСТНО ЛИ ВАМ, ЧТО...

• В Испании в этом году может быть начато строительство высокоскоростной линии Мадрид—Вальядолид длиной 110 км. Она возьмет начало в северных пригородах столицы, в Сьерра-де-Гвадаррам а предусмотрено возведение тоннеля длиной 30 км.

• В Китае в прошлом году завершено строительство линии Ханьдань—Цзинань длиной 233 км, соединившей южнее Пекина магистрали, ведущие в Гуанчжоу и Шанхай. Запланировано строительство линии Дали (провинция Юньнань)—Лхаса длиной 1654 км. Проект стоимостью 63,6 млрд. юаней (7,68 млрд. долл. США) станет первым, связывающим Тибет с остальной сетью.

• Одна из австрийских фирм разрабатывает подпорные стенки и подобные им конструкции. Они состоят из стального уголка, армирующего гео-текстиля, прочного на растяжение, озеленяющего геотекстиля, несущего на себе оптимально подобранные травяные смеси. Производство конструкций освоено одной итальянской фирмой. В некоторых системах конструкции из стального профиля представляют собою стационарную опалубку, и могут нести большие нагрузки .

• В Финляндии один из заводов освоил выпуск специализированных платформ для перевозки в сборе стрелочных переводов, глухих пересечений. Для этого грузовая платформа может наклоняться с тем, чтобы при движении груз находился в пределах очертаний габарита погрузки. Груз (блоки) укладывают на платформу и фиксируют с помощью переставляемых крепежных приспособлений, позволяющих в случае необходимости наклонять его в поперечном направлении. Затем площадка с грузом переводится в наклонное положение специальными гидроцилиндрами и насосами с приводом от небольшого двигателя внутреннего сгорания. Платформа может следовать в составе обычного поезда.

• Одна из финских компаний выпускает устройство Tracklayer для погрузки-выгрузки, транспортировки и установки стрелочных переводов, глухих пересечений в сборе. Устройство представляет собой комплекс смонтированных на мощной платформе грузозахватных приспособлений. Платформа опирается на четыре стойки, установленные на гусеничных тележках, что позволяет перемещать груз в нужное место и точно опускать его. Техническая характеристика устройства: максимальная масса груза — 36 т; размеры груза — 40x5 м; высота подъема — 2,7 м; собственная масса — 45 т.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Путь и путевое хозяйство".

Перенес: Admin