RU2124424C1 - Rail repair method - Google Patents
Rail repair method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2124424C1 RU2124424C1 RU98103303/02A RU98103303A RU2124424C1 RU 2124424 C1 RU2124424 C1 RU 2124424C1 RU 98103303/02 A RU98103303/02 A RU 98103303/02A RU 98103303 A RU98103303 A RU 98103303A RU 2124424 C1 RU2124424 C1 RU 2124424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- rails
- weld
- section
- aluminothermic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам ремонта рельсов железнодорожного пути на месте, без изымания их с полотна. The invention relates to methods for repairing rails of a railway track in place, without removing them from the canvas.
Известен способ ремонта рельсов, при котором рельсы стандартной длины (12,5 м или 25 м) с обнаруженным в них дефектом отсоединяются в стыковочных узлах и целиком изымаются. Вместо дефектного рельса устанавливают новый рельс стандартной длины. There is a known method of repairing rails, in which the rails of standard length (12.5 m or 25 m) with a defect detected in them are disconnected at the docking nodes and completely removed. Instead of a defective rail, a new standard-length rail is installed.
Недостатком такого способа ремонта является большой расход металла. The disadvantage of this repair method is the high consumption of metal.
Известен наиболее близкий способ ремонта рельсов бесстыкового железнодорожного пути, при котором осуществляют удаление дефектного участка рельса и вварку аналогичного по длине отрезка, не имеющего дефектов (см. описание к SU, авторскому свидетельству N 998061, кл. B 23 P 6/04//B 23 K 101 : 26, 23.02.83). The closest known method of repairing rails of a jointless railway line, in which a defective rail section is removed and a similar length-free section is welded in without defects (see description to SU, copyright certificate N 998061, class B 23 P 6/04 // B 23 K 101: 26, 02.23.83).
Недостаток способа - низкое качества сварного шва, использование для соединения рельсов энергоемких способов сварки. The disadvantage of this method is the low quality of the weld, the use of energy-intensive welding methods for connecting rails.
Задачей изобретения является получение равнопрочного с основным рельсом восстановленного участка, повышение качества сварного соединения за счет использования алюминотермитной сварки с промежуточным литьем при сокращении сроков ремонта. The objective of the invention is to obtain equal strength with the main rail of the restored area, improving the quality of the welded joint through the use of aluminothermic welding with intermediate casting while reducing repair time.
Данная задача достигается тем, что в способе ремонта рельсов, включающем вырезание дефектного участка действующего пути и соединение концов рельса сваркой, в отличие от способа по прототипу, перед соединением концов рельса их расслабляют на действующем пути в обе стороны, приподнимают и фиксируют в таком положении, а соединение концов рельса осуществляют алюминотермитной сваркой с промежуточным литьем между концами рельса. Концы рельсов расслабляют на 1 - 2 м, приподнимают на 1,0 - 1,5 мм и производят сварку концов рельса, расстояние между которыми не превышает 70 мм. При длине дефектного участка более 70 мм вырезают участок рельса длиной не менее 3 м, на его место устанавливают кусок бездефектного рельса и осуществляют алюминотермитную сварку полученных стыков. This problem is achieved by the fact that in the method of repairing rails, including cutting out a defective portion of the current path and connecting the ends of the rail by welding, in contrast to the prototype method, before connecting the ends of the rail, they are relaxed on the current path in both directions, lifted and fixed in this position, and the connection of the ends of the rail is carried out by aluminothermic welding with intermediate casting between the ends of the rail. The ends of the rails are relaxed by 1 - 2 m, raised by 1.0 - 1.5 mm and the ends of the rail are welded, the distance between which does not exceed 70 mm. When the length of the defective section is more than 70 mm, a rail section of at least 3 m in length is cut out, a piece of the defect-free rail is installed in its place and aluminothermic welding of the joints is carried out.
На чертеже изображено устройство для ремонта рельсов с использованием алюминотермитной сварки с промежуточным литьем. The drawing shows a device for repairing rails using aluminothermic welding with intermediate casting.
Заявленный способ осуществляется следующим образом. The claimed method is as follows.
Участок рельса с обнаруженным дефектом (например, дефекты 21-1 и 21-2 в соответствии с каталогом дефектов рельсов НТД/ЦП-2-93), протяженностью до 10 мм, вырезается, например, автогеном. Размер удаляемого куска рельса превышает величину дефекта, т.е. захватывает не нарушенные участки рельса с обеих сторон. Для устранения прогиба рельсового пути в месте сварки после удаления дефектного куска производят расслабление концов рельса в обе стороны на 1 - 2 м. Затем приподнимают их на 1,0 - 1,5 мм и фиксируют в этом положении. Расстояние между концами рельса может достигать 70 мм. Оптимальный зазор для алюминотермитной сварки с промежуточным литьем составляет 24 - 26 мм. Концы рельса предварительно очищают от ржавчины, окалины краски и жировых пленок при помощи металлической щетки и абразивных материалов или путем обжига кислородноацетиловым пламенем с излишком кислорода. После этого осуществляют соединение концов рельса алюминотермитной сваркой с промежуточным литьем. A section of a rail with a detected defect (for example, defects 21-1 and 21-2 in accordance with the catalog of rail defects NTD / CP-2-93), up to 10 mm long, is cut out, for example, by an autogen. The size of the removed piece of rail exceeds the size of the defect, i.e. captures undisturbed sections of the rail on both sides. To eliminate the deflection of the rail at the weld place after removing the defective piece, the ends of the rail are relaxed by 1–2 m on both sides. Then they are lifted by 1.0–1.5 mm and fixed in this position. The distance between the ends of the rail can reach 70 mm. The optimum gap for aluminothermic welding with intermediate casting is 24 - 26 mm. The ends of the rail are pre-cleaned of rust, scale, paint and grease using a metal brush and abrasive materials or by burning with an oxygen acetyl flame with excess oxygen. After that, the ends of the rail are connected by aluminothermic welding with intermediate casting.
Для этого в месте сварного зазора размещается разъемная форма 1, состоящая из двух полуформ. Для этого две полуформы вставляются в держателе 2 в виде металлических рамок 3. Предварительно на одной полуформе литейный желоб заполняют мастикой, а на другой - убирают ослабленную стенку литейного желоба для отвода шлака и прикрепляют ковш для сбора шлака. To do this, in the place of the weld gap is placed a split mold 1, consisting of two half-forms. To do this, two half-molds are inserted in the holder 2 in the form of metal frames 3. First, on one half-mold, the casting trough is filled with mastic, and on the other, the weakened wall of the casting trough is removed to remove slag and the ladle is attached to collect slag.
К месту контакта рельсов на головке 4 конца рельса 5 прикрепляют комбинированную стойку 6 так, чтобы держатели 7 полуформ и сами полуформы были направлены по оси сварного зазора. To the contact point of the rails on the head 4 of the end of the rail 5, a combined stand 6 is attached so that the holders 7 of the half-forms and the half-forms themselves are directed along the axis of the weld gap.
На комбинированную стойку 6 закрепляют газовую горелку с механизмом тонкой настройки (не показана), с помощью которого горелка устанавливается точно по оси сварного зазора. Подготовленная к работе горелка убирается в сторону от сварного зазора на вспомогательную стойку (не показаны). A gas burner with a fine-tuning mechanism (not shown) is fixed to the combined rack 6, with which the burner is installed exactly along the axis of the weld gap. The burner prepared for operation is removed to the side from the weld gap to an auxiliary stand (not shown).
Место контакта формы с рельсом уплотняется формовочным материалом, в качестве которого может быть использован, например, материал на основе каолина и асбестовой ваты. The contact point of the mold with the rail is sealed with molding material, for example, material based on kaolin and asbestos wool can be used.
Реакционный тигель 7 наполняют дозой алюминотермитного состава, устанавливают над разъемной формой 1 на кронштейне 8 комбинированной стойки 6 и поворачивают на 90 градусов в сторону от сварного зазора. The reaction crucible 7 is filled with a dose of aluminothermic composition, installed over the detachable form 1 on the bracket 8 of the combined rack 6 and rotated 90 degrees to the side of the weld gap.
На газовых редукторах газовой горелки устанавливается давление пропана 3,5 Бар, кислорода 1 Бар, после чего поджигают горелку и вновь устанавливают на вспомогательную стойку. Горелку с нормально отрегулированным пламенем перемещают в зону сварки для предварительного нагрева концов рельсов 5 и литьевого мостика формы 1 и самой формы 1. Продолжительность нагрева, например, для рельса Р-65 составляет 7 - 10 минут. За это время концы рельсов нагреваются до температуры 800 - 1500oC. Как показали эксперименты, такая температура необходима для получения качественного сварного шва, имеющего необходимую прочность соединения концов рельсов, образующих единый монолитный сварной рельс, как в летний период, так и в зимний. За одну минуту до конца нагрева концов рельсов 5 и формы 1 нагревают литьевой мостик формы 1, после чего от пламени горелки поджигают термитную спичку (не показана).On the gas reducers of the gas burner, a propane pressure of 3.5 Bar, an oxygen pressure of 1 Bar is set, after which the burner is ignited and re-installed on the auxiliary rack. A torch with a normally adjusted flame is moved to the welding zone to preheat the ends of the rails 5 and the injection bridge of form 1 and the form 1. The heating time, for example, for the R-65 rail is 7-10 minutes. During this time, the ends of the rails are heated to a temperature of 800 - 1500 o C. As shown by experiments, such a temperature is necessary to obtain a high-quality weld that has the necessary strength of the connection of the ends of the rails forming a single monolithic welded rail, both in summer and in winter. One minute before the end of heating of the ends of the rails 5 and form 1, the injection bridge of form 1 is heated, after which a termite match (not shown) is ignited from the burner flame.
Зажженная спичка вставляется в дозу алюминотермитного состава и тигель 7 накрывается крышкой. После воспламенения дозы алюминотермитного состава 14 протекают легирующие, рафинирующие и раскислительные реакции, в результате которых происходит его разогрев до образования расплавленного сварного металла и через 20 - 28 сек происходит автоматический выпуск расплавленного сварного металла из тигля 7 в разъемную форму 1, в которой он снизу вверх заполняет сварной зазор. A lit match is inserted into a dose of aluminothermic composition and the crucible 7 is covered with a lid. After ignition of a dose of aluminothermic composition 14, alloying, refining and deoxidizing reactions occur, as a result of which it is heated to the formation of molten welded metal and after 20 to 28 seconds the molten welded metal is automatically released from crucible 7 into a split mold 1 in which it is bottom-up fills the weld gap.
При изменении физического состояния расплавленного сварного металла, заполняющего сварной зазор происходит выделение газов и выплавление (удаление) шлаков из него. When the physical state of the molten welded metal filling the weld gap changes, gases are released and slags are smelted (removed) from it.
Газы и шлаки всплывают из расплавленного сварного металла заполняющего сварной зазор и переходят в прибыльную (наплавляемую) часть сварного шва, образующуюся над головками концов рельсов 5, т.е. за пределами сварного зазора. Т.о. в прибыльной части сварного шва над головками концов рельсов концентрируются загрязнения и пузыри от выходящих газов, а металл сварного шва остается без каких-либо дефектов, т.е. в нем нет включений шлаков и пузырей газов. Gases and slags float from the molten welded metal filling the weld gap and pass into the profitable (weld) part of the weld formed above the heads of the ends of the rails 5, i.e. outside the weld gap. T.O. in the profitable part of the weld above the heads of the ends of the rails, contaminants and bubbles from the exhaust gases are concentrated, and the weld metal remains without any defects, i.e. there are no inclusions of slags and gas bubbles in it.
Время кристаллизации металла сварного шва, в зависимости от величины дозы алюминотермитного состава, длится 4,5 - 5 мин. The crystallization time of the weld metal, depending on the dose of the aluminothermic composition, lasts 4.5 - 5 minutes.
После затвердевания металла сварного шва его прибыльная часть удаляется с головки сваренного рельса обрезным приспособлением (не показано), и затем поверхность сварного шва на головке рельса шлифуют до высоты приблизительно 1 мм над верхом головки рельса, а после полного остывания сварного шва (до температуры окружающей среды) отшлифовывают весь сварной шов на головке рельса до размера головки рельса с допуском 0,3 мм. After the weld metal has solidified, its profitable part is removed from the head of the welded rail with a trimmer (not shown), and then the surface of the weld on the rail head is ground to a height of about 1 mm above the top of the rail head, and after the weld has completely cooled down (to ambient temperature ) grind the entire weld on the rail head to the size of the rail head with a tolerance of 0.3 mm.
После зачистки сварного шва с головки рельса очищают остальную часть сварного шва от остатков материала формы. After stripping the weld from the rail head, the rest of the weld from the mold material is cleaned.
Приподъем концов рельсов на 1,0 - 1,5 мм и сваривание их в таком положении обеспечивает получение ровного (без провалов) по головкам рельсового пути при алюминотермитной сварке концов рельсов. Raising the ends of the rails by 1.0 - 1.5 mm and welding them in this position ensures a smooth (without dips) on the rail head during aluminothermic welding of the ends of the rails.
Получается качественное сварное соединение рельсов, что подтверждают результаты проведенных экспериментальных сварок. Проведенные сварки рельсов на железнодорожных путях показали, что получаются прочные и долговечные сварные соединения рельсов, выдерживающие значительно большие нагрузки и в течение более длительного периода эксплуатации. It turns out a high-quality welded joint of rails, which is confirmed by the results of experimental weldings. Welding of rails on railways showed that we obtain strong and durable welded joints of rails that can withstand significantly greater loads and for a longer period of operation.
В случае протяженных дефектов (более 70 мм) при необходимости замены участка рельса на новый, бездефектный, производят алюминотермитную сварку двух стыков по описанной выше технологии. In the case of extended defects (more than 70 mm), if necessary, replace the rail section with a new, defect-free, aluminothermic welding of two joints is performed according to the technology described above.
Таким образом, предложенный способ ремонта может применяться при восстановлении рельсов с дефектами различной протяженности и с любыми характеристиками. Thus, the proposed repair method can be used when restoring rails with defects of various lengths and with any characteristics.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98103303/02A RU2124424C1 (en) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | Rail repair method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98103303/02A RU2124424C1 (en) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | Rail repair method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2124424C1 true RU2124424C1 (en) | 1999-01-10 |
| RU98103303A RU98103303A (en) | 1999-04-10 |
Family
ID=20202633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98103303/02A RU2124424C1 (en) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | Rail repair method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2124424C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2300601C1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная академия путей сообщения" (СамГАПС) | Method of removal of defective section of continuous welded rail length and restoration of its integrity by welding |
| RU2364674C1 (en) * | 2008-01-10 | 2009-08-20 | Михаил Михайлович Берзин | Method for repair of railway track rails without their dismantling off railway bed |
| RU2752046C1 (en) * | 2016-04-29 | 2021-07-22 | Пандрол | Thermite welding mold and repair method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3726232A (en) * | 1970-07-16 | 1973-04-10 | Trakwork Equipment Co | Track welding system |
| US4272664A (en) * | 1977-12-28 | 1981-06-09 | Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft M.B.H. | Mobile rail welding machine |
| DE4006071A1 (en) * | 1990-02-27 | 1991-08-29 | Elektro Thermit Gmbh | METHOD FOR INTERMEDIATE WELDING OF FINPERLITIZED RAILS |
-
1998
- 1998-03-05 RU RU98103303/02A patent/RU2124424C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3726232A (en) * | 1970-07-16 | 1973-04-10 | Trakwork Equipment Co | Track welding system |
| US4272664A (en) * | 1977-12-28 | 1981-06-09 | Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft M.B.H. | Mobile rail welding machine |
| DE4006071A1 (en) * | 1990-02-27 | 1991-08-29 | Elektro Thermit Gmbh | METHOD FOR INTERMEDIATE WELDING OF FINPERLITIZED RAILS |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2300601C1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная академия путей сообщения" (СамГАПС) | Method of removal of defective section of continuous welded rail length and restoration of its integrity by welding |
| RU2364674C1 (en) * | 2008-01-10 | 2009-08-20 | Михаил Михайлович Берзин | Method for repair of railway track rails without their dismantling off railway bed |
| RU2752046C1 (en) * | 2016-04-29 | 2021-07-22 | Пандрол | Thermite welding mold and repair method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101346968B1 (en) | Method of improving quality and reliability of welded rail joint properties by ultrasonic impact treatment | |
| AU725419B2 (en) | Method and system for welding railroad rails | |
| RU2136465C1 (en) | Method of gas-shielded arc welding of steel rails (versions) | |
| US6166347A (en) | Method and system for welding steel rails | |
| AU2005235621A1 (en) | Method of repairing a rail | |
| RU2124424C1 (en) | Rail repair method | |
| RU2163184C1 (en) | Method for aluminothermic welding of railway road rails | |
| WO2021015216A1 (en) | Repairing laser welding method and repairing laser welding device | |
| RU2119854C1 (en) | Method for aluminothermic welding of rails | |
| KR100295018B1 (en) | Welding method and structure formed thereby | |
| US3171013A (en) | Process and apparatus for joining steel work by automatic and semi-automatic electric arc welding | |
| RU2088390C1 (en) | Method of aluminothermic welding of rails | |
| CN107262874B (en) | Steel rail welding device and steel rail welding method | |
| RU2012474C1 (en) | Welded joint crack elimination method | |
| CN111590192A (en) | Thermite welding method for seamless steel rail | |
| JP2007229763A (en) | Rail flash butt welding method and pad | |
| RU2543112C2 (en) | Method to rearrange existing jointed rail track into continuous welded rail track | |
| JP2708259B2 (en) | Thermite welding method for rail | |
| US11802379B1 (en) | Self guarded frog copper weld fixture | |
| US1607118A (en) | Method of and apparatus for repairing the ends of rails by the aluminothermic process | |
| SU1348442A1 (en) | Method of restorig rails by gas-powder buildup | |
| RU97119033A (en) | METHOD OF ALUMOTHERMAL WELDING OF RAILS | |
| JP3113377B2 (en) | Rail Thermite Weld Fittings | |
| DE59401187D1 (en) | Process for the intermediate casting of fine pearlized rails | |
| RU2270739C1 (en) | Rails butt welding method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20041117 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20070601 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20071221 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090306 |