新建济南铁路桑梓店焊轨基地工程钢轨焊接工艺设计

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线路／路基・

新建济南铁路桑梓店焊轨基地工程钢轨焊接工艺设计

曹宝元

（中铁济南勘察设计咨询院有限公司，济南２５００２２）

摘要：为满足１００１１１定尺轨焊接５００ｍ长轨的要求，济南铁路 ０．５５＋（０．５５＋４）Ｘ １９＋０．５５ ８８ ｍｉｌｌ

局在桑梓店站新建焊轨基地工程，“ｕ”字形焊接工艺设计。基

地建成后焊轨能力成倍增长。桑梓店焊轨基地工程为济南铁

路局既有线提速改造和新建胶济客运专线、京沪高速等铁路铺

设高精度、高平直度的长轨提供了可靠保证

关键词：焊轨基地工程：钢轨焊接工艺；设计

中图分类号：Ｕ２１ ３．９ ２ 文献标识码：Ａ

文章编号：１００４—２９５４（２００８）１１ ０００９—０２

１ 项目背景

随着铁路既有线提速改造和客运专线铁路的建

设，列车时速越来越高，对无缝线路提出更高的要求，

要求焊接钢轨具有更高的平顺性和直线度。钢轨焊接

接头是影响线路平顺性的突出点。为提高列车运行的

平稳性，需提高焊接钢轨的定尺长度，减少钢轨焊缝数

量。为此，铁道部要求无缝线路长轨条采用１００ ｍ钢

轨焊接。并将铁路用热轧１００ ｎ 钢轨列入标准定尺轨

长度。而既有焊轨厂生产线布置都基于２５ ＩＴＩ定尺轨

设计，焊接轨条长度 ４００～５００ Ｉｎ不等，无法按流水

作业方式进行１００ ｍ定尺轨的焊接生产。

２ 既有焊轨生产线概述

２．１ 钢轨焊接流程（图１）

如 １所示，既有焊接生产线为“一”字形焊接工

艺ｌ布置，焊接用素轨为２５ ｍ定尺轨，双线布置。２５ ｍ

素轨经过除锈、焊接、正火、粗磨、强冷、热调直、精磨及

探险伤］ 艺处理后焊成５００ ｌｌｌ无缝长钢轨。其焊接线

各工佗的间距为２５ ｍ。

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图１ 既有焊轨生产线“一”字形钢轨焊接工艺流程

２．２焊轨能力分析

既有焊接生产线焊接钢轨为２５ ｍ素轨，生产１根

５００ Ｉｌｌ长轨条需要焊ｌ９个钢轨接头，需要时间为

Ｔ ｌ ＝Ｔ止Ｉ＋（ 止ｌ＋ 焊）×ｌ９＋Ｔ走ｌ ＝

收稿日期：２００８—０８一ｏｌ

作者简介：曹宝元（１９７１一），男，工程师，Ｉ９９４年毕业于…东工业大学

机械制造Ⅲｒ艺与设备专业，

铁道标准设计ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＤＥＳＩＧＮ ２００８（』Ｊ）

式中 ——生产１根５００ ｉｎ长轨所需总时间，ｍｉｎ；

——

焊头在焊机等丁位的时间，ｍｉｎ；

——

钢轨走行２５ ｉｎ距离所需时间，ｍｉｎ。

每班次按照７．５ ｈ计算可以生产５根５００ ｍ长轨

条，即１．２５ ｋｍ线路；（除去设备周检、月检）每月按２０

个工作日计算，（除去节假日和不宜换轨施工的冬季、

设备集中检修时问）一年按照１０个月计算，单线单班

的焊轨能力为２５０ ｋｍ，双线单班的焊轨能力为

５００ ｋｍ；

而根据近几年市场需求量初步测算，若能将生产

线单班单线焊轨能力提高到６５０ ｋｍ／年，将有效地缓

解供轨能力紧张问题。

２．３焊接工艺存在的问题

（１）“一”字形工艺布置中某一工位设备出现故

障，将会导致整条生产线无法工作；

（２）钢轨焊缝采用强冷方式，焊缝易出现裂纹和

应力集中问题，焊缝返修率高。

（３）Ｋ９００钢轨电阻焊机等焊接设备较为陈旧，技

术状态差，设备维修工作量大，焊轨效率低下。

（４）基于２５ Ｉｌｌ定尺轨设计的焊轨工艺无法满足

１００ ｍ定尺轨的流水焊接要求。

（５）既有焊轨能力无法满足目前及今后的市场

需求。

鉴于此，经过反复论证与调研．并得到路局及铁道

部的认可，拟在济南铁路局桑梓店新建焊轨基地工程，

焊接工艺采用“Ｕ”字形双线 ［艺设计。

３ 桑梓店焊轨基地工艺设计

３．１ 设计原则

（１）充分利用既有土地资源，不征地，尽量利用废

旧铁路场地改建，做到少投入，多产出，盘活既有资产。

贯彻“集约化”用地原则，优化调整工艺布置。

（２）满足济南铁路局近、远期铺设长轨的需要，并

在此基础上，满足周边局铺设长轨的需要。

（３）焊轨基地百米定尺轨和５００ ｍ长轨存轨能力

不低于２００ ｋｍ，每条生产线单班年生产能力不低于

６５０ ｋｍ。

（４）焊轨生产线各工序问作业互不交叉与干扰。

确保焊接生产连续不问断运行；

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