煤矿井下长轨焊接实践.pdf
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江西煤炭科技 JIANGXI COAL SCIENCE TECHNOLOGY 2010年第2期 NO 2 2010 煤矿井下长轨焊接实践 李凤仙 鹤岗矿业集团新兴煤矿运输区 黑龙江鹤岗154100 摘 要 煤矿井下长轨焊接新结构 解决了行驶架线电机车的铁道的接头连接导线断面不够和连接不良而加大回馈电阻的 问题 从而减少了杂散电流 消除了不安全的隐患 提高了机车运输效率 在集团公司推广 已经取得了很好的技术经济效 果 关键词 长轨 焊接 原理 应用 特点 中图分类号 TD524 1 文献标识码 B 文章编号 1006 2572 2010 02 0119 03 Discussion on Underground L0ng Rail Welding Principle Li Fengxian Transportation Dept of Xinxing Colliery Hegang Mining Industry Group Co Hegang Heilongjiang 154100 Abstract The paper introduces the new principle of underground long rail welding which can not only reduce the stray current and power consumption by solving the problems of the traverse joint connection in the connec tor of rail Of running trolley locomotive but also eliminate the unsafe hidden trouble and improve the transport efficiency of locomotives Key words tong rail welding principle application characteristic 煤矿井下长轨焊接新结构 是将普通钢轨焊接成长 轨 消灭和减少钢轨接头 称为无缝线路 它是铺轨结构的 一项改革 它比短轨鱼尾板螺栓联接方法有更多优点 钢 轨接头是轨道的薄弱环节 因钢轨接头处在列车行驶通过 时发生冲击和振动 造成行车不稳定 致使钢轨和联结零 件损坏磨损加剧 减少钢轨枕木和机车车辆的使用寿命 维修费用增加 另外钢轨接头增加列车运行阻力 又是发 生钢轨爬行的主要原因之一 长轨焊接能减少杂散电流 降低电耗 提高运输效率 在集团公司推广 已经取得了很 好的技术经济效果 1长轨焊接的应用 煤矿地面窄轨轨道的接头连接零件和铁道中间扣件 道床阻力及框架刚度等与国铁主要干线相比 尚不能适应 无缝线路的要求 铺设无缝线路有待于进一步研究和试 验 由于井下不受太阳幅射的影响 常年温差变化不大 钢轨热胀冷缩变形很小 温度力完全可以被上述阻力所克 服 通过北京 山西 开滦 抚顺等矿务局的多年实践 无 缝铁道适宜在井下铺设 凡井下条件允许 使用年限超过 五年 运输大巷和上下山永久绞车道均可铺设无缝线路 我矿是个老矿区 矿井运输基础工作薄弱 全矿轨道 二水平长度6 3 km 三水平从2005年投产 现已新铺设钢 轨长度6 59 km 我矿轨道轨型 机车 矿车有多种型号 轨道有24 kg m 22 kg m 18 kg m 15 kg m 行驶的机车 有10 t架线电机车 8 t蓄电池机车 5 t蓄电池机车 矿车 有1 t 1 5 t 3 t矿车 主要运输大巷运输量大 列车往返 运行频繁 担负运煤140万t a和矸石 物料 人员的运送 每天平均拉车15O 160次 因线路轨道长 数量大 人员 少 维修工作跟不上 经常出现机车脱轨 矿车掉道事故 为消除这一安全隐患 全面推广无缝线路 无缝线路投入 运行以来 经质量检查 轨顶原高23 mm 磨损余厚8 mm 10 mm 轨顶磨损量达13 mm l5 mm 对100个焊接头 检查只有2个断裂 断裂率2 可以确认 在矿井适合的 情况下 焊接长轨确是矿井铁路的发展方向 大大提高了 铺轨质量 减少了维修量 优良品率占83 消除了脱轨掉 道事故 同时又能消除或减少杂散电流 减少回馈电阻 降 低电耗 提高机车运输效率 保证了安全运输 对实现运输 现代化达标 起到了保证作用 2长轨焊接原理 不受任何阻力约束的轨条将随轨温变化发生自由伸 缩 其自由伸缩量应为 xI a 1 t 式中 a 钢轨的线膨胀系数 采用a 0 0000118 即每米 长钢轨 轨温变化1 时 钢轨伸缩量为0 0000118 m 9 I 钢轨原始长度 m t 轨温变化度数 例如钢轨长为1000 m 轨温变化为5O 时 则其自由 伸缩量为 1 0 0000118 X 100O X 50 0 590 m 590 ram o 由上例可看出 长轨条自由伸缩量将会产生很大的数 值 既无法连接也危及行车 因此必须加以全部锁定或部 分锁定 当长条被锁定后 钢轨内部必然产生应力 这种 应力是由于轨温变化所引起的 故称为温度应力 温度力 P1 E e E E aLZkt E a t P1 2 5At MPa 式中 E 钢轨的弹性模量 为21 10 MPa 钢轨的应变 e a t 通过上式知道 焊接钢轨内部的温度力和轨温变化幅 度 t是成直线比例关系 而和钢轨的长度L无关 所以在 一定温度变化的条件下 轨道的稳定性就能够得到保证 钢轨长度就不受任何限制 降低钢轨内部温度力的关键 是如何控制轨温的变化幅度 t 在长轨无缝焊接线路上 阻止钢轨和轨道框架 钢轨 轨枕钉连在一起称为轨道框架 的移动阻力有 接头阻力 扣件阻力 道床阻力和框架钢度 因此钢轨的稳定性是可 靠的 长轨焊接新结构是有理论依据的 可以在煤矿井下 主运输巷广泛应用 3长轨的焊接 1 焊接准备 1 电焊机的选择 根据窄轨铁道与电源情况 可选 择直流或交流焊机 一般绞车道使用交流弧焊机 有架线 做电源的运输大巷可使用直流弧焊机 2 电焊条的选择 焊条选用是焊接工艺中很重要的 一个环节 钢轨属于中高碳钢 含碳量较高 由于含碳量 增多 钢材的塑性变差 淬火倾向增大 可焊性较差 焊接 时容易产生淬硬组织和冷裂 热裂倾向也较大 焊接接头 的塑性及抗疲劳强度均较低 因此 对于中碳钢焊接一般 应根据钢材的抗拉强度来选择相应或稍低抗拉强度的焊 条 以满足焊缝与焊件材料等强度的要求 为保证轻轨接 头焊缝的抗拉 抗弯强度和防止焊接接头脆硬性 还要考 虑焊条货源充足 应选择焊条含碳 硫 磷低于钢轨含量为 宜 保证焊缝不出现裂纹 焊缝磨损量与钢轨磨损量大体 相当 焊缝强度不能高于焊件强度 可选用钛钙型结422 低碳钢焊条或45号中碳钢506焊条 4 ram 焊前 焊 条应在250 400 干燥室烘焙1 2小时 钢轨应化 验其含碳量以确定合理的焊接工艺 3 调整轨道接头 把轨道两端接头调成直线再垫平 整 异型轨道要保证工作边平顺 根据焊缝的要求 调整 好钢轨接缝 4 按 煤矿安全规程 规定 要制定安全技术措施 2O 经有关部门批准后才能施工 2 焊接工艺 1 坡口与间隙 坡口的作用是 使热源 电弧或火 焰 伸入轨道根部 保证焊缝的透度 可降低热规范 减少 热影响区 减少焊件的变形 间隙的作用是 预留间隙合适的话 就可以保证焊缝 的透度 避免烧穿 焊瘤机来焊透等缺陷 坡口的角度大小是根据坡口形式 焊接方法和热源而 定 由于在井下焊接受条件所限 用于气焊割坡口 钢轨 24 kg m V型坡口6O 士5 对口间隙为2 mm 4 mm 坡 口形式如图1所示 圈1焊接坡口 2 预热 预热是焊接和焊补中高碳钢的主要工艺措 施 当焊件的厚度 钢性较大时 预热有利于减低热影响 区在硬度 防止产生冷裂缝 并能改善焊接接头的塑性 预 热还能减少焊后残余应力 一般情况下 35号钢和45号 钢预热温度可选用150 250 含碳量再高的轻轨 预 热温度可提高到250 400 井下焊接预热是用气焊 限于条件 预热温度不准确 接缝两侧的预热总范围应不 少于150 mm 380 mm 焊接 焊接第一层焊缝时 尽量用小电流 慢焊 连 焊接中轻敲焊缝金属表面 以减少焊件残余应力 细 化晶粒 每层焊缝都要清理干净 并铲除周围的飞溅物 以 免影响焊接的质量 收尾时 电焊要慢慢地拉长 把熔池 填满 这样收尾就不会产生裂缝 焊缝表面应高于焊件母 材l mm 2 mm 以做磨削之用 4 焊后热处理 焊后热处理即把焊件整体或局部均 匀加热至材料相变点以下的某一温度范围 一般为550 65O 经一定时问的保温 然后再均匀 缓慢地冷却下 来 使其屈服极限降低 焊缝硬度降低 改善焊缝热影响 区的组织性能 消除残余应力 在井下 可用气焊加热焊 缝200 mm 300 mm 温度达550 650 然后用直径 300 mm 长500 mm的两个半圆筒 内部装上石棉包在焊 缝处 自然冷却1 h左右 5 矫正 焊后钢轨弯曲不直 用弯道器矫正 矫直 目测平直为好 6 磨光 磨光是钢轨焊接的最后一道工序 经过焊 接的钢轨 轨顶部焊缝高于钢轨l mlTl 2 mm 用手砂轮 磨削至焊缝与母材等高 使车辆行驶平稳无振动 3 要求 1 焊接中 要求均匀加热 减少沿厚度上和沿长度上 的接接时间差 否则引起焊件的变形和受力 防止和减少 马氏体组织 江西煤炭科技 JIANGXI COAL SCIENCE TECHNOLOGY 2010年第2期 NO 2 2010 谈供热分户计量及计量智能化管理技术 刘玉鹤 鹤岗诚基水电热力有限责任公司 黑龙江鹤岗154100 摘 要 介绍分户计量方式和信息管理技术 分析了智能化管理的必要性和可行性 并对分户供热计量前景进行展望 关键词 智能化管理技术 热计量方式 热能表 分户热计量收费 中图分类号 TU832 1 1 文献标识码 A 文章编号 1006 2572 2O1O O2 0121 02 Discussion on Individual Household Heat Metering and Metering Intellectualized Management Liu Yuhe Hegang Chengji Hydro Thermal Co Ltd Hegang Heilongjiang 154100 Abstract The paper discusses the individual household heat metering and information management and technolo gY including the necessity and feasibility of intel1ectualized management and the prospect of individual household heat metering Key words intellectualized management heat metering heat meter individual household heat charge 集中供热计量收费始于2O世纪7O年代的欧洲 相对 应的热表也经历了从机械式 电子模拟积分式 电子数积 分式 直到微处理器为基础的智能式的发展过程 到90 年代 用户热表基本定型 设计趋于一致 1997年4月 欧 共体正式通过了统一的热量表标准代号EN一1434 在我 国 正当住宅小区智能化技术在全国范围内大力推广应用 的时候 民用建筑集中供热分户计量收费问题 也提到了 改革供热体制的议事日程上来了 特别是建设部已经把实 现供热计量收费列入 建筑节能2010年规划 民用建 筑节能管理规定 中又明确规定 新建居住建筑的集中采 暖系统应当使用双管系统 推行温度调节和用户热量计量 装置 实行供热计量收费 足可以看出国家对此项改革工 作的重视与决心 以及改革实施的迫切性 1供热计量智能化管理的必要性和可行性 集中供热分户热计量是一项政策性很强的工作 对国 民经济建设的长期发展有着十分重要的意义 采用分户热 计量可以合理利用能源 避免能源浪费 减少资源消耗 提 高生活质量 降低供热成本 为国计民生带来巨大的社会 经济效益 由于分户热计量涉及到许多单位及千家万户 计量收费难度和工作量巨大 如果不采用科学的现代化管 理手段和先进的智能化管理技术设备 在实施中会引发更 多的管理失控和社会治安问题 随着科学的发展 计算机 网络通信和自动控制成为智能化技术的基础 总之 无论 2 焊接时 要按下列顺序操作 轨头除锈一在轨缝 下面托一块厚度3 mm 10 mm的铁托板 以便施焊时能 托着焊液不下流一用夹具固定钢轨接头一焊接轨底 一轨腰焊接一轨顶焊接一修磨焊缝 4 长轨焊接的优点 1 使钢轨的连续性和整体性增强了 减少了接头病 害的产生 2 行车平稳 噪音小 减少冲击振动次数 减少了对 铁道的破坏 3 可延长钢轨 机车 车辆使用寿命 4 它不但节省了接头连接零件 还节省了所需的钢 材和架线机车所需的接头 连接导线 大大降低了铁道维 修费用 5 解决了行驶架线电机车的铁道的接头连接导线断 面不够和连接不良而加大回馈电阻 从而减少了杂散电 流 消除了不安全的隐患 提高了机车运输效率 作者简介 李凤仙 1973一 女 本科学历 现任鹤岗鹤矿集团新 兴煤矿运输区工程师 收稿日期 2OLO O3 19 编辑 胡中棋 121- 配套讲稿:
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