電氣化鐵路接觸網支柱專用H型鋼及其制備工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種電氣化鐵路接觸網支柱專用Ｈ型鋼及其制備工藝。Ｈ型鋼鋼種成分、產品尺寸和允許偏差采用不同體系的標準，在不同的生產環節執行不同體系的標準確保生產的順利實施和產品質量的穩定。本發明專利技術根據接觸網支柱的載荷分布及大小情況，設計出符合國內電氣化鐵路使用要求的接觸網支柱專用Ｈ型鋼，使其無論Ｘ方向、還是Ｙ方向上的慣性矩、抗彎模數等力學參數均能達到承載要求，且不會造成材料的浪費。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電氣化鐵路接觸網支柱專用H型鋼及其制備工藝，屬于H型鋼

技術介紹
鐵路電氣化是中國鐵路發展的最終目標。電氣化鐵路工程又稱為“四電工程”，包括“接觸網”、“變電”、“信號”、“通信”，其中以接觸網作為鐵路電氣化工程的主構架。接觸網主要包含以下幾方面：1.基礎構件，如水泥支柱、鋼柱及支撐這些結構物的基礎；2.基礎安裝結構件，主要作用是連接接觸網導線和基礎構件；3.接觸網導線，作用是傳輸電流給電力機車；4.其他輔助構件，包括回流線、附加懸掛等。接觸網是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路，主要由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。其中，接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車。所述支持裝置用以支持接觸懸掛，并將其負荷傳給支柱或其它建筑物。根據接觸網所在區間、站場和大型建筑物而有所不同。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其它建筑物的特殊支持設備。所述定位裝置包括定位管和定位器，其功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板運行軌跡范圍內，保證接觸線與受電弓不脫離，并將接觸線的水平負荷傳給支柱。所述支柱與基礎用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負荷，并將接觸懸掛固定在規定的位置和高度上。我國接觸網中采用預應力鋼筋混凝土支柱和鋼柱，基礎是對鋼支柱而言的，即鋼支柱固定在下面的鋼筋混凝土制成的基礎上，由基礎承受支柱傳給的全部負荷，并保證支柱的穩定性。預應力鋼筋混凝土支柱與基礎制成一個整體，下端直接埋入地下。支柱是接觸網中最基本、應用最廣泛的支撐設備，用來承受接觸懸掛與支持設備的負荷。接觸網支柱，按其使用材質分為預應力鋼筋混凝土支柱和鋼支柱兩大類。預應力鋼筋混凝土支柱，簡稱為鋼筋混凝土支柱采用高強度的鋼筋，在制造時預先使鋼筋產生拉力，它比普通鋼筋混凝土支柱在同等容量情況下節省鋼材、強度大、支柱輕等優點。鋼筋混凝土支柱本身是一個整體結構，不需另制基礎。鋼支柱以角鋼焊成架結構，具有支柱較輕、強度高、抗碰撞、安裝運輸方便等優點。根據安裝使用地點不同，鋼柱的型號規格及外形結構也不同。接觸網支柱按其在接觸網中的作用可分為中間支柱、轉換支柱、中心支柱、錨柱、定位支柱道岔支柱、軟橫跨支柱、硬橫跨支柱及橋梁支柱等幾種。近年來，隨著電氣化鐵路新建和改造速度的加快，開始出現采用國標H型鋼做鐵路接觸網支柱的趨勢。中國技術CN2637242(申請號03266628.4)公開了一種鋼管混凝土接觸網支柱，是一種由鋼管和混凝土組合構成的中空筒體，其外部設有一鋼管，所述鋼管內設有由膨脹-->纖維混凝土離心構成的環狀混凝土，該環狀混凝土的外周緣與該鋼管的內壁面均勻地緊密貼合設置。該技術提出的鋼管混凝土接觸網支柱克服了公知技術存在的缺陷，可適應各種氣候環境條件，具有較大的容量、剛度和耐久性的；可同時承受60-150KN·m的垂直于線路方向的懸掛彎矩和承受30m/s的順線路方向的風荷載，因此，提高了支柱的承載能力，且外觀平順光滑，無裂縫，改善了產品的質量；且在同等容量、且滿足強度、剛度的條件下，較公知接觸網支柱的截面小。中國技術CN2501958(申請號01264169.3)公開了一種特型橫腹桿式預應力混凝土接觸網支柱，由混凝上、預應力鋼筋、箍筋及構造鋼筋組成，其中，所述特型橫腹桿式預應力混凝土接觸網支柱內部沿橫截面的高度邊緣，即工字型截面的翼緣邊緣設有預應力鋼筋，所述支柱上設置有孔洞，孔洞的短邊直線段長度小于50mm，所述支柱的地面高度為8.2到9.2米，在所述預應力混凝土接觸網支柱下端設有固定部。該技術提出的支柱提高了產品的質量及使用壽命，隨鐵路路基的各種情況，對支柱柱身進行有效的固定，以滿足施工現場的使用要求。中國技術CN2038524(申請號88200437.9)公開了一種適合于電氣化鐵道用組合式接觸網支柱。該接觸網支柱由支柱、底盤、斜拉索、托盤、主枕和配重支架組成。該組合式接觸網支柱重量輕、易搬運、操作簡便，特別適合于電氣化鐵路區段搶修接觸網支柱事故時使用，還適合于線路上各種復雜地形如山區、橋梁等地方使用。目前，已在電氣化鐵路上使用的接觸網支柱除格構式鋼柱外均為混凝土支柱，即環形等徑預應力混凝土接觸網支柱和橫腹桿式預應力混凝土接觸網支柱，這種支柱由于受多種因素的影響，加上混凝土本身的特性，其表面易于產生裂縫，并且，隨著時間的推移，這種裂縫會越來越大，這對支柱的耐久性極為不利。公知的混凝土接觸網支柱，在突發性事故或斷線等情況下，會折斷或損壞，必須更換修復后才能使用。此外，公知的混凝土支柱自重大，運輸、安裝較為困難，如在橋上使用，還將會帶來不必要的附加載荷。且公知的格構式鋼柱體積大、占用空間多，美觀性較差，不能滿足新型鐵路的需要。中國技術專利CN2419123(申請號00209725.7)公開了一種H型鋼柱，包括柱身和法蘭盤，其中，所述H型鋼柱的柱身為H型型鋼，柱身腹板上設有圓孔，所述柱身的底部設有由法蘭盤，所述接觸網支柱的外表面設有防護層。本技術可適用于不同線路，可滿足各種容量及長度的需要。由于是鋼柱，其重量輕、生產工藝簡單、易于加工，便于施工，因本技術的表面進行了防腐的涂鋅(鋁)或鍍鋅處理，有效地提高了鋼柱的耐久性。上述專利文件所述的H型鋼柱所采用的H型鋼為普通的國標規格H型鋼，通過不同使用條件的載荷計算證明，國標規格H型鋼X方向和Y方向的慣性矩、抗彎模數等力學參數并不適合作接觸網支柱，在保證某個方向使用載荷要求的前提下，另一方向上往往不能滿足規定的載荷要求，或者比載荷要求高出許多，造成材料的浪費。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，為了達到既滿足電氣化鐵路接觸網支柱承載要求，又節省材料的目的，提供一種電氣化鐵路接觸網支柱專用H型鋼及其制備工藝。本專利技術所用的術語解釋：-->1.國標：國家標準；Q235B，鋼種成分表如下：??鋼種??等級??C％??Si％??Mn％??P％??S％??Q235??B??0.12-0.20??≤0.3??0.30-0.70??≤0.045??≤0.045力學性能表如下：2.德標：德國標準。德標DIN1025-2中IPB240、IPB260、IPB280、IPB300之一或德標DIN1025-4中IPB(V)240T。橫截面尺寸及理論重量如下表：3.歐標：歐洲標準。歐標EN10034，尺寸允許偏差如下表：-->專利技術概述通常H型鋼產品的生產在煉鋼、軋鋼環節都是采用一個體系的標準生產，例如，鋼種成分執行歐標，鋼材的尺寸規格、允許偏差也執行歐標。本專利技術打破了這一模式，H型鋼采用的鋼種成分、產品尺寸和允許偏差采用不同體系的標準，例如：鋼種成分執行國標，尺寸規格執行德標，尺寸允許偏差執行歐標。一個產品在不同的生產環節執行不同體系的標準，在生產上尚未見報道，為此，本專利技術進行了生產工藝模式的創新，確保生產的順利實施和產品質量的穩定。專利技術詳述本專利技術根據產品的使用條件和承載情況計算H型鋼X、Y方向上的慣性矩和抗彎、抗扭截面模數，設計H型鋼截面的高度、寬度、腹板厚度和翼緣厚度，并進行強度校核和模擬試驗，最后根據使用性能確定了如本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電氣化鐵路接觸網支柱專用Ｈ型鋼，其特征在于，Ｈ型鋼鋼種成分、產品尺寸和允許偏差采用不同體系的標準，鋼種成分為國標Ｑ２３５Ｂ，尺寸規格按德標ＤＩＮ１０２５－２中ＩＰＢ２４０、ＩＰＢ２６０、ＩＰＢ２８０、ＩＰＢ３００之一或德標ＤＩＮ１０２５－４中ＩＰＢ（Ｖ）２４０Ｔ，尺寸允許偏差采用歐標ＥＮ１００３４。

【技術特征摘要】
1.一種電氣化鐵路接觸網支柱專用H型鋼，其特征在于，H型鋼鋼種成分、產品尺寸和允許偏差采用不同體系的標準，鋼種成分為國標Q235B，尺寸規格按德標DIN1025-2中IPB240、IPB260、IPB280、IPB300之一或德標DIN1025-4中IPB(V)240T，尺寸允許偏差采用歐標EN10034。2.一種電氣化鐵路接觸網支柱專用H型鋼的制備方法，包括鐵水預脫硫、轉爐冶煉、LF精煉、連鑄、軋制、空冷、矯直，其特征在于，1)鐵水預脫硫后根據國標Q235B鋼種要求的成分，進行轉爐冶煉；然后進行LF精煉...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁鵬舉，霍喜偉，張婕，
申請(專利權)人：萊蕪鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：37[中國|山東]