PL247401B1 - Straightening roller of a roller straightener - Google Patents

Straightening roller of a roller straightener Download PDF

Info

Publication number
PL247401B1
PL247401B1 PL441427A PL44142722A PL247401B1 PL 247401 B1 PL247401 B1 PL 247401B1 PL 441427 A PL441427 A PL 441427A PL 44142722 A PL44142722 A PL 44142722A PL 247401 B1 PL247401 B1 PL 247401B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
roller
straightening
rail
straightening roller
working surface
Prior art date
Application number
PL441427A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL441427A1 (en
Inventor
Sylwester Żak
Dariusz Woźniak
Original Assignee
Arcelormittal Poland Spolka Akcyjna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arcelormittal Poland Spolka Akcyjna filed Critical Arcelormittal Poland Spolka Akcyjna
Priority to PL441427A priority Critical patent/PL247401B1/en
Priority to EP23460019.5A priority patent/EP4289523A1/en
Publication of PL441427A1 publication Critical patent/PL441427A1/en
Publication of PL247401B1 publication Critical patent/PL247401B1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/02—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling by rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B21D3/02—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts by rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B21D3/02—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts by rollers
    • B21D3/05—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts by rollers arranged on axes rectangular to the path of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B21D3/16—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts of specific articles made from metal rods, tubes, or profiles, e.g. crankshafts, by specially adapted methods or means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest rolka prostująca prostownicy rolkowej przeznaczona do prostowania zwłaszcza szyn kolejowych lub tramwajowych, charakteryzująca się tym, że powierzchnia robocza rolki prostującej jest na całej swojej długości wklęsła przy czym wielkość wklęsłości jest zmienna począwszy od skrajnych punktów opisanych promieniami stanowiących jednocześnie maksymalną szerokość powierzchni roboczej rolki prostującej, aż do środka osi symetrii rolki prostującej, gdzie zbiegają się linie pochylone względem siebie pod kątem rozwartym w zakresie od 178° do 179,5° i zapewnione jest łagodne ich połączenie za pomocą promienia, w tym obszarze rolka osiąga maksymalną różnicę średnic położonych w punktach skrajnych, najbardziej wypukłych i w osi symetrii rolki prostującej.The subject of the application is a straightening roller of a roller straightener intended for straightening, in particular, railway or tram rails, characterized in that the working surface of the straightening roller is concave along its entire length, the size of the concavity being variable, starting from the extreme points described by radii constituting at the same time the maximum width of the working surface of the straightening roller, up to the centre of the axis of symmetry of the straightening roller, where lines inclined to each other at an obtuse angle in the range from 178° to 179.5° converge and their smooth connection is ensured by means of a radius, in this area the roller achieves the maximum difference in diameters located at the extreme, most convex points and in the axis of symmetry of the straightening roller.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest rolka prostująca prostownicy rolkowej, która stosowana jest zarówno w prostownicach poziomych jak i pionowych przeznaczonych do prostowania szyn kolejowych i tramwajowych.The subject of the invention is a straightening roller of a roller straightener, which is used in both horizontal and vertical straighteners intended for straightening railway and tram rails.

Wymagania odnośnie do prostości szyn na całej długości zawarte są w normach szynowych i określają one maksymalne dopuszczalne odchyłki w płaszczyźnie pionowej jak i poziomej. Ponieważ szyny po walcowaniu nie spełniają takiego wymagania odnośnie do prostości muszą zostać poddane procesowi prostowania, który jest realizowany w zespole prostownic rolkowych pionowej i poziomej. Przeważnie stosowane są prostownice 7 rolkowe lub 9 rolkowe.The requirements for the straightness of rails along their entire length are included in rail standards and specify the maximum permissible deviations in the vertical and horizontal planes. Since the rails do not meet this straightness requirement after rolling, they must undergo a straightening process, which is carried out in a set of vertical and horizontal roller straighteners. Usually, 7-roller or 9-roller straighteners are used.

Znane w stanie techniki rozwiązania opierają się na optymalizacji nastaw rolek prostownicy w celu obniżenia naprężeń własnych.The solutions known in the art are based on the optimization of the straightener roller settings in order to reduce the residual stresses.

Z chińskiego opisu patentowego CN110538873A znany jest sposób kontrolowania naprężeń własnych w stopce szyny stumetrowej, stalowej szyny, wynalazek należy do dziedziny produkcji szyn stalowych. Zgodnie ze sposobem według wynalazku, szyna stalowa jest prostowana po walcowaniu i wstępnym gięciu, górne wartości graniczne trzech parametrów procesowych całkowitej wartości nastaw poziomych rolek prostujących, różnicy między siłą docisku sąsiednich poziomych rolek prostujących a prędkością prostowania jest regulowana w procesie prostowania, przy czym w procesie prostowania całkowita siła docisku poziomych rolek prostujących jest regulowana tak, aby zawierała się w granicach 55 mm, regulowana jest różnica między siłą docisku sąsiednich poziomych rolek prostujących, a mianowicie, siła prostowania R2, R4, R6 i R8 jest kolejno zmniejszana, różnica wartości siły prostowania między R2 i R4, R4 i R6, R6 i R8 jest regulowana tak, aby mieściła się odpowiednio w granicach 10 mm, 8 mm i 6 mm, oraz prędkość prostowania jest mniejsza lub równa 2,0 m/s. Sposób ma korzystny wpływ na to, że naprężenie własne stopki szyny po wyprostowaniu stumetrowej stalowej szyny może być skutecznie regulowane, a naprężenie własne stopki szyny jest regulowane tak, aby mieściło się w granicach 200 MPa.From the Chinese patent description CN110538873A there is known a method of controlling the residual stresses in the rail foot of a hundred-meter steel rail, the invention belongs to the field of steel rail production. According to the method of the invention, a steel rail is straightened after rolling and pre-bending, the upper limit values of three process parameters of the total setting value of the horizontal straightening rollers, the difference between the pressing force of adjacent horizontal straightening rollers and the straightening speed are adjusted in the straightening process, wherein in the straightening process, the total pressing force of the horizontal straightening rollers is adjusted to be within 55 mm, the difference between the pressing force of adjacent horizontal straightening rollers is adjusted, namely, the straightening force R2, R4, R6 and R8 is successively reduced, the difference in the straightening force values between R2 and R4, R4 and R6, R6 and R8 is adjusted to be within 10 mm, 8 mm and 6 mm, respectively, and the straightening speed is less than or equal to 2.0 m/s. The method has the advantage that the residual stress of the rail foot after straightening the 100-meter-long steel rail can be effectively adjusted, and the residual stress of the rail foot is adjusted to be within 200 MPa.

Znane są również rozwiązania polegające na zastosowaniu zestawu dodatkowych rolek w usytuowaniu bocznym i górnym w stosunku do osi szyny lub jednej dodatkowej rolki prostownicy o mniejszej średnicy w odniesieniu do głównych rolek prostujących, co w efekcie redukuje boczne przegięcie prostowanej części materiału zmniejszając jednocześnie długość części nieprostowanej. Optymalizacja nastaw prostownicy rolkowej może znacząco pogorszyć parametr prostości szyn w wyniku zastosowania zbyt małych przegięć. Z drugiej strony zwiększenie nastawy rolek prostujących powoduje zwiększenie siły nacisku rolek, a co za tym idzie zwiększenie naprężeń własnych w szynie. Wynika z powyższego, że w praktyce optymalizacja nastaw rolek prostownicy jest trudna do przeprowadzenia, wymaga dużej wiedzy i ma mocno ograniczony potencjał w zakresie obniżania naprężeń własnych. Inne rozwiązania znane ze stanu techniki polegają na zastosowaniu dodatkowych rolek. Wymaga to jednak ingerencji w konstrukcję układu prostującego, dodatkowych nakładów i może powodować zwiększoną awaryjność zespołu prostownic z powodu większej komplikacji urządzeń. Zastosowanie dodatkowych rolek utrudnia znalezienie właściwych parametrów nastaw rolek ze względu na większą komplikację układu i konieczność przewidzenia wpływu dodatkowych elementów oddziaływujących na szynę podczas złożonego i wielorako uwarunkowanego procesu prostowania szyn.There are also known solutions consisting in using a set of additional rollers in a lateral and upper position in relation to the rail axis or one additional straightener roller of a smaller diameter in relation to the main straightening rollers, which in effect reduces the lateral deflection of the straightened part of the material while reducing the length of the unstraightened part. Optimization of the roller straightener settings may significantly worsen the rail straightness parameter as a result of using too small deflections. On the other hand, increasing the setting of the straightening rollers causes an increase in the roller pressure force, and consequently an increase in the internal stresses in the rail. It follows from the above that in practice, optimization of the straightener roller settings is difficult to carry out, requires extensive knowledge and has a very limited potential for reducing internal stresses. Other solutions known from the state of the art consist in using additional rollers. However, this requires interference in the design of the straightening system, additional expenditure and may cause an increased failure rate of the straightener set due to the greater complexity of the devices. The use of additional rollers makes it difficult to find the correct roller setting parameters due to the greater complexity of the system and the need to predict the influence of additional elements acting on the rail during the complex and multi-conditioned rail straightening process.

Celem wynalazku było opracowanie rolek prostujących umożliwiających redukcję naprężeń własnych prostowanych szyn przy jednoczesnym zachowaniu wymaganej prostości szyny po procesie prostowania bez konieczności ingerencji w konstrukcję stosowanych w stanie techniki urządzeń prostujących.The aim of the invention was to develop straightening rollers enabling the reduction of the internal stresses of straightened rails while maintaining the required straightness of the rail after the straightening process without the need to interfere with the design of the straightening devices used in the prior art.

Istotą wynalazku jest rolka prostująca prostownicy rolkowej przeznaczona do prostowania zwłaszcza szyn kolejowych lub tramwajowych charakteryzująca się tym, że powierzchnia robocza rolki prostującej jest na całej swojej długości wklęsła przy czym wielkość wklęsłości jest zmienna począwszy od skrajnych punktów opisanych promieniami stanowiącymi jednocześnie maksymalną szerokość powierzchni roboczej rolki prostującej, aż do środka osi symetrii rolki prostującej, gdzie zbiegają się linie pochylone względem siebie pod kątem rozwartym w zakresie od 178° do 179,5° i zapewnione jest łagodne ich połączenie za pomocą promienia, w tym obszarze rolka osiąga maksymalną różnicę średnic położonych w punktach skrajnych, najbardziej wypukłych i w osi symetrii rolki prostującej. Korzystnym jest aby szerokość powierzchni roboczej rolki prostującej znajdowała się w zakresie od 50% od 55% szerokości stopki prostowanej szyny. Poprzez wyrażenie „powierzchnia robocza rolek prostujących” roThe essence of the invention is a straightening roller of a roller straightener intended for straightening especially railway or tram rails, characterized in that the working surface of the straightening roller is concave along its entire length, where the size of the concavity is variable starting from the extreme points described by radii constituting at the same time the maximum width of the working surface of the straightening roller, up to the center of the axis of symmetry of the straightening roller, where the lines inclined to each other at an obtuse angle in the range from 178° to 179.5° converge and their smooth connection is ensured by means of a radius, in this area the roller achieves the maximum difference in diameters located at the extreme, most convex points and in the axis of symmetry of the straightening roller. It is advantageous for the width of the working surface of the straightening roller to be in the range from 50% to 55% of the width of the foot of the straightened rail. By the expression "working surface of the straightening rollers" ro

PL 247401 Β1 zumie się powierzchnię rolki znajdującą się od strony stopki prostowanej szyny. Natomiast linie pochylone względem siebie pod kątem rozwartym i połączone łukiem w miejscu środka osi symetrii rolki prostującej, są to linie wyznaczające pochylenie stopki prostowanej szyny. Taka konstrukcja powierzchni roboczej rolki prostującej minimalizuje stykanie się środkowej powierzchni stopki szyny z rolką prostującą w trakcie procesu prostowania.PL 247401 Β1 the surface of the roller located on the side of the foot of the straightened rail is measured. On the other hand, the lines inclined to each other at an obtuse angle and connected by an arc at the center of the axis of symmetry of the straightening roller are the lines defining the inclination of the foot of the straightened rail. Such a design of the working surface of the straightening roller minimizes the contact of the middle surface of the rail foot with the straightening roller during the straightening process.

W dotychczas stosowanych rolkach prostujących nie zastosowano modyfikacji ich kształtu powierzchni roboczej w całym zakresie kontaktu tejże powierzchni z powierzchnią stopki prostowanej szyny w taki sposób, że powierzchnia robocza rolek prostujących opisana jest liniami pochylonymi, przechodzącymi w ważnych, newralgicznych miejscach w linie opisane promieniami. Szerokość powierzchni roboczej rolki jest tak dobrana aby wynosiła ponad 50% szerokości stopki prostowanej szyny, ale nie więcej niż 55% szerokości stopki szyny, zapewnia to nacisk zewnętrznych części rolki prostującej według wynalazku na odpowiedniej długości stopki szyny to jest w takim miejscu, gdzie kończy się pierwsze pochylenie górnej powierzchni stopki szyny biegnące od szyjki szyny do przejścia w drugie pochylenie. Poprzez tak dobrany kształt rolki prostującej według wynalazku zastosowane mogą być mniejsze siły potrzebne do prostowania szyny, a tym samym występują mniejsze naprężenia własne szyny w obszarze jej stopki zapewniając także lepszą prostość szyn po wyjściu z prostownicy oraz większą kontrolę zaciskania komory łubkowej. Zmodyfikowana powierzchnia robocza rolki prostującej według wynalazku zapewniająca łagodne przejścia opisane promieniami między liniami prostymi powoduje taki rozkład naprężeń własnych w stopce prostowanej szyny, że w mniejszym stopniu wprowadzane są naprężenia rozciągające, co skutkuje zmniejszeniem poziomu sumarycznych naprężeń własnych szyn w tym obszarze. W żadnym miejscu powierzchni styku rolki ze stopką szyny nie występują ostre krawędzie, które powodowałyby uszkadzanie powierzchni stopki szyny poprzez powodowanie rys i ostrych wgniotów. Ponadto zastosowanie wklęsłej powierzchni roboczej rolki prostującej według wynalazku od strony stopki prostowanej szyny zwiększa powierzchnię roboczą rolki w stosunku do rolek znanych ze stanu techniki powodując rozłożenie działających w trakcie prostowania szyny sił na większą powierzchnię i tym samym obniża naprężenia jednostkowe we wszystkich elementach szyny tj. w stopce, główce i szyjce.In the straightening rollers used so far, no modification of their working surface shape was used in the entire range of contact of this surface with the surface of the foot of the straightened rail in such a way that the working surface of the straightening rollers is described by inclined lines, passing in important, critical places into lines described by radii. The width of the working surface of the roller is selected so that it is more than 50% of the width of the foot of the straightened rail, but not more than 55% of the width of the rail foot, this ensures pressure of the external parts of the straightening roller according to the invention on the appropriate length of the rail foot, i.e. in such a place where the first inclination of the upper surface of the rail foot ends, running from the rail neck to the transition to the second inclination. Thanks to such a selected shape of the straightening roller according to the invention, smaller forces needed to straighten the rail can be applied, and thus there are smaller internal stresses of the rail in the area of its foot, also ensuring better straightness of the rails after leaving the straightener and greater control of clamping the splint chamber. The modified working surface of the straightening roller according to the invention, providing smooth transitions described by radii between straight lines, causes such a distribution of internal stresses in the foot of the straightened rail that tensile stresses are introduced to a lesser extent, which results in a reduction of the level of total internal stresses of the rails in this area. At no point on the contact surface of the roller with the rail foot are there any sharp edges that would damage the surface of the rail foot by causing scratches and sharp dents. In addition, the use of a concave working surface of the straightening roller according to the invention on the side of the foot of the straightened rail increases the working surface of the roller in relation to the rollers known from the prior art, causing the distribution of forces acting during rail straightening over a larger surface and thus reduces the unit stresses in all rail elements, i.e. in the foot, head and neck.

Nowe kalibrowanie kształtu rolki prostującej według wynalazku przeznaczonej do stosowania w prostownicach rolkowych, powoduje także mniejsze oddziaływanie rolki w miejscu pomiaru naprężeń własnych prostowanej szyny tj. w środku symetrii stopki szyny, jednocześnie zwiększenie ich powierzchni roboczej w stosunku do rolek znanych ze stanu techniki powoduje rozłożenie działających w trakcie prostowania sił na większą powierzchnię i tym samym obniża naprężenia jednostkowe. W wyniku stosowania rolek według wynalazku z opracowanym nowym kalibrowaniem ich powierzchni roboczych występują w pobliżu osi szyny ściskające lub niewielkie rozciągające naprężenia własne w kierunku równoległym do osi szyny, umożliwia to obniżenie naprężeń własnych rozciągających mierzonych w próbie wycinania plastra szyny wg normy EN13674-1 do wartości znacznie poniżej 50% w stosunku do wymagań normy EN13674-1 tj. mniej niż 125 MPa wobec dopuszczalnego poziomu w wysokości 250 MPa. Odpowiednia kombinacja ułożenia rolek kształtowych według wynalazku w układzie sekwencyjnym na wałach prostownicy pionowej pozwala nawet na uzyskanie poziomu naprężeń własnych w przedziale 30-50 MPa. Dowodzi to, że zastosowanie rolek według wynalazku o zmienionym kształcie powierzchni roboczej ma wpływ na poziom i rodzaj naprężeń własnych prostowanej szyny oraz ich rozkład w warstwie podpowierzchniowej po procesie prostowania, taka modyfikacja stanu naprężeń w stopce szyny prowadzi w konsekwencji do obniżenia wzdłużnych naprężeń rozciągających w całej objętości stopki.The new calibration of the straightening roller shape according to the invention intended for use in roller straighteners also causes a smaller impact of the roller at the place of measurement of the residual stresses of the straightened rail, i.e. in the center of symmetry of the rail foot, at the same time increasing their working surface in relation to the rollers known from the prior art causes the forces acting during straightening to be distributed over a larger surface and thus reduces the unit stresses. As a result of using the rollers according to the invention with the developed new calibration of their working surfaces, compressive or small tensile residual stresses occur near the rail axis in the direction parallel to the rail axis, this allows for a reduction of the tensile residual stresses measured in the test of cutting out a rail slice according to the EN13674-1 standard to a value significantly below 50% in relation to the requirements of the EN13674-1 standard, i.e. less than 125 MPa compared to the permissible level of 250 MPa. The appropriate combination of the arrangement of the shaped rollers according to the invention in a sequential arrangement on the shafts of the vertical straightener allows even obtaining the level of residual stresses in the range of 30-50 MPa. This proves that the use of the rollers according to the invention with a changed shape of the working surface has an impact on the level and type of residual stresses of the straightened rail and their distribution in the subsurface layer after the straightening process, such modification of the state of stresses in the rail foot leads consequently to a reduction of longitudinal tensile stresses in the entire volume of the foot.

Poprzez zastosowanie rolek prostujących prostownicy rolkowej według wynalazku uzyskano kilkukrotne (maksymalnie nawet prawie sześciokrotne) obniżenie poziomu naprężeń własnych w stopce szyny w stosunku do pomiarów odniesienia (na podstawie dostępnych danych literaturowych).By using straightening rollers of the roller straightener according to the invention, a several-fold (up to almost six-fold) reduction in the level of residual stresses in the rail foot was achieved in relation to the reference measurements (based on available literature data).

Tablica 1. Średnie poziomy naprężeń własnych w stopce szyny uzyskane z zastosowaniem rolek kształtowych w różnych wariantach ich ustawienia.Table 1. Average levels of residual stresses in the rail foot obtained using shaped rollers in various variants of their setting.

Wymagania normy Standard requirements Rolki tradycyjne (pomiar odniesienia) Traditional Rollers (Reference Measurement) Rolki kształtowe - wariant 1 Shaped rollers - variant 1 Rolki kształtowe - wariant 2 Shaped rollers - variant 2 Rolki kształtowe - wariant 3 Shaped rollers - variant 3 Rolki kształtowe - wariant 4 Shaped rollers - variant 4 Rolki kształtowe - wariant 5 Shaped rollers - variant 5 250 MPa 250 MPa 190-230 MPa 190-230 MPa 70 MPa 70 MPa 30 MPa 30 MPa 50 MPa 50 MPa 125 MPa 125 MPa 112 MPa 112 MPa

Zastosowanie rolek prostujących prostownicy rolkowej umożliwiło również zachowanie wysokiej prostości szyny na całej jej długości w obu płaszczyznach pionowej i poziomej po operacji prostowania.The use of straightening rollers of the roller straightener also made it possible to maintain a high level of straightness of the rail along its entire length in both the vertical and horizontal planes after the straightening operation.

Rolki prostujące stosowane w prostownicy prostującej według wynalazku mogą być zastosowane bez konieczności opracowania nowych nastaw prostownic rolkowych. Mogą być również zastosowane w pracujących już prostownicach poprzez wymianę rolek znanych ze stanu techniki zawierających płaską powierzchnię roboczą na rolki prostujące według wynalazku.The straightening rollers used in the straightening machine according to the invention can be used without having to develop new settings for the roller straighteners. They can also be used in already operating straighteners by replacing the rollers known from the state of the art, which have a flat working surface, with the straightening rollers according to the invention.

Rolki prostujące o zmienionym kształcie powierzchni roboczej mogą być uzyskiwane także poprzez przetoczenie istniejących rolek prostownicy dla nadania im odpowiedniego kształtu (kalibrowania) powierzchni roboczej.Straightening rollers with a changed shape of the working surface can also be obtained by turning existing straightening rollers to give them the appropriate shape (calibrate) of the working surface.

Zastosowanie rolek o wklęsłym kształcie powierzchni roboczej ma korzystny wpływ na bezpieczeństwo ruchu kolejowego poprzez zwiększenie niezawodności eksploatacyjnej szyn i zmniejszenie ich tendencji do pękania wskutek niskiego poziomu naprężeń własnych dziedziczonych po procesie produkcji.The use of rollers with a concave shape of the working surface has a beneficial effect on the safety of railway traffic by increasing the operational reliability of the rails and reducing their tendency to crack due to the low level of residual stresses inherited from the production process.

Przedmiot według wynalazku w postaci rolki prostującej został przedstawiony na rysunkach:The object of the invention in the form of a straightening roller is shown in the drawings:

Fig. 1 - schemat rolki prostującej według wynalazku.Fig. 1 - diagram of the straightening roller according to the invention.

Fig. 2 - przykład zastosowania rolek według wynalazku w prostownicy pionowej w widoku schematycznym.Fig. 2 - an example of the use of rollers according to the invention in a vertical straightener, schematic view.

Na rysunku fig. 1 przedstawiono schemat rolki prostującej według wynalazku o szerokości W2, na którym widoczna jest wklęsła powierzchnia robocza rolki. Powierzchnia robocza rolki charakteryzuje się zmienną wielkością wklęsłości począwszy od skrajnych punktów, opisanych promieniem R2. Punkty styku promieni R2 z liniami pochylenia rolki zlokalizowane po obu stronach rolki prostującej stanowią jednocześnie maksymalną szerokość powierzchni W1 roboczej rolki, aż do środka osi symetrii rolki, gdzie zbiegają się linie pochylenia stopki prostowanej szyny i zapewnione jest łagodne ich połączenie za pomocą promienia R1. W tym obszarze W1 rolka osiąga maksymalną różnicę średnic (oznaczoną na rysunku jako U1) położonych w punktach skrajnych - tych najbardziej wypukłych i w osi symetrii. Konstrukcja powierzchni roboczej rolek prostujących według wynalazku jest opisana na rysunku dwoma liniami pochylonymi względem siebie pod kątem rozwartym.Figure 1 shows a diagram of a straightening roller according to the invention with a width of W2, which shows the concave working surface of the roller. The working surface of the roller is characterized by a variable size of concavity starting from the extreme points, described by the radius R2. The points of contact of the radii R2 with the roller inclination lines located on both sides of the straightening roller simultaneously constitute the maximum width of the working surface W1 of the roller, up to the center of the roller's axis of symmetry, where the inclination lines of the straightened rail foot converge and their smooth connection is ensured by the radius R1. In this area W1, the roller reaches the maximum difference in diameters (marked in the drawing as U1) located at the extreme points - the most convex ones and in the axis of symmetry. The design of the working surface of the straightening rollers according to the invention is described in the drawing by two lines inclined to each other at an obtuse angle.

Na rysunku fig. 2 przedstawiono przykład zastosowania rolek prostujących według wynalazku w prostownicy pionowej 7-rolkowej. Szyna przeznaczona do prostowania wprowadzana jest do prostownicy przez urządzenie wprowadzające UW a następnie przesuwana jest pomiędzy szeregiem rolek nastawnych R2, R4, R6 oraz szeregiem rolek napędzanych R1, R3, R5 i R7. Rolki napędzane R1, R3, R5 i R7 są rolkami o wklęsłej powierzchni roboczej i umieszczone są od strony stopki prostowanej szyny. Następnie szyna wyprowadzana jest z prostownicy przez rolkę wyprowadzającą RW pionową.Figure 2 shows an example of the use of straightening rollers according to the invention in a 7-roller vertical straightener. The rail intended for straightening is introduced into the straightener by the insertion device UW and then moved between a series of adjustable rollers R2, R4, R6 and a series of driven rollers R1, R3, R5 and R7. The driven rollers R1, R3, R5 and R7 are rollers with a concave working surface and are placed on the side of the foot of the straightened rail. Then the rail is led out of the straightener by the vertical leading roller RW.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowePatent Claims 1. Rolka prostująca prostownicy rolkowej przeznaczona do prostowania zwłaszcza szyn kolejowych lub tramwajowych, znamienna tym, że powierzchnia robocza rolki prostującej jest na całej swojej długości wklęsła przy czym wielkość wklęsłości jest zmienna począwszy od skrajnych punktów opisanych promieniami stanowiącymi jednocześnie maksymalną szerokość powierzchni roboczej rolki prostującej, aż do środka osi symetrii rolki prostującej, gdzie zbiegają się linie pochylone względem siebie pod kątem rozwartym w zakresie od 178° do 179,5° i zapewnione jest łagodne ich połączenie za pomocą promienia, w tym obszarze rolka osiąga maksymalną różnicę średnic położonych w punktach skrajnych, najbardziej wypukłych i w osi symetrii rolki prostującej.1. A straightening roller of a roller straightener intended for straightening, in particular, railway or tram rails, characterized in that the working surface of the straightening roller is concave along its entire length, the size of the concavity being variable, starting from the extreme points described by radii constituting at the same time the maximum width of the working surface of the straightening roller, up to the center of the axis of symmetry of the straightening roller, where lines inclined to each other at an obtuse angle in the range from 178° to 179.5° converge and their smooth connection is ensured by means of a radius, in this area the roller achieves the maximum difference in diameters located at the extreme, most convex points and in the axis of symmetry of the straightening roller. 2. Rolka prostująca według zastrz. 1, znamienna tym, że szerokość powierzchni roboczej rolki prostującej jest w zakresie od 50% od 55% szerokości stopki prostowanej szyny.2. The straightening roller according to claim 1, characterized in that the width of the working surface of the straightening roller is in the range of 50% to 55% of the width of the foot of the straightened rail.
PL441427A 2022-06-09 2022-06-09 Straightening roller of a roller straightener PL247401B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441427A PL247401B1 (en) 2022-06-09 2022-06-09 Straightening roller of a roller straightener
EP23460019.5A EP4289523A1 (en) 2022-06-09 2023-05-22 Straightening roller for a roller straightening machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441427A PL247401B1 (en) 2022-06-09 2022-06-09 Straightening roller of a roller straightener

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441427A1 PL441427A1 (en) 2023-12-11
PL247401B1 true PL247401B1 (en) 2025-06-23

Family

ID=86904046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441427A PL247401B1 (en) 2022-06-09 2022-06-09 Straightening roller of a roller straightener

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4289523A1 (en)
PL (1) PL247401B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07164054A (en) * 1993-12-14 1995-06-27 Nippon Steel Corp Rail straightening roll
CN103056198A (en) * 2012-09-26 2013-04-24 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 Speed regulating method and system of straightening roller of vertical roller type straightener
TW201700195A (en) * 2015-06-29 2017-01-01 Elite Machine & Design Ltd Straightener capable of greatly reducing the adjustment time when changing the material or dimension of the bar
CN112588883A (en) * 2020-12-01 2021-04-02 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Method for controlling residual stress of rail bottom center of high-strength steel rail

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100556574C (en) * 2007-09-07 2009-11-04 燕山大学 Large diameter tube/bar two-roll straightening machine concave roll
CN102049415B (en) * 2009-11-06 2014-04-16 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Steel rail rolling method
CN102049434B (en) * 2009-11-06 2013-10-23 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Straightening roll, apparatus for straightening rails and rail rolling method
BR112012021620B1 (en) * 2010-03-29 2020-05-05 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp tube grinding method
CN202045211U (en) * 2011-01-31 2011-11-23 辽宁银捷机械装备制造有限公司 High-precision straightening machine for tantalum niobium alloy pipe
CN104615824B (en) * 2015-02-03 2019-12-31 太原科技大学 A design method for the concave roll shape of a two-roll leveler
CN110538873A (en) 2019-07-26 2019-12-06 邯郸钢铁集团有限责任公司 method for controlling residual stress at rail bottom of hectometer steel rail

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07164054A (en) * 1993-12-14 1995-06-27 Nippon Steel Corp Rail straightening roll
CN103056198A (en) * 2012-09-26 2013-04-24 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 Speed regulating method and system of straightening roller of vertical roller type straightener
TW201700195A (en) * 2015-06-29 2017-01-01 Elite Machine & Design Ltd Straightener capable of greatly reducing the adjustment time when changing the material or dimension of the bar
CN112588883A (en) * 2020-12-01 2021-04-02 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Method for controlling residual stress of rail bottom center of high-strength steel rail

Also Published As

Publication number Publication date
PL441427A1 (en) 2023-12-11
EP4289523A1 (en) 2023-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101239356B (en) Leveling device for metal strip
CN211613889U (en) H-shaped steel straightening machine
KR19980064526A (en) Rolling method and rolling mill of rolling band
PT2100673E (en) Method and device for blowing a gas onto a moving strip
KR101138726B1 (en) Process and device for intentionally influencing the geometry of roughed-down strips in a roughing-down stand
US11584676B2 (en) Method for tempering glass sheets
CN107626739B (en) A kind of process for realizing hot-strip finishing using pulling-straightening equipment
RU2528528C2 (en) Flattening installation
CN102049434B (en) Straightening roll, apparatus for straightening rails and rail rolling method
CN102049415B (en) Steel rail rolling method
CN105195559B (en) Thick plate transverse plate shape cold straightening method
IT8367190A1 (en) PROCEDURE FOR STRAIGHTENING A RAILWAY RAIL AND STRAIGHTENED RAILWAY RAIL
CN100364682C (en) Method for straightening hot profile
EP4289523A1 (en) Straightening roller for a roller straightening machine
CN207563452U (en) The production equipment of space flight superelevation essence guide rail section
JP4132497B2 (en) Rail straightening device
CN209407117U (en) A kind of 23 roller stretching straightener of Sendzimir
CZ298418B6 (en) Method of straightening rails and a disk straightening machine for straightening rails
CN107377641A (en) A kind of cold bed pre-bending method before rail is strong
US9581191B2 (en) Roller and methods for production and operation
CN112756442B (en) Steel clamping device, steel clamping structure and method for improving the straightness of rail end before correction
CN213591410U (en) Entrance and exit guide device of rolling mill
JP4474970B2 (en) U type steel sheet pile correction method, U type steel sheet pile correction device
CN108687132A (en) A kind of milling method and its device improving metal slabs thickness distribution
PL249316B1 (en) Roller of a rolling mill designed for rolling railway and tram rails