Πώς συγκολλούνται οι ράγες χωρίς ραφή;

Στη βάση συγκόλλησης Wuhan της αποθήκης συντήρησης Wuhan, Wuhan Railway Bureau Group Co., Ltd., κάθε χαλύβδινη ράγα υφίσταται μια αξιοσημείωτη μεταμόρφωση. Οι ράγες εκατοντάδων- μέτρων που μεταφέρονται από χαλυβουργεία υποβάλλονται σε 17 σχολαστικές διεργασίες-συμπεριλαμβανομένης της συγκόλλησης, της ακατέργαστης άλεσης, της κανονικοποίησης, του φρεζαρίσματος ακριβείας και της ανίχνευσης ελαττωμάτων-πριν τελικά σφυρηλατηθούν σε 500{8}}απομακρυσμένα μέτρα.

 

Η συγκόλληση σιδηροτροχιών χωρίς ραφή, αν και φαινομενικά απλή, αντιπροσωπεύει μια ακραία επιδίωξη ακρίβειας, αντοχής και ασφάλειας.

Από την αρχή του τρέχοντος έτους, η Βάση Συγκόλλησης Σιδηροδρόμων της Γουχάν της Μηχανικής Μηχανικής Συντήρησης της Γουχάν έχει ολοκληρώσει πάνω από 600 χιλιόμετρα συγκόλλησης σιδηροτροχιών χωρίς συγκόλληση για έργα όπως το τμήμα Γουχάν-Γιγιάνγκ του Υψηλού Ποταμού Γιανγκτσέ-Σιδηροδρομικός Σταθμός Ταχύτητας και ο Υψηλός σιδηρόδρομος Xiangyang{4}Jpeed{3}. Η ετήσια ικανότητα συγκόλλησης έχει αυξηθεί από 1.500 σε 1.800 χιλιόμετρα, με τη βαθιά ενσωμάτωση ευφυούς εξοπλισμού και ψηφιακών συστημάτων που οδηγούν ταυτόχρονα σε άλματα στην απόδοση παραγωγής και στην ποιότητα των προϊόντων.

 

Η ακρίβεια συγκόλλησης φτάνει σε «επίπεδο χιλιοστών»

Ακριβώς όπως κάθε άτομο διαθέτει ένα μοναδικό δελτίο ταυτότητας, κάθε ράγα φέρει τον δικό του διακριτικό «γραμμωτό κώδικα ταυτότητας». Αυτός ο κωδικός QR, που είναι αποτυπωμένος στο τέλος του σιδηροδρόμου, καταγράφει ολόκληρη την ιστορία του. Πριν από τη συγκόλληση, το προσωπικό σαρώνει τον γραμμωτό κώδικα για να εισάγει λεπτομέρειες, ολοκληρώνοντας τη «διαδικασία εγγραφής» της σιδηροτροχιάς. Στη συνέχεια, τα εξειδικευμένα εργαλεία επιθεώρησης εξετάζουν σχολαστικά το σχήμα του προφίλ της ράγας και την ποιότητα της επιφάνειας, διασφαλίζοντας ότι όλες οι προδιαγραφές πληρούν τα πρότυπα πριν από την έναρξη της συγκόλλησης.

Πριν από τη συγκόλληση, τα άκρα της ράγας πρέπει να καθαριστούν επιμελώς. Μια αυτόματη μηχανή αφαλάτωσης επεξεργάζεται σχολαστικά την κεφαλή της ράγας, το πόδι της ράγας και τις ακραίες όψεις, με αυστηρά ελεγχόμενο βάθος αφαλάτωσης εντός 0,2 χιλιοστών – περίπου το πάχος δύο φύλλων τυπικού χαρτιού εκτυπωτή. Το πολύ μικρό βάθος υπονομεύει την ποιότητα της συγκόλλησης, ενώ το υπερβολικό βάθος βλάπτει το σώμα της ράγας.

Η συγκόλληση αποτελεί το πιο κρίσιμο στάδιο της όλης διαδικασίας. Πριν τοποθετήσετε τις ράγες στη σταθερή μηχανή συγκόλλησης με φλας, τα άκρα και των δύο σιδηροτροχιών πρέπει να είναι ευθυγραμμισμένα με ακρίβεια, με κάθετες και οριζόντιες αποκλίσεις που δεν υπερβαίνουν τα 0,2 χιλιοστά. Ο Xu Tengfei, επιστάτης του τμήματος συγκόλλησης σιδηροτροχιών, εξηγεί ότι οι σιδηροτροχιές χωρίς ραφή πρέπει να αντέχουν τεράστιες φυγόκεντρες δυνάμεις κατά τη διάρκεια στροφών υψηλής-ταχύτητας και να αντέχουν εκατοντάδες τόνους θερμικής καταπόνησης από τις εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Οποιοδήποτε λεπτό ελάττωμα σε ένα σημείο συγκόλλησης θα μπορούσε να ενισχυθεί επ' αόριστον κατά τη διάρκεια παρατεταμένης λειτουργίας. Μετά την τελική ευθυγράμμιση, δεκάδες χιλιάδες αμπέρ ρεύματος διέρχονται από τον σύνδεσμο, θερμαίνοντας αμέσως τα άκρα της ράγας σε πάνω από 1000 βαθμούς Κελσίου. Τεράστια πίεση στη συνέχεια συμπιέζει βίαια το λιωμένο μέταλλο. Αν και η όλη διαδικασία συγκόλλησης διαρκεί μόνο περίπου δύο λεπτά, περιλαμβάνει επτά επακριβώς ελεγχόμενα στάδια, συμπεριλαμβανομένης της προθέρμανσης, της καύσης και της σφυρηλάτησης.

Η συνεργασία ανθρώπινων-μηχανών ενισχύει την απόδοση κατά 15,4%

Μετά τη συγκόλληση, τα προεξέχοντα σφαιρίδια συγκόλλησης παραμένουν στον σύνδεσμο της ράγας, απαιτώντας περαιτέρω επεξεργασία. Εντός της ζώνης λείανσης ακριβείας, τα πλήρως αυτοματοποιημένα ρομπότ λείανσης βελτιώνουν σχολαστικά τις κεφαλές συγκόλλησης. Καθοδηγούμενοι από συστήματα λέιζερ, οι ρομποτικοί βραχίονες εκτελούν ακριβείς κινήσεις, δημιουργώντας καταρράκτες από χρυσούς σπινθήρες καθώς οι τροχοί λείανσης έρχονται σε επαφή με τα σφαιρίδια συγκόλλησης. «Στόχος μας είναι να επιτύχουμε μηδενική περίσσεια υλικού συγκόλλησης, διασφαλίζοντας ότι το γεωμετρικό προφίλ της κεφαλής συγκόλλησης ταιριάζει απόλυτα με την αρχική ράγα», εξηγεί στον-τεχνικό του ιστότοπου Yu Runze. Το έξυπνο σύστημα λείανσης χρησιμοποιεί τρισδιάστατη σάρωση λέιζερ για να αναγνωρίζει αυτόματα τα περιγράμματα συγκόλλησης, προσαρμόζοντας δυναμικά τις διαδρομές λείανσης για να αποτρέψει την υπερβολική λείανση, διασφαλίζοντας ταυτόχρονα ότι δεν θα χαθούν περιοχές. Προηγουμένως, αυτή η εργασία βασιζόταν εξ ολοκλήρου στη χειροκίνητη λειτουργία τροχού λείανσης, που χαρακτηριζόταν από υψηλή ένταση εργασίας, κακές συνθήκες εργασίας και ασυνεπή ποιοτικό έλεγχο. Σήμερα, η ενσωμάτωση των «μηχανών φρεζαρίσματος CNC και των πλήρως αυτοματοποιημένων ρομπότ λείανσης» επιτρέπει τη συνεργασία ανθρώπινων-μηχανών, ενισχύοντας την απόδοση κατά 15,4%.

Τρεις αυστηρές δοκιμές πριν από την έγκριση

Οι συγκολλημένες ράγες υποβάλλονται σε αυστηρό έλεγχο. Στο σταθμό ανίχνευσης ελαττωμάτων, ο τεχνικός Tu Aibing σαρώνει σχολαστικά την επιφάνεια της κεφαλής συγκόλλησης με έναν ανιχνευτή υπερήχων, με τα μάτια καρφωμένα στις διακυμάνσεις της κυματομορφής της οθόνης. «Επιβάλλουμε ένα ασυμβίβαστο πρότυπο: οποιαδήποτε κυματομορφή υποδηλώνει απόρριψη», δηλώνει ο Tu. Η εξέταση με υπερήχους αποκαλύπτει εσωτερικά ελαττώματα αόρατα με γυμνό μάτι. Ο συνδυασμός αυτοματοποιημένης επιθεώρησης με χειροκίνητη επαλήθευση εξασφαλίζει μηδενική εσωτερική ζημιά ή κρυφά ελαττώματα σε κάθε συγκολλημένο σύνδεσμο. Περνώντας αυτό το τεστ, οι αρθρώσεις αντέχουν στη συνέχεια την πιο αυστηρή δοκιμή με σφυρί πτώσης. Ένα σιδερένιο σφυρί ενός-τόνου χτυπά τον συγκολλημένο σύνδεσμο από ύψος 5,2 μέτρων. «Αυτό προσομοιώνει τις πιο ακραίες συνθήκες πίεσης κατά τη διέλευση του τρένου», εξηγεί ο μηχανικός ποιότητας Li Wei. «Οι κεφαλές συγκόλλησης πρέπει να αντέχουν τρεις διαδοχικές ισχυρές κρούσεις χωρίς θραύση για να αποκτήσουν το «πιστοποιητικό εργοστασιακής πιστοποίησης» τους, εξήγησε ο μηχανικός ποιότητας Li Wei.

Στο τμήμα φινιρίσματος, οι επιθεωρητές ποιότητας διενεργούν τελικούς ελέγχους χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικά μετρητές ευθείας. Εδώ, κάθε κεφαλή συγκόλλησης πρέπει να περάσει τρία κρίσιμα στάδια: οπτική επιθεώρηση, εξειδικευμένη ανίχνευση ελαττωμάτων και επαλήθευση τελικού προϊόντος. «Έχουμε καθιερώσει ένα-σύστημα ελέγχου τριών επιπέδων-που εκτείνεται σε αυτο-αυτοεπιθεώρηση και αμοιβαίους ελέγχους στους σταθμούς εργασίας, επαν{5}}επιθεώρηση σε τμήματα και δειγματοληψία συνεργείου-για να εγγυηθούμε θεσμικά τη συμμόρφωση των αρμών με 100% συγκόλληση», δήλωσε ο Zhang Hanfang, διευθυντής του Fac Weld, Διευθυντής του Rainshop.