铸铁机电动平车轨道总成及其施工方法
阅读说明：本技术 铸铁机电动平车轨道总成及其施工方法 (Electric flat car track assembly of pig machine and construction method thereof ) 是由 韩鸿 李京业 许子铮 郭淑娟 吕彦斌 孙瑞瑞 张守旗 韩亚辉 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种铸铁机电动平车轨道总成,包括平行布置于道床顶部的底层垫板,所述底层垫板上沿其厚度方向贯穿并嵌装焊接固定有若干锚固钉,所述锚固钉的顶部与所述底层垫板的顶面共面,所述锚固钉的底部嵌装固定于道床内；所述底层垫板的顶部平行布置并焊接固定有顶层垫板,所述顶层垫板的顶部设置有钢轨,所述顶层垫板的顶部还设置有对称布置于所述钢轨两侧并与所述钢轨压紧适配的压轨器。该铸铁机电动平车轨道总成的结构强度较高,且其安装使用过程中较为稳定可靠。本发明还公开了一种用于生产上述铸铁机电动平车轨道总成的铸铁机电动平车轨道总成施工方法。(The invention discloses an electric flat car track assembly of an iron casting machine, which comprises a bottom backing plate arranged at the top of a track bed in parallel, wherein a plurality of anchoring nails penetrate through the bottom backing plate along the thickness direction of the bottom backing plate, are embedded, welded and fixed, the tops of the anchoring nails are coplanar with the top surface of the bottom backing plate, and the bottoms of the anchoring nails are embedded and fixed in the track bed; the top of the bottom base plate is arranged in parallel and fixedly welded with a top base plate, the top of the top base plate is provided with steel rails, and the top of the top base plate is further provided with rail pressing devices which are symmetrically arranged on two sides of the steel rails and are in compression fit with the steel rails. The electric flat car track assembly of the pig machine has high structural strength and is stable and reliable in the installation and use processes. The invention also discloses a construction method of the electric flat car track assembly of the iron casting machine for producing the electric flat car track assembly of the iron casting machine.)
技术领域
本发明涉及钢制管材生产制造工艺技术领域，特别涉及一种铸铁机电动平车轨道总成。本发明还涉及一种用于建造该铸铁机电动平车轨道总成的施工方法。
背景技术
铸铁机是将铁水铸造成铁块的设备。铁水经链带一次冷却后形成铁块。铁块在铸铁机机头脱模后落地，可以不经冷却直接外运，或者落入电动平车等运输设备，再运至喷淋场实施喷淋处理，以进行二次冷却。
铸铁机电动平车为铁路轨道运输设备，现有技术中其轨道，尤其是喷淋场区域轨道，一般采用素混凝土无砟道床，即，电动平车的钢轨直接安装在道床上，通过预埋在道床内的道钉和压轨器对钢轨进行固定。
喷淋场为铸铁机的产品铁块的二次冷却区域。其上部架设有喷淋冷却水管道及喷头等设施，下部为电动平车轨道。电动平车轨道道床两侧纵向布置排水沟，用于排出冷却铁块的冷却水。电动平车运输铁块进入喷淋场后，冷却水开启喷向电动平车内的铁块，然后通过车厢流向喷淋场地面，最后通过排水沟排出。
铁块二次喷淋冷却完成后，电动平车运输铁块向前进入铁块存放仓库，铁块卸车。因此，电动平车整个运行路径一般为铸铁机机头-喷淋场-铁块存放仓库。
然而，虽然如上所述的现有设备能够满足基本的铸铁机运行和铁块生产加工需要，但由于喷淋场区域内电动平车轨道处于高温水冲刷环境，且钢轨承重后直接碾压混凝土道床，造成道床粉化，故而在高温水的冲刷作用下，粉化颗粒迅速流失，造成道床破坏，钢轨变形，最终导致轨道失效，给相关的铸铁机稳定运行和铁块连续生产加工造成不利影响。
因此，如何提高铸铁机电动平车轨道总成的结构强度，使其安装使用时更加稳定可靠是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种铸铁机电动平车轨道总成，该铸铁机电动平车轨道总成的结构强度较高，且其安装使用过程中较为稳定可靠。本发明的另一目的是提供一种用于上述铸铁机电动平车轨道总成的铸铁机电动平车轨道总成施工方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种铸铁机电动平车轨道总成，包括平行布置于道床顶部的底层垫板，所述底层垫板上沿其厚度方向贯穿并嵌装焊接固定有若干锚固钉，所述锚固钉的顶部与所述底层垫板的顶面共面，所述锚固钉的底部嵌装固定于道床内；
所述底层垫板的顶部平行布置并焊接固定有顶层垫板，所述顶层垫板的顶部设置有钢轨，所述顶层垫板的顶部还设置有对称布置于所述钢轨两侧并与所述钢轨压紧适配的压轨器。
优选地，所述底层垫板、所述顶层垫板以及所述钢轨在长度方向上的中心线在所述底层垫板的顶面所在的水平面上的投影重合。
优选地，所述底层垫板的宽度小于道床的宽度，且所述顶层垫板的宽度小于所述底层垫板的宽度。
优选地，所述压轨器通过螺栓螺母组件可拆装地连接于所述顶层垫板上。
优选地，所述锚固钉嵌装于道床内的端部具有防脱弯钩。
本发明还提供一种铸铁机电动平车轨道总成施工方法，用于生产如上述任一项所述的铸铁机电动平车轨道总成，包括步骤：
底板布置，根据预设于道床内的锚固钉的分布形式及其顶端结构尺寸，在底层垫板上加工出与各锚固钉的顶端一一对应的焊装孔，各所述焊装孔的内径不小于其相应的锚固钉的顶端外径，之后将底层垫板平行布置于道床的顶部，并使各锚固钉的顶端一一对应地对位插装于相应的各焊装孔内；
底板组装，将各所述锚固钉与焊装孔插装处对位焊接固定，然后将各所述锚固钉凸出于所述底层垫板顶面的部分切除，并将各所述锚固钉的顶端打磨平整，以使其与所述底层垫板的顶面共面；
顶板布置，将顶层垫板对位平行布置于底层垫板的顶部，并将顶层垫板与底层垫板焊接固定；
钢轨组装，将钢轨对位布置于顶层垫板的顶部，并通过压轨器将钢轨可靠压紧固定于顶层垫板上。
优选地，所述步骤底板组装与所述步骤顶板布置之间还包括步骤：
道床灌浆，在底层垫板上开设排气观察孔，之后由道床与底层垫板间的一侧空隙处灌入灌浆料，直至底层垫板与道床间的另一侧空隙及排气观察孔处溢出灌浆料的骨料为止，然后检查底层垫板与道床间是否存在未充满灌浆料的空洞部位，若存在空洞部位，则重复上述灌浆作业流程，直至底层垫板与道床间充满灌浆料。
优选地，所述步骤道床灌浆之前还包括步骤：
浇筑道床，在路基上预设浇筑位置，之后沿该预设浇筑位置利用混凝土将道床浇筑成型，道床成型前，将锚固钉预设于道床内，以使锚固钉能够与凝固定型后的道床一体成型。
相对上述背景技术，本发明所提供的铸铁机电动平车轨道总成，通过底层垫板显著提高了整个轨道总成的有效受力面积，从而大幅降低了车辆通过时对道床及相关基础结构的压力和冲击，同时利用锚固钉与道床及各层垫板可靠连接组装，大幅提高了所述铸铁机电动平车轨道总成的整体结构强度和装配效果，并使所述轨道总成的安装使用更加稳定可靠，此外，当轨道总成的顶部部件发生损坏或其他无法正常使用的情况时，可以将顶层垫板直接拆下并对相关部件进行更换，无需将整个轨道总成全部拆装更换，显著降低了轨道总成的整体维护难度和使用维护成本。
在本发明所提供的用于生产上述铸铁机电动平车轨道总成的施工方法中，通过依次进行的底板布置、底板组装、顶板布置以及钢轨组装等操作步骤，将具备双层垫板结构的铸铁机电动平车轨道总成可靠安装于道床上，以便通过底层垫板大幅增加轨道总成的有效受力面积，并通过将顶层垫板及其相关连接件单独拆装更换，实现对轨道总成上层易损件的高效快速更换和维护，大幅降低了整个轨道总成的维护成本和难度，该施工方法操作过程简便易行，施工效率较高，且施工安装完毕后的轨道总成整体结构较为稳定可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种
具体实施方式
所提供的铸铁机电动平车轨道总成的结构示意图；
图2为本发明第一种具体实施方式所提供的铸铁机电动平车轨道总成施工方法的流程图；
图3为本发明第二种具体实施方式所提供的铸铁机电动平车轨道总成施工方法的流程图；
图4为本发明第三种具体实施方式所提供的铸铁机电动平车轨道总成施工方法的流程图。
其中，11-底层垫板、12-锚固钉、121-防脱弯钩、13-顶层垫板、14-钢轨、15-压轨器、151-螺栓螺母组件、21-道床、22-路基。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种铸铁机电动平车轨道总成，该铸铁机电动平车轨道总成的结构强度较高，且其安装使用过程中较为稳定可靠；同时，提供一种用于上述铸铁机电动平车轨道总成的铸铁机电动平车轨道总成施工方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的铸铁机电动平车轨道总成的结构示意图。
在具体实施方式中，本发明所提供的铸铁机电动平车轨道总成，包括平行布置于道床21顶部的底层垫板11，底层垫板11上沿其厚度方向贯穿并嵌装焊接固定有若干锚固钉12，锚固钉12的顶部与底层垫板11的顶面共面，锚固钉12的底部嵌装固定于道床21内；底层垫板11的顶部平行布置并焊接固定有顶层垫板13，顶层垫板13的顶部设置有钢轨14，顶层垫板13的顶部还设置有对称布置于钢轨14两侧并与钢轨14压紧适配的压轨器15。
通过底层垫板11显著提高了整个轨道总成的有效受力面积，从而大幅降低了车辆通过时对道床21及相关基础结构的压力和冲击，同时利用锚固钉12与道床21及各层垫板可靠连接组装，大幅提高了所述铸铁机电动平车轨道总成的整体结构强度和装配效果，并使所述轨道总成的安装使用更加稳定可靠，此外，当轨道总成的顶部部件发生损坏或其他无法正常使用的情况时，可以将顶层垫板13直接拆下并对相关部件进行更换，无需将整个轨道总成全部拆装更换，显著降低了轨道总成的整体维护难度和使用维护成本。
进一步地，底层垫板11、顶层垫板13以及钢轨14在长度方向上的中心线在底层垫板11的顶面所在的水平面上的投影重合。该结构能够保证各垫板及钢轨14的中心线的延伸方向一致，从而能够进一步优化整个轨道总成的应力分布和承重效果，进而使其整体结构强度得以相应提高，组件结构更加稳定可靠。
更具体地，底层垫板11的宽度小于道床21的宽度，且顶层垫板13的宽度小于底层垫板11的宽度。该种自下而上宽度递减的组件结构，有助于进一步优化所述轨道总成的应力分布和承重效果，从而使其整体结构强度得以相应提高，设备运行过程中的结构更稳稳固可靠。
另一方面，压轨器15通过螺栓螺母组件151可拆装地连接于顶层垫板13上。该种螺栓螺母组装结构简单可靠且拆装简便易行，能够在保证压轨器15与顶层垫板13间可靠组装的基础上，有效简化相关组装操作效率，并在需要进行部件更换或维护时使压轨器15等相关组件的拆卸操作效率也得以相应提高，操作流程相应简化。
另外，锚固钉12嵌装于道床21内的端部具有防脱弯钩121。该防脱弯钩121能够显著提高锚固钉12与道床21主体结构间的结合强度，避免锚固钉12由道床21内拔出或脱出，由此使得固定连接于锚固钉12顶端的底层垫板11等相关部件与道床21间的组件装配强度和结构稳定性得以相应提高。
请参考图2，图2为本发明第一种具体实施方式所提供的铸铁机电动平车轨道总成施工方法的流程图。
在具体实施方式中，本发明一种具体实施方式中所提供的铸铁机电动平车轨道总成施工方法，用于生产如上文所述的铸铁机电动平车轨道总成，包括：
步骤101，底板布置：
根据预设于道床21内的锚固钉12的分布形式及其顶端结构尺寸，在底层垫板11上加工出与各锚固钉12的顶端一一对应的焊装孔，各焊装孔的内径不小于其相应的锚固钉12的顶端外径，之后将底层垫板11平行布置于道床21的顶部，并使各锚固钉12的顶端一一对应地对位插装于相应的各焊装孔内。
步骤102，底板组装：
将各锚固钉12与焊装孔插装处对位焊接固定，然后将各锚固钉12凸出于底层垫板11顶面的部分切除，并将各锚固钉12的顶端打磨平整，以使其与底层垫板11的顶面共面。
步骤103，顶板布置：
将顶层垫板13对位平行布置于底层垫板11的顶部，并将顶层垫板13与底层垫板11焊接固定。
步骤104，钢轨14组装：
将钢轨14对位布置于顶层垫板13的顶部，并通过压轨器15将钢轨14可靠压紧固定于顶层垫板13上。
具体而言，安装固定底层垫板11时，根据轨道的既定标高确定此次安装的底层垫板11安装到位后的标高，即，底层垫板11安装到位后的上表面标高加上顶层垫板13的厚度后的总高，应与轨道既定标高一致。
此外，在底层垫板11定位安装过程中，锚固钉12及钢筋笼等配套辅助组件可能存在晃动，为避免这些晃动现象影响定位精度，可在既有道轨及道钉等基础结构件上焊接一些辅助定位的附件，以保证定位精度和组装效果。
另外需要指出的是，实际应用中，底层垫板11和顶层垫板13的厚度均不小于25mm，以进一步保证各垫板的结构强度，避免其受压变形，且底层垫板11和顶层垫板13均优选为钢板，当然，在能够保证组件强度和装配效果的前提下，采用其他强度较高的金属或非金属制件也是可以的，工作人员可以根据实际工况灵活选择。
请参考图3，图3为本发明第二种具体实施方式所提供的铸铁机电动平车轨道总成施工方法的流程图。
在具体实施方式中，本发明另一种具体实施方式中所提供的铸铁机电动平车轨道总成施工方法，用于连续生产如上文所述的铸铁机电动平车轨道总成，包括：
步骤201，底板布置：
根据预设于道床21内的锚固钉12的分布形式及其顶端结构尺寸，在底层垫板11上加工出与各锚固钉12的顶端一一对应的焊装孔，各焊装孔的内径不小于其相应的锚固钉12的顶端外径，之后将底层垫板11平行布置于道床21的顶部，并使各锚固钉12的顶端一一对应地对位插装于相应的各焊装孔内。
步骤202，底板组装：
将各锚固钉12与焊装孔插装处对位焊接固定，然后将各锚固钉12凸出于底层垫板11顶面的部分切除，并将各锚固钉12的顶端打磨平整，以使其与底层垫板11的顶面共面。
步骤203，道床21灌浆：
当施工地点的工况环境为以现有道床21等结构为基础而对其顶部轨道进行改造型安装施工时，在步骤底板组装实施完毕后，在底层垫板11上开设排气观察孔，之后由道床21与底层垫板11间的一侧空隙处灌入灌浆料，直至底层垫板11与道床21间的另一侧空隙及排气观察孔处溢出灌浆料的骨料为止，然后检查底层垫板11与道床21间是否存在未充满灌浆料的空洞部位，若存在空洞部位，则重复上述灌浆作业流程，直至底层垫板11与道床21间充满灌浆料。
具体到实际操作时，相邻两个排气观察孔的间距优选为800～1200mm，单个排气观察孔的直径优选为80mm，当然，排气观察孔的直径参数仅作为圆孔结构时的参考，若采用方孔或其他规则形状的孔，则其开孔处有效尺寸为80mm×80mm，且相邻两个排气观察孔的间距也可以根据实际工况需要灵活调整，原则上，只要是能够保证施工效果和最终的轨道总成结构性能均可。
步骤204，顶板布置：
将顶层垫板13对位平行布置于底层垫板11的顶部，并将顶层垫板13与底层垫板11焊接固定。
步骤205，钢轨14组装：
将钢轨14对位布置于顶层垫板13的顶部，并通过压轨器15将钢轨14可靠压紧固定于顶层垫板13上。
具体而言，安装固定底层垫板11时，根据轨道的既定标高确定此次安装的底层垫板11安装到位后的标高，即，底层垫板11安装到位后的上表面标高加上顶层垫板13的厚度后的总高，应与轨道既定标高一致。
此外，在底层垫板11定位安装过程中，锚固钉12及钢筋笼等配套辅助组件可能存在晃动，为避免这些晃动现象影响定位精度，可在既有道轨及道钉等基础结构件上焊接一些辅助定位的附件，以保证定位精度和组装效果。
另外需要指出的是，实际应用中，底层垫板11和顶层垫板13的厚度均不小于25mm，以进一步保证各垫板的结构强度，避免其受压变形，且底层垫板11和顶层垫板13均优选为钢板，当然，在能够保证组件强度和装配效果的前提下，采用其他强度较高的金属或非金属制件也是可以的，工作人员可以根据实际工况灵活选择。
请参考图4，图4为本发明第三种具体实施方式所提供的铸铁机电动平车轨道总成施工方法的流程图。
在具体实施方式中，本发明另一种具体实施方式中所提供的铸铁机电动平车轨道总成施工方法，用于连续生产如上文所述的铸铁机电动平车轨道总成，包括：
步骤301，浇筑道床21：
若待施工处无现有的道床21作为基础结构，则在施工处的路基22上预设浇筑位置，之后沿该预设浇筑位置利用混凝土将道床21浇筑成型，道床21成型前，将锚固钉12预设于道床21内，以使锚固钉12能够与凝固定型后的道床21一体成型。
步骤302，底板布置：
根据预设于道床21内的锚固钉12的分布形式及其顶端结构尺寸，在底层垫板11上加工出与各锚固钉12的顶端一一对应的焊装孔，各焊装孔的内径不小于其相应的锚固钉12的顶端外径，之后将底层垫板11平行布置于道床21的顶部，并使各锚固钉12的顶端一一对应地对位插装于相应的各焊装孔内。
步骤303，底板组装：
将各锚固钉12与焊装孔插装处对位焊接固定，然后将各锚固钉12凸出于底层垫板11顶面的部分切除，并将各锚固钉12的顶端打磨平整，以使其与底层垫板11的顶面共面。
步骤304，道床21灌浆：
当施工地点的工况环境为以现有道床21等结构为基础而对其顶部轨道进行改造型安装施工时，在步骤底板组装实施完毕后，在底层垫板11上开设排气观察孔，之后由道床21与底层垫板11间的一侧空隙处灌入灌浆料，直至底层垫板11与道床21间的另一侧空隙及排气观察孔处溢出灌浆料的骨料为止，然后检查底层垫板11与道床21间是否存在未充满灌浆料的空洞部位，若存在空洞部位，则重复上述灌浆作业流程，直至底层垫板11与道床21间充满灌浆料。
具体到实际操作时，相邻两个排气观察孔的间距优选为800～1200mm，单个排气观察孔的直径优选为80mm，当然，排气观察孔的直径参数仅作为圆孔结构时的参考，若采用方孔或其他规则形状的孔，则其开孔处有效尺寸为80mm×80mm，且相邻两个排气观察孔的间距也可以根据实际工况需要灵活调整，原则上，只要是能够保证施工效果和最终的轨道总成结构性能均可。
步骤305，顶板布置：
将顶层垫板13对位平行布置于底层垫板11的顶部，并将顶层垫板13与底层垫板11焊接固定。
步骤306，钢轨14组装：
将钢轨14对位布置于顶层垫板13的顶部，并通过压轨器15将钢轨14可靠压紧固定于顶层垫板13上。
具体而言，安装固定底层垫板11时，根据轨道的既定标高确定此次安装的底层垫板11安装到位后的标高，即，底层垫板11安装到位后的上表面标高加上顶层垫板13的厚度后的总高，应与轨道既定标高一致。
此外，在底层垫板11定位安装过程中，锚固钉12及钢筋笼等配套辅助组件可能存在晃动，为避免这些晃动现象影响定位精度，可在既有道轨及道钉等基础结构件上焊接一些辅助定位的附件，以保证定位精度和组装效果。
另外需要指出的是，实际应用中，底层垫板11和顶层垫板13的厚度均不小于25mm，以进一步保证各垫板的结构强度，避免其受压变形，且底层垫板11和顶层垫板13均优选为钢板，当然，在能够保证组件强度和装配效果的前提下，采用其他强度较高的金属或非金属制件也是可以的，工作人员可以根据实际工况灵活选择。
综上可知，本发明中提供的铸铁机电动平车轨道总成，通过底层垫板显著提高了整个轨道总成的有效受力面积，从而大幅降低了车辆通过时对道床及相关基础结构的压力和冲击，同时利用锚固钉与道床及各层垫板可靠连接组装，大幅提高了所述铸铁机电动平车轨道总成的整体结构强度和装配效果，并使所述轨道总成的安装使用更加稳定可靠，此外，当轨道总成的顶部部件发生损坏或其他无法正常使用的情况时，可以将顶层垫板直接拆下并对相关部件进行更换，无需将整个轨道总成全部拆装更换，显著降低了轨道总成的整体维护难度和使用维护成本。
此外，本发明提供的用于生产上述铸铁机电动平车轨道总成的铸铁机电动平车轨道总成施工方法，其通过依次进行的底板布置、底板组装、顶板布置以及钢轨组装等操作步骤，将具备双层垫板结构的铸铁机电动平车轨道总成可靠安装于道床上，以便通过底层垫板大幅增加轨道总成的有效受力面积，并通过将顶层垫板及其相关连接件单独拆装更换，实现对轨道总成上层易损件的高效快速更换和维护，大幅降低了整个轨道总成的维护成本和难度，该施工方法操作过程简便易行，施工效率较高，且施工安装完毕后的轨道总成整体结构较为稳定可靠。
以上对本发明所提供的铸铁机电动平车轨道总成以及用于该铸铁机电动平车轨道总成的铸铁机电动平车轨道总成施工方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。