Bagaimana Rel Lancar Dikimpal?

Di Pangkalan Kimpalan Wuhan di Depot Penyelenggaraan Wuhan, Wuhan Railway Bureau Group Co., Ltd., setiap rel keluli mengalami transformasi yang luar biasa. Rel ratusan-meter yang diangkut dari kilang keluli tertakluk kepada 17 proses yang teliti-termasuk kimpalan, pengilangan kasar, penormalan, pengilangan ketepatan dan pengesanan kecacatan-sebelum akhirnya ditempa menjadi rel lancar sepanjang 500-meter.

 

Mengimpal rel lancar, walaupun nampaknya mudah, mewakili usaha mengejar ketepatan, kekuatan dan keselamatan yang melampau.

Sejak awal tahun ini, Pangkalan Kimpalan Rel Wuhan di Depoh Penyelenggaraan Kejuruteraan Wuhan telah menyiapkan lebih 600 kilometer kimpalan rel lancar untuk projek termasuk bahagian Wuhan-Yiyang di Sungai Yangtze High-Kereta Api Laju dan Xiangyang-Jingzhou Kereta Api Kelajuan-Tinggi. Kapasiti kimpalan tahunan telah meningkat daripada 1,500 kepada 1,800 kilometer, dengan penyepaduan mendalam peralatan pintar dan sistem digital memacu lonjakan serentak dalam kecekapan pengeluaran dan kualiti produk.

 

Ketepatan kimpalan mencapai 'tahap milimeter'

Sama seperti setiap orang memiliki kad pengenalan yang unik, setiap rel membawa 'kod bar identiti' tersendiri. Kod QR ini, yang dicetak di hujung rel, mengisahkan seluruh sejarahnya. Sebelum mengimpal, kakitangan mengimbas kod bar untuk memasukkan butiran, melengkapkan 'proses pendaftaran' rel. Alat pemeriksaan khusus kemudian memeriksa dengan teliti bentuk profil rel dan kualiti permukaan, memastikan semua spesifikasi memenuhi piawaian sebelum kimpalan dimulakan.

Sebelum mengimpal, hujung rel mesti dibersihkan dengan teliti. Mesin penyahkerak automatik merawat dengan teliti kepala rel, kaki rel dan muka hujung, dengan kedalaman penyahscalan dikawal ketat dalam 0.2 milimeter - kira-kira ketebalan dua helai kertas pencetak standard. Kedalaman yang terlalu cetek menjejaskan kualiti kimpalan, manakala kedalaman yang berlebihan merosakkan badan rel.

Kimpalan merupakan peringkat paling kritikal dalam keseluruhan proses. Sebelum meletakkan rel pada mesin kimpalan punggung kilat tetap, hujung kedua-dua rel mesti dijajarkan dengan tepat, dengan sisihan menegak dan mendatar tidak melebihi 0.2 milimeter. Xu Tengfei, mandor bahagian kimpalan rel, menerangkan bahawa rel lancar mesti menahan daya emparan yang besar semasa-membelok berkelajuan tinggi dan menanggung ratusan tan tekanan haba daripada turun naik suhu bermusim. Sebarang kecacatan minit pada titik kimpalan boleh dikuatkan selama-lamanya semasa operasi yang berpanjangan. Selepas penjajaran hujung, berpuluh-puluh ribu ampere arus melalui sambungan, serta-merta memanaskan rel berakhir kepada lebih 1000 darjah Celsius. Tekanan yang besar kemudian secara paksa memampatkan logam cair. Walaupun keseluruhan proses kimpalan hanya mengambil masa kira-kira dua minit, ia melibatkan tujuh peringkat terkawal dengan tepat termasuk pemanasan awal, pembakaran dan penempaan.

Kerjasama manusia-mesin meningkatkan kecekapan sebanyak 15.4%

Selepas kimpalan, manik kimpalan yang menonjol kekal pada sambungan rel, memerlukan pemprosesan selanjutnya. Dalam zon pengisaran ketepatan, robot pengisar automatik sepenuhnya memperhalusi kepala kimpalan dengan teliti. Dipandu oleh sistem laser, lengan robot melakukan pergerakan yang tepat, menghasilkan lata percikan emas apabila roda pengisar menghubungi manik kimpalan. 'Objektif kami adalah untuk mencapai lebihan bahan kimpalan sifar, memastikan profil geometri kepala kimpalan sepadan dengan sempurna dengan rel asal,' menerangkan pada-juruteknik tapak Yu Runze. Sistem pengisaran pintar menggunakan pengimbasan 3D laser untuk mengenal pasti kontur kimpalan secara automatik, melaraskan laluan pengisaran secara dinamik untuk mengelakkan lebih-pengisaran sambil memastikan tiada kawasan yang terlepas. Sebelum ini, tugas ini bergantung sepenuhnya pada operasi roda pengisaran manual, dicirikan oleh intensiti buruh yang tinggi, keadaan kerja yang lemah dan kawalan kualiti yang tidak konsisten. Hari ini, penyepaduan 'mesin pengisar CNC dan robot pengisar automatik sepenuhnya' membolehkan-kerjasama mesin manusia, meningkatkan kecekapan sebanyak 15.4%.

Tiga Ujian Ketat Sebelum Kelulusan

Rel yang dikimpal menjalani pemeriksaan yang ketat. Di stesen pengesan kecacatan, juruteknik Tu Aibing mengimbas dengan teliti permukaan kepala kimpalan dengan probe ultrasonik, mata tertumpu pada turun naik bentuk gelombang skrin. 'Kami menguatkuasakan standard tanpa kompromi: sebarang bentuk gelombang menunjukkan penolakan,' kata Tu. Ujian ultrasonik mendedahkan kecacatan dalaman yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Menggabungkan pemeriksaan automatik dengan pengesahan manual memastikan sifar kerosakan dalaman atau kecacatan tersembunyi dalam setiap sambungan yang dikimpal. Melepasi ujian ini, sendi kemudian menanggung ujian tukul jatuh yang lebih ketat. Tukul besi satu-tan memukul sambungan yang dikimpal dari ketinggian 5.2 meter. 'Ini meniru keadaan tekanan yang paling melampau semasa laluan kereta api,' jelas jurutera berkualiti Li Wei. 'Kepala kimpalan mesti menahan tiga hentaman kuat berturut-turut tanpa patah untuk mendapatkan "sijil kelayakan kilang", jelas jurutera kualiti Li Wei.

Di bahagian penamat, pemeriksa kualiti menjalankan pemeriksaan akhir menggunakan tolok lurus elektronik. Di sini, setiap kepala kimpalan mesti melepasi tiga peringkat kritikal: pemeriksaan visual, pengesanan kecacatan khusus dan pengesahan produk siap. 'Kami telah mewujudkan tiga-sistem kawalan-merangkumi pemeriksaan sendiri-dan pemeriksaan bersama di stesen kerja,-pemeriksaan semula keratan dan pensampelan bengkel-untuk menjamin 100% pematuhan bersama dikimpal secara institusi,' kata Zhang Hanfang, Pengarah Rel Bengkel Kimpalan di kemudahan ini.