防滑钢板及其加工方法、轨道梁 |
|||||||
申请号 | CN201911408707.5 | 申请日 | 2019-12-31 | 公开(公告)号 | CN113123177B | 公开(公告)日 | 2023-03-14 |
申请人 | 比亚迪股份有限公司; | 发明人 | 乔志; 云莉丽; 曾浩; 彭方宏; 姚刘兵; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种防滑 钢 板及其加工方法、轨道梁,所述防滑钢板包括:钢板本体,所述钢板本体的上表面形成有多条凹槽,多条凹槽所在的轨迹包括多条不闭合的曲线,所述曲线具有中心点,多条曲线的所述中心点位于同一直线上,所述直线为凹槽的中心线;多条曲线沿钢板本体的长度方向依次设置,多条所述曲线沿所述钢板本体的长度方向依次设置,多条所述曲线在所述凹槽的中心线上依次首尾相接以使多条所述曲线组合形成连续线条。根据本发明的防滑钢板,多条凹槽可以增大轨道车辆的走行轮与钢板本体的上表面之间的 摩擦 力 ,防止轨道车辆出现打滑现象。而且,加工时刀具无需反复抬升落下,从而可以缩短加工时间,提高加工效率。 | ||||||
权利要求 | 1.一种防滑钢板,其特征在于,包括: |
||||||
说明书全文 | 防滑钢板及其加工方法、轨道梁技术领域[0001] 本发明涉及防滑技术领域,尤其是涉及一种防滑钢板及其加工方法、轨道梁。 背景技术[0002] 城市轨道交通在交通运输行业中具有越来越重要的作用,但是由于受到轨道车辆本身以及轨道车辆运行环境等因素的影响,在轨道车辆的运行过程中会出现打滑的现象。 打滑会造成轨道车辆紧急制动次数的增多和紧急制动距离的延长,从而造成一定的安全风 险。 [0003] 相关技术中,为防止轨道车辆打滑,通常是在轨道梁的钢梁面上设计涂装体系,涂装体系的最外层为防滑层。其中,起防滑作用的通常为防滑层中的金刚砂颗粒。然而,防滑 层的防滑效果较差,且金刚砂颗粒一旦脱落,则会夹于走行轮与钢板之间,从而容易刮伤涂 装体系,导致腐蚀锈蚀等次生损害,不利结构耐久性。 发明内容[0004] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种防滑钢板,所述防滑钢板在钢板本体上形成凹槽,从而可以有效地防止轨道 车辆出现打滑现象,且具有较好的结构耐久性,且加工效率较高。 [0005] 本发明的另一个目的在于提出一种防滑钢板的加工方法。 [0006] 本发明的再一个目的在于提出一种具有上述防滑钢板的轨道梁。 [0007] 根据本发明第一方面实施例的防滑钢板,包括:钢板本体,所述钢板本体的上表面形成有多条凹槽,多条所述凹槽所在的轨迹包括多条不闭合的曲线,所述曲线具有中心点, 多条所述曲线的所述中心点位于同一直线上,所述直线为所述凹槽的中心线;多条所述曲 线沿所述钢板本体的长度方向依次设置,多条所述曲线在所述凹槽的中心线上依次首尾相 接以使多条所述曲线组合形成连续线条。 [0008] 根据本发明实施例的防滑钢板,通过在钢板本体的上表面形成有多条凹槽,并使多条凹槽所在的轨迹包括不闭合的多条第一曲线和第二曲线且使第一曲线的尾端与第二 曲线的首端在凹槽的中心线处相接,当防滑钢板应用于轨道梁时,多条凹槽可以增大轨道 车辆的走行轮与钢板本体的上表面之间的摩擦力,防止轨道车辆出现打滑现象。与现有的 防止轨道车辆打滑的方式相比,可以避免由于金刚砂颗粒脱落而导致防滑层失效的风险, 有效地防止了轨道车辆在轨道梁上爬坡或者轨道梁存在雨水或油污时发生打滑的现象,有 效地保证了轨道车辆在坡道上的安全行驶。而且,在加工钢板本体时刀具只需在旋转的同 时向前进给而无需反复抬升落下,从而可以缩短加工时间,极大地提高了加工效率。 [0009] 根据本发明的一些实施例,多条所述凹槽所在的轨迹部分形成在所述钢板本体的上表面,所述曲线在所述钢板本体的宽度方向上的最大距离为D,所述钢板本体的宽度为w, 所述D、w满足:D>w。 [0010] 根据本发明的一些实施例,50mm≤D‑w≤200mm。 [0011] 根据本发明的一些实施例,在所述钢板本体的宽度方向上,所述曲线位于所述凹槽的中心线的两侧的部分到所述凹槽的中心线的最大距离相等,相邻两条所述曲线的中心 点的距离为a,所述a满足:8mm≤a≤15mm。 [0012] 根据本发明的一些实施例,所述凹槽的深度为h,其中h满足:1mm≤h ≤1.5mm。 [0013] 根据本发明的一些实施例,所述凹槽在所述钢板本体的边缘处的深度大于所述凹槽在所述钢板本体的中心处的深度。 [0015] 根据本发明的一些实施例,所述钢板本体的至少所述上表面上设有保护层,所述保护层覆盖多条所述凹槽。 [0017] 根据本发明第二方面实施例的防滑钢板的加工方法,包括以下步骤:刀具在驱动机构的驱动下做圆周运动,所述刀具做圆周运动的同时沿所述钢板本体的长度方向运动, 以使所述刀具旋转一周时形成不闭合的曲线,所述刀具的运动轨迹形成多条所述曲线,所 述曲线具有中心点,多条所述曲线的所述中心点位于同一直线上,所述直线为凹槽的中心 线,多条所述曲线在所述凹槽的中心线上首尾相接以使所述多条所述曲线形成连续线条; 所述刀具的运动轨迹在所述钢板本体的上表面形成多个凹槽。 [0018] 根据本发明实施例的防滑钢板的加工方法,在整个加工过程中刀具只需在旋转的同时向前进给而无需反复抬升落下,从而可以缩短加工时间,提高加工效率。 [0019] 根据本发明的一些实施例,所述曲线位于所述凹槽的中心线的两侧的部分到所述凹槽的中心线的最大距离相等且为B,所述刀具的运动轨迹满足: [0020] x(t)=a+B×cos(360°×t),y(t)=B×sin(360°×t), [0021] 其中,所述a为相邻两个所述中心点之间的距离,所述t为时间。 [0022] 根据本发明的一些实施例,所述刀具的进给速度为v,所述驱动机构的转速为n,所述v、n满足:v=a×n。 [0023] 根据本发明的一些实施例,所述刀具的运动轨迹部分形成在所述钢板本体的上表面。 [0024] 根据本发明的一些实施例,所述防滑钢板的加工方法还包括:在所述钢板本体上喷涂保护层。 [0025] 根据本发明第三方面实施例的轨道梁,包括根据本发明上述第一方面实施例的防滑钢板,所述钢板本体的上表面用于供轨道车辆的走行轮通过。 [0027] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中: [0028] 图1是根据本发明实施例的防滑钢板的结构示意图; [0029] 图2是图1中圈示的A部的放大图; [0030] 图3是根据本发明实施例的防滑钢板的凹槽的加工轨迹示意图; [0031] 图4是图3中所示的凹槽的加工轨迹的局部示意图; [0032] 图5是图1中所示的防滑钢板的凹槽的剖面图; [0033] 图6是图1中所示的防滑钢板的剖面图; [0034] 图7是图6中圈示的B部的放大图; [0035] 图8是根据本发明实施例的轨道梁的结构示意图。 [0036] 附图标记: [0037] 100:防滑钢板; [0038] 1:钢板本体;11:凹槽;111:曲线; [0039] 1111:中心点;1112:第一曲线; [0040] 1113:第二曲线;112:凹槽的中心线; [0041] 12:保护层;121:环氧富锌漆层; [0042] 122:环氧云铁漆层;123:聚氨酯漆层; [0043] 200:轨道梁; 具体实施方式[0045] 下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。 [0046] 下面参考图1‑图8描述根据本发明第一方面实施例的防滑钢板100。防滑钢板100可以应用于轨道梁200。在本申请下面的描述中,以防滑钢板100 应用于轨道梁200为例进 行说明。当然,本领域技术人员可以理解,防滑钢板100还可以应用于其它类型的防滑结构, 而不限于轨道梁200。 [0047] 如图1‑图4所示,根据本发明第一方面实施例的防滑钢板100,包括钢板本体1,钢板本体1的上表面上形成有多条凹槽11,多条凹槽11所在的轨迹包括多条不闭合的曲线 111,曲线111具有中心点1111,多条曲线111 的中心点1111位于同一直线上,上述直线为凹 槽11的中心线112。多条曲线111沿钢板本体1的长度方向依次设置,多条曲线111在凹槽11 的中心线112上依次首尾相接以使多条曲线111组合形成连续线条。在如图2所示的实施例 中,曲线111的中心点1111为曲线111的尾端。 [0048] 在其他实施例中,曲线111的中心点还可以是曲线111的首端,还可以是曲线111的首端与尾端的中点上。 [0049] 为便于理解,使多条曲线111包括多条第一曲线1112(如图4中的实线所示)及多条第二曲线1113(如图4中的虚线所示),多条第一曲线1112 的中心点1111和多条第二曲线 1113的中心点1111位于同一直线上,第一曲线1112与第二曲线1113依次设置,第一曲线 1112的尾端与第二曲线1113 的首端在上述凹槽11的中心线112处相接,第二曲线1113的尾 端与另一第一曲线1112的首端连接,以使多条曲线111形成连续线条。在本发明的描述中, “多条”的含义是两条或两条以上。 [0050] 由此,通过设置上述的凹槽11,当防滑钢板100应用于轨道梁时,多条凹槽11可以增大轨道车辆的走行轮与钢板本体1的上表面之间的摩擦力,防止轨道车辆出现打滑现象。 与现有的防止轨道车辆打滑的方式相比,可以避免由于金刚砂颗粒脱落而导致防滑层失效 的风险,有效地防止了轨道车辆在轨道梁上爬坡或者轨道梁存在雨水或油污时发生打滑的 现象,有效地保证了轨道车辆在坡道上的安全行驶。而且,通过使第一曲线1112的尾端与第 二曲线1113的首端在凹槽11的中心线112处相接,在加工钢板本体1时刀具只需在旋转的同 时向前进给而无需反复抬升落下,从而可以缩短加工时间,极大地提高了加工效率。 [0051] 在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,凹槽11所在的轨迹部分形成在钢板本体1的上表面,凹槽11的中心线112位于钢板本体1上。例如,在图1和图2的示例中,凹槽11 的加工轨迹为连续线条,上述连续线条被钢板本体1分成两部分,一部分为钢板本体1上的 多条凹槽11,另一部分位于钢板本体外。由此,通过设置上述的凹槽11,在实现较好的防滑 效果的同时,使凹槽11的加工方便。此时,凹槽11在钢板本体1的宽度方向上贯穿钢板本体 1,因此,凹槽11可以充当排水槽,以顺利排出钢板本体1上表面的积水。 [0052] 在其他实施例中,多条凹槽11所在的轨迹也可以全部形成在钢板本体1 的上表面。 [0053] 在图1、图3和图4的示例中,x方向为钢板本体1的长度方向,y方向为钢板本体1的宽度方向,多条曲线111沿钢板本体1的长度方向排布。多条凹槽11的加工轨迹为一条连续 的螺旋线,多条凹槽11形成在钢板本体1 的厚度方向的一侧表面上,且多条凹槽11交叉布 置。如此设置,使钢板本体1上的凹槽11较密集,可以增大钢板本体1的上表面的表面粗糙 度。 [0054] 在图1和图3所示的实施例中,曲线111在钢板本体1的宽度方向上的最大距离为D,钢板本体1的宽度为w,其中D、w满足:D>w。如此设置,凹槽11可以均匀地形成在整个钢板本 体1的上表面上,使钢板本体1的上表面上布满凹槽11,保证防滑钢板100具有较好的防滑效 果。 [0055] 更进一步地,参照图4,距离B满足:300mm≤D≤600mm。当D大于600mm 时,凹槽11的加工时间较长,会降低加工效率。如此,当300mm≤D≤600mm 时,在保证凹槽11可以均匀地 形成在整个钢板本体1的上表面上的同时,使轨道车辆的走行轮与钢板本体1的上表面之间 具有合理范围内的摩擦力,从而进一步保证了凹槽11的防滑效果,且凹槽11的加工效率较 高。 [0056] 在一些实施例中,参照图1和图4,钢板本体1的宽度为w,其中D、w 满足:50mm≤D‑w≤200mm。如此设置,在保证曲线111在钢板本体1的宽度方向上的最大距离大于钢板本体1 的宽度的同时,可以减少刀具的运动路径以及空行程,进一步提高加工效率。 [0057] 在图2所示的实施例中,曲线111位于凹槽11的中心线112的两侧的部分到凹槽11的中心线112的最大距离相等且为B,D=2B,此时,相邻两条曲线111的中心点1111的距离为 a,距离a满足:8mm≤a≤15mm。由此,当 8mm≤a≤15mm时,相邻两个中心点1111之间的距离 较合理,凹槽11具有较好的防止打滑的效果,从而可以进一步提高轨道车辆行驶的安全性, 且加工方便。具体地,例如,当距离a小于8mm时,相邻两个中心点1111之间的距离较小,加工 难度较大且不利于提高加工效率;当距离a大于15mm时,相邻中心点1111之间的距离较大, 不能起到很好的防滑效果。 [0058] 在本发明的一些实施例中,参照图1,凹槽11的中心线112偏离钢板本体1的宽度方向上的中心轴线。也就是说,凹槽11的中心线112与钢板本体1的宽度方向上的中心轴线平 行,由此,由于轨道车辆在防滑钢板100上行驶时,轨道车辆的走行轮偏离钢板本体1的宽度 方向上的中心轴线,如此设置的凹槽11使轨道车辆的走行轮可以经过凹槽11的中心线112, 从而可以使走行轮受到的摩擦力更加均匀。需要说明的是,当轨道车辆的走行轮沿钢板本 体1的宽度方向上的中心轴线行进时,凹槽11的中心线112位于钢板本体1的宽度方向上的 中心轴线上。可以理解的是,凹槽11的中心线112 在钢板本体1上的位置可以根据轨道车辆 的走行轮在钢板本体1上的位置决定,只要保证凹槽11的中心线112与走行轮的中心接触即 可。 [0059] 在本发明的一些实施例中,如图6和图7所示,钢板本体1的至少上表面上设有保护层12,且保护层12覆盖多条凹槽11。其中,保护层12可以仅设在钢板本体1的上表面上,也可 以同时设在钢板本体1的上表面和钢板本体1的除上表面以外的其它外表面上。由此,通过 设置上述的保护层12,保护层12可以起到防腐耐磨的作用,从而可以延长防滑钢板100的使 用寿命,增强轨道梁的结构稳定性。 [0060] 进一步地,参照图6和图7,保护层12包括由钢板本体1的上表面依次层叠设置的多层子保护层12。由此,通过设置上述的多层子保护层,多层子保护层可以承受较大的载荷与 摩擦力,可以防止钢板本体1被腐蚀,使整个防滑钢板100坚韧抗冲击。 [0061] 在本发明的一些具体实施例中,如图6和图7所示,保护层12为由钢板本体1的上表面依次层叠设置的环氧富锌漆层121、环氧云铁漆层122和聚氨酯漆层123。例如,在图6和图 7的示例中,保护层12包括三层子保护层,三层子保护层分别为从下到上依次叠层设置的环 氧富锌漆层121、环氧云铁漆层122和聚氨酯漆层123。由此,通过使保护层12的底涂层为环 氧富锌漆层121,环氧富锌漆的防腐性能优异,附着力强,能够很好地贴合在钢板本体1的上 表面上;通过使保护层12的中间涂层为环氧云铁漆层122,环氧云铁漆的层间连接力强,耐 磨性好;通过使保护层12的面涂层为聚氨酯漆层 123,聚氨酯漆的耐水性和耐化学腐蚀性 良好,坚韧抗冲击。 [0062] 在一些实施例中,参照图5,凹槽11的深度为h,其中h满足:1mm≤h ≤1.5mm。如此,当1mm≤h≤1.5mm时,防滑钢板100具有较好的防滑效果,且不会影响钢板本体1的结构强 度。例如,当深度h小于1mm时,凹槽11 的深度较小,使轨道车辆的走行轮与钢板本体1的上 表面之间的摩擦力较小,会降低凹槽11的防滑效果;当深度h大于1mm时,可能会降低钢板本 体1 的结构强度,影响整个轨道梁的结构稳定性。 [0063] 在一些实施例中,凹槽11在钢板本体1的边缘处的深度大于凹槽11在钢板本体1的中心处的深度,这样,当凹槽11贯穿钢板本体1的宽度方向时,有利于雨水从凹槽11的边缘 处排出,从而有利于提高该防滑钢板在下雨天气时的防滑性能。可以理解的是,无论是凹槽 11在钢板本体1的边缘处的深度还是凹槽11在钢板本体1的中心处的深度,都应该满足1mm ≤h≤ 1.5mm。 [0064] 在本发明的一些实施例中,可以是,凹槽11的深度由钢板本体1的中心向钢板本体1的边缘处逐渐增大,也可以是,凹槽11在钢板本体1的边缘处的深度大于凹槽11在钢板本 体1其他位置时的深度,也就是说,只有凹槽11在钢板本体1的边缘处的深度略大。 [0065] 如图1‑图4、图8所示,根据本发明第二方面实施例的防滑钢板100的加工方法,包括以下步骤: [0066] 刀具(图未示出)在驱动机构(图未示出)的驱动下做圆周运动,刀具做圆周运动的同时沿钢板本体1的长度方向运动,以使刀具旋转一周时形成不闭合的曲线111,刀具的运 动轨迹形成多条曲线111,曲线111具有中心点1111,多条曲线111的中心点1111位于同一直 线上,上述直线为凹槽11 的中心线112,多条曲线111在凹槽11的中心线112上首尾相接以 使多条曲线111形成连续线条; [0067] 刀具的运动轨迹在钢板本体1的上表面形成多个凹槽11。 [0068] 根据本发明实施例的防滑钢板100的加工方法,通过使刀具做圆周运动的同时沿钢板本体1的长度方向运动,并使刀具的运动轨迹形成多条曲线111 且多条曲线111在凹槽 11的中心线112上首尾相接形成连续线条,刀具的运动轨迹在钢板本体1的上表面形成多个 凹槽11,多个凹槽11可以增大轨道车辆的走行轮与钢板本体1的上表面之间的摩擦力,有效 防止轨道车辆在轨道梁上爬坡或者轨道梁存在雨水或油污时发生打滑的现象,且具有较好 的结构耐久性,保证了轨道车辆在坡道上的安全行驶。而且,在整个加工过程中刀具只需在 旋转的同时向前进给而无需反复抬升落下,从而可以缩短加工时间,提高加工效率。 [0069] 在本发明的一些实施例中,参照图3,刀具的运动轨迹满足: [0070] x(t)=a+B×cos(360°×t),y(t)=B×sin(360°×t), [0071] 其中,a为相邻两个中心点1111之间的距离,位于凹槽11的中心线112 两侧的部分到凹槽11的中心线112的最大距离相等且为B,t为时间。其中坐标原点为钢板本体1的一端 且位于凹槽11的中心线112上的一点,x(t) 为刀具的运动轨迹在钢板本体1的长度方向上 的坐标,y(t)为刀具的运动轨迹在钢板本体1的宽度方向上的坐标。 [0072] 由此,钢板本体1上的凹槽11较密集,可以增大钢板本体1的上表面的表面粗糙度。而且,在加工时,可以固定钢板本体1,使刀具在旋转的同时沿钢板本体1的长度方向进给, 随着时间的推移而不断重复且螺旋线自身相互重叠,形成交叉的网纹。刀具在旋转的过程 中可以碰到钢板本体1的边缘,无需抬刀,就可以实现对钢板的加工,使多条凹槽11沿钢板 本体1的长度方向依次设置。 [0073] 本实施例中的驱动机构可以包括一个驱动源,通过传动机构带动刀具完成上述运动轨迹,还可以包括两个驱动源,分别驱动刀具完成上述运动轨迹即可。 [0074] 进一步地,刀具的进给速度为v,驱动机构的转速为n,所述v、n满足: v=a×n。其中,刀具的进给速度v的单位为mm/min,相邻两个中心点1111 之间的距离a的单位为mm/ rpm,驱动机构的转速n的单位为rpm/min。由此,根据刀具的进给速度可以调节相邻两个中 心点1111之间的距离,根据吃刀量可以调节凹槽11的深度。在一具体的实施例中,a为10mm/ rpm,n为 80rpm/min,进给速度为800mm/min。 [0075] 在本发明的进一步实施例中,如图8所示,防滑钢板100的加工方法还包括: [0076] 去除多条凹槽11上的毛刺。 [0079] 对毛刺进行喷砂处理后,可在钢板本体1上喷涂保护层,喷涂保护层的顺序与前述一致。 [0080] 需要说明的是,凹槽11的深度与吃刀量有关,为了满足凹槽11在钢板本体1的边缘处的深度大于凹槽11在钢板本体1的中心处的深度这一条件,可以使得刀具在刚靠近钢板 本体1时吃刀量增大。 [0081] 在钢板本体11的厚度方向上的一侧表面上加工出交叉的多条凹槽11前,还包括以下步骤: [0082] 将钢板本体11吊装在龙门专机(图未示出)上; [0083] 在龙门专机上安装大刀桥(图未示出),并安装两个对称的小刀粒(图未示出)。 [0084] 由此,通过上述步骤,可以实现钢板本体11的固定。而且,通过安装两个对称的小刀粒,使刀具可以在旋转的同时沿钢板本体11的长度方向进给而无需抬刀,提高加工效率。 [0085] 在本发明的另一些实施例中,多条凹槽11可采用热轧成型。 [0086] 根据发明第三方面实施例的轨道梁200,如图8所示,包括根据本发明 上述第一方面实施例的防滑钢板100,钢板本体1的上表面用于供轨道车辆的走行轮通过。 [0087] 例如,在图8的示例中,轨道梁200大致呈工字型,轨道梁200包括上翼缘板、下翼缘板202和腹板201,腹板201连接在上翼缘板和下翼缘板202 之间。其中,上翼缘板为上述防 滑钢板100。防滑钢板100、腹板201和下翼缘板202的表面上可以均设有保护层12,以防止轨 道梁200被腐蚀。 [0088] 根据本发明实施例的轨道梁200,通过采用上述的防滑钢板100,防滑钢板100具有较好的防滑效果,可以有效防止轨道车辆在轨道梁200上爬坡或者轨道梁200上存在雨水或 油污时发生打滑的现象,且如此设置的轨道梁200 的结构耐久性较好。 [0089] 根据本发明 实施例的轨道梁200的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。 [0090] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具 有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。 [0091] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的 示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。 |