雙工位鋼軌頭熱處理方法及雙工位鋼軌中頻感應(yīng)淬火裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鐵路道岔細(xì)長軌件軌頭中頻表面感應(yīng)淬火工藝方法，屬于熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】。兩根鋼軌固定在一個可以變速移動的床面上、可以分別起落進(jìn)行彎曲預(yù)變形,U71Mn鋼軌軌頭經(jīng)過1000Hz中頻感應(yīng)加熱到920∽980℃后，采用不銹鋼噴霧盒噴霧冷卻，調(diào)節(jié)噴霧量大小，使鋼軌頭淬火后表面余溫控制在420∽580℃，冷到室溫后鋼軌軌頭表面獲得深度大于8mm帽型、金相組織為索氏體的硬化層。硬化層提高了鋼軌1倍使用壽命。具有一次進(jìn)行兩根長鋼軌淬火、生產(chǎn)效率高、變形小、硬化層殘余應(yīng)力小、淬火質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】雙工位鋼軌頭熱處理方法及雙工位鋼軌中頻感應(yīng)淬火裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路道岔細(xì)長鋼軌軌頭中頻表面感應(yīng)淬火方法，屬于熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鐵路發(fā)展需要，提速道岔長短鋼軌要求全部軌頭表面感應(yīng)熱處理，現(xiàn)有的中頻感應(yīng)淬火機(jī)床不能熱處理長度大于18米的鋼軌，效率低下，不能滿足對生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。同時在使用時電源能耗大，使生產(chǎn)成本提高。目前國內(nèi)外還沒有兩根鋼軌同時進(jìn)行中頻感應(yīng)淬火技術(shù)的報道，廠家大多使用單工位鋼軌軌頭淬火技術(shù)，生產(chǎn)效率低、耗電大、質(zhì)量差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提出一種雙工位鋼軌頭熱處理方法及雙工位鋼軌中頻感應(yīng)淬火裝置，以提高道岔產(chǎn)品鋼軌熱處理生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。
[0004]雙工位鋼軌頭熱處理方法，其特征是:一次同時2根鋼軌淬火，并且按照如下步驟實(shí)施:兩根鋼軌固定在臺車面上，相隔設(shè)置有一排油頂裝置可以起頂落下鋼軌進(jìn)行預(yù)變形，變速臺車拖動兩根鋼軌通過固定的感應(yīng)器和噴霧盒，KGPS晶閘管中頻電源提供250KW功率、1000Hz頻率電源，雙加熱感應(yīng)器及其行走升降裝置分別對運(yùn)動著兩個鋼軌感應(yīng)加熱，不銹鋼噴霧盒以變化的噴霧量對熾熱鋼軌冷卻淬火。
[0005]實(shí)現(xiàn)所述方法的雙工位鋼軌中頻感應(yīng)淬火裝置，其特征在于包括:中頻電源柜、消諧補(bǔ)償柜、閉式冷卻塔、龍門固定架、移動臺車、淬火變壓器、淬火感應(yīng)器、水霧噴淋系統(tǒng)、控制操作臺、液壓操作臺；且移動臺車位于龍門固定架下方左右移動，淬火變壓器、淬火感應(yīng)器和水霧噴淋系統(tǒng)位于移動臺車上方；龍門固定架上固定有帶動淬火感應(yīng)器機(jī)頭上下運(yùn)動的氣缸；移動臺車下裝有位置對應(yīng)的液壓缸，液壓缸上裝有推頭并位于移動臺車正下方。
[0006]本發(fā)明方法與【背景技術(shù)】相比，具有一次進(jìn)行兩根23m長的鋼軌淬火、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。按照上述鋼軌軌頂面硬度300 ^ 380HB、帽型硬化層的頂深>8mm、側(cè)面深度>6mm、截面硬度為HRC40…34、金相組織為索氏體。提高了道岔產(chǎn)品質(zhì)量。能滿足道岔產(chǎn)品上43kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m鋼軌中頻感應(yīng)淬火技術(shù)要求。本發(fā)明裝置可同時熱處理2根鋼軌，淬火軌長度可達(dá)到25米；滿足產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)要求；實(shí)現(xiàn)淬火溫度實(shí)時檢測可控；實(shí)現(xiàn)預(yù)變形淬火，減少校直量，提高鋼軌的平順度，減輕尖軌殘余應(yīng)力等。單位時間產(chǎn)能至少提高0.6倍；電能單耗降低10%,預(yù)計年節(jié)約電費(fèi)約5萬余元。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明淬火裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 [0008]圖2是本發(fā)明淬火裝置側(cè)視圖。
[0009]其中，1-中頻電源柜，2-消諧補(bǔ)償柜，3-閉式冷卻塔，4-龍門固定架，5-移動臺車，6-淬火變壓器，7-淬火感應(yīng)器，8-水霧噴淋系統(tǒng)，9-控制操作臺，10-液壓操作臺。
【具體實(shí)施方式】
[0010]雙工位鋼軌頭熱處理工藝方法:兩根鋼軌固定在臺車面上，相隔3m有一排油頂裝置可以起頂落下鋼軌進(jìn)行預(yù)變形，變速臺車拖動2根鋼軌通過固定的感應(yīng)器和噴霧盒，KGPS晶閘管中頻電源提供250KW功率、1000Hz頻率電力，雙加熱感應(yīng)器及其行走升降裝置分別對運(yùn)動著兩個鋼軌軌頭感應(yīng)加熱，鋼軌軌頭表面在感應(yīng)器交變磁場作用下，產(chǎn)生與感應(yīng)器電流頻率相等、方向相反的感應(yīng)電流，電能變成大量熱能，使軌頭表面層快速加熱到920 - 980°C奧氏體化淬火溫度，不銹鋼噴霧盒以變化的噴霧量對熾熱鋼軌頭冷卻淬火，使鋼軌軌頭表面獲得了深度大于8mm、金相組織為索氏體的帽型硬化層。這層硬化層提高了鋼軌使用壽命I倍。
[0011]雙工位鋼軌頭熱處理工藝參數(shù):
[0012]U71Mn鋼軌雙工位淬火主要技術(shù)參數(shù)如下:
[0013]主要電參數(shù):
[0014]直流電流:280 ^ 440A，直流電壓:390 ^ 540V,中頻電壓:560 ^ 660V，變壓比:15:1，頻率:f = 850 ⑵ 1000Hz,功率:P = 120 ⑵ 170Kw
[0015]主要工藝參數(shù):
[0016]臺車移動車速 :V= 400 ^ 530mm/min，淬火溫度:920 ^ 980°C,
[0017]回火溫度:420^ 580°C，噴霧量:32 ^ 641/h
[0018]③U71Mn鋼軌照此工藝淬火后，軌頂面表面硬度300 - 380HB、獲得的帽型硬化層的頂深>8mm、偵愐深度>6mm、硬化層截面硬度為HRC40 - 34、硬化層金相組織為索氏體。
[0019]如圖1-2給出了本發(fā)明方法所用一種雙工位鋼軌中頻感應(yīng)淬火裝置【具體實(shí)施方式】，它包括:中頻電源柜1、消諧補(bǔ)償柜2、閉式冷卻塔3、龍門固定架4、移動臺車5、淬火變壓器6、淬火感應(yīng)器7、水霧噴淋系統(tǒng)8、控制操作臺9、液壓操作臺10 ;且移動臺車5位于龍門固定架4下方左右移動，淬火變壓器6、淬火感應(yīng)器7和水霧噴淋系統(tǒng)8位于移動臺車5上方；龍門固定架4上固定有帶動淬火感應(yīng)器7機(jī)頭上下運(yùn)動的氣缸；移動臺車5下裝有位置對應(yīng)的液壓缸，液壓缸上裝有推頭并位于移動臺車5正下方。
[0020]淬火裝置工作原理:
[0021]1.用行車將鋼軌吊至移動臺車5上，手動調(diào)整鋼軌在移動臺車5上的位置，保證鋼軌與移動臺車5在行進(jìn)方向平行，鋼軌吊裝數(shù)量可為1-2根；
[0022]2.啟動閉式冷卻塔3的電機(jī)，使閉式冷卻塔3對中頻電源柜1、電容器、淬火變壓器6、感應(yīng)器線圈、匯流銅排等部分進(jìn)行水冷卻；
[0023]3.開啟中頻電源柜I,調(diào)整電源功率；
[0024]4.開啟消諧補(bǔ)償柜2，使消諧補(bǔ)償柜2處于工作狀態(tài)；
[0025]5.啟動移動臺車5電機(jī)，通過變頻器變頻調(diào)整臺車行進(jìn)速度；
[0026]6.龍門架上固定氣缸上升，帶動機(jī)頭上升到最高工作位置；
[0027]7.固定架兩側(cè)電機(jī)動作，調(diào)整機(jī)頭左右方向移動，確保淬火感應(yīng)器7滾輪剛好壓在鋼軌上；
[0028]8.開啟水霧噴淋系統(tǒng)8，水氣從噴霧盒噴嘴噴出；[0029]9.當(dāng)鋼軌在淬火過程中發(fā)生上下翹曲時，按動液壓操作臺10按鈕，調(diào)整移動臺車5下對應(yīng)液壓缸，使液壓 缸推頭與鋼軌下地面接觸，完成整個淬火過程。
【權(quán)利要求】
1.雙工位鋼軌頭熱處理方法，其特征是:一次同時2根鋼軌淬火，并且按照如下步驟實(shí)施:兩根鋼軌固定在臺車面上，相隔設(shè)置有一排油頂裝置可以起頂落下鋼軌進(jìn)行預(yù)變形，變速臺車拖動兩根鋼軌通過固定的感應(yīng)器和噴霧盒，KGPS晶閘管中頻電源提供250KW功率、1000Hz頻率電源，雙加熱感應(yīng)器及其行走升降裝置分別對運(yùn)動著兩個鋼軌感應(yīng)加熱，不銹鋼噴霧盒以變化的噴霧量對熾熱鋼軌冷卻淬火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工位鋼軌頭熱處理方法，其特征是:雙工位鋼軌頭淬火主要技術(shù)參數(shù)如下: (1)主要電參數(shù): 直流電流:280 ^ 440A，直流電壓:390 ^ 540V，中頻電壓:560 ^ 660V，變壓比:15:1，頻率:f = 1000Hz,功率:P = 120 ⑵ 170Kw ； (2)主要工藝參數(shù): 車速:V = 400 ^ 530mm/min,淬火溫度:920 ^ 980°C 回火溫度:420 μ 580°C， 噴霧量:32 μ 641/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙工位鋼軌頭熱處理方法，其特征是鋼軌照此工藝淬火后，軌頂面表面硬度300 - 380HB、獲得的帽型硬化層的頂深>8mm、側(cè)面深度>6mm、硬化層截面硬度為HRC40 - 34、硬化層金相組織為索氏體。
4.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-3所述方法的雙工位鋼軌中頻感應(yīng)淬火裝置，其特征在于包括:中頻電源柜(I)、消諧補(bǔ)償柜(2)、閉式冷卻塔(3)、龍門固定架(4)、移動臺車(5)、淬火變壓器(6)、淬火感應(yīng)器(7)、水霧噴淋系統(tǒng)(8)、控制操作臺(9)、液壓操作臺(10);且移動臺車(5)位于龍門固定架(4)下方左右移動,淬火變壓器(6)、淬火感應(yīng)器(7)和水霧噴淋系統(tǒng)(8)位于移動臺車(5)上方；龍門固定架(4)上固定有帶動淬火感應(yīng)器(7)機(jī)頭上下運(yùn)動的氣缸；移動臺車(5)下裝有位置對應(yīng)的液壓缸，液壓缸上裝有推頭并位于移動臺車(5)正下方。
【文檔編號】C21D9/04GK103981353SQ201410204018
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】汪廣志, 張西謀, 趙鵬飛, 張剛 申請人:寶雞中鐵寶橋天元實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司