专利名称：钢轨离线或在线轨头踏面进行淬火、回火热处理生产线的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种钢轨离线或在线轨头踏面进行淬火、回火热处理生产线(钢 轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头踏面进行淬火、回火热处理生产线)。 属于钢轨淬火、回火热处理技术领域。
背景技术：
国内外技术是运用标准规；国内外采用喷气或喷水单一办法；传动、矫直分开，不 易消除内应力。
发明内容
本发明提出的是一种钢轨离线或在线轨头踏面进行淬火、回火热处理生产线(钢 轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头踏面进行淬火、回火热处理生产线)， 其目的旨在使轨头踏面部达到工艺温度，经淬火、回火后达到所需硬化层的深度和金相组 织要求。本发明的技术解决方案其特征是包括底架、电磁感应加热器、轴承座、铰链座架、 变频调速减速机、上夹紧辊轮支撑架、钢轨、喷气喷水装置、上压紧辊轮、上压紧辊轮调节装 置、下夹送辊轮、销轴、红外测温仪、侧斜压紧轮、支承轴、回火感应加热器、上料端、下料端 传动辊道；其中侧斜压紧轮装在支承轴上，支承轴装在铰链座架上，铰链座架用销轴装在底 架上，铰链座架可以摆动，并可用螺栓螺母锁定；支承轴通过联轴器与安装在底架上的变频 调速减速机联接；轴承座用螺栓固定在底架上，下夹送辊轮装入轴承座中被轴承座支撑，下 夹送辊轮通过联轴器与变频调速减速机联接；上压紧辊轮装在上压紧辊轮调节装置上，把 上压紧辊轮支撑架用螺栓固定在底架上，上压紧辊的高度可上下调节，上压紧辊轮和变频 调速减速机通过万向联轴器联接；电磁感应加热器和喷气喷水装置固定在底架上，在电磁 感应加热器出口处安装红外测温仪，用来监测轨头踏面加热终温度。本发明的优点高效节能，无污染、无有害气体排放、环保。加热速度快，氧化皮极 少，原材料损耗少。可达到晶粒超细化效果，提高强韧性。淬火冷却工艺对各种材质要求不 同。现有工艺一种是用空气冷却，另一种是用水冷却，本装置用气、水结合并可调节达到较 好效果。均勻加热减少变形。由于可以改变钢轨与感应加热器的位置，就可以调整钢轨各 部位的升温速度，来达到钢轨变形量尽可能小的要求。采用多对夹送辊轮和侧斜压紧轮来 限制加热、淬火、回火时的变形，使处理后的钢轨不需要矫直机矫直，可节省生产场地超过 钢轨两倍多的长度。省下一台钢轨矫直机的6000万元投资。
附图1是本发明的轴侧结构示意图。附图2是本发明的主视结构示意图。附图3是图2的左视结构示意图。
图中的1是底架、2是电磁感应加热器、3是轴承座、4是铰链座架、5是变频调速减 速机、6是上压紧辊轮支撑架、7是钢轨、8是喷气喷水装置、9是上压紧辊轮、10是上压紧辊 轮调节装置、11是下夹送辊轮、12是销轴、13是红外测温仪、14是侧斜压紧轮、15是支承轴、 16是回火感应加热器、17是上料端、下料端传动辊道。对照附图，其结构包括底架1、电磁感应加热器2、轴承座3、铰链座架4、变频调速 减速机5、上夹紧辊轮支撑架6、钢轨7、喷气喷水装置8、上压紧辊轮9、上压紧辊轮调节装 置10、下夹送辊轮11、销轴12、红外测温仪13(FR1A型)、侧斜压紧轮14、支承轴15、回火感 应加热器16、上料、下料传动辊道17。侧斜压紧轮14装在支承轴15上，支承轴15装在铰 链座架4上，铰链座架4用销轴12装在底架1上，铰链座架4可以摆动，并可用螺栓螺母锁 定。支承轴15通过万向联轴器与安装在底架1上的变频调速减速机5联接。轴承座3用 螺栓固定在底架1上，下夹送辊轮11装入轴承座3中被轴承座3支撑，下夹送辊轮11通过 联轴器与变频调速减速机5联接。上压紧辊轮9装在上压紧辊轮调节装置10上然后再装 在上压紧辊轮支撑架6上，把上压紧辊轮支撑架6用螺栓固定在底架1上，上压紧辊轮9的 高度可上下调节，上压紧辊轮9和变频调速减速机5通过万向联轴器联接。电磁感应加热 器2和喷气喷水装置8固定在底架1上，并可调节与钢轨之间间隙。在电磁感应加热器2 出口处安装红外测温仪13，用来监测轨头踏面加热终温度。上压紧辊轮的高度可上下调节。喷气采用压缩空气，喷嘴用快插式软管与气源连接，在喷口处装有水管口，利用高 速喷气流周围产生的负压原理把水喷出；喷气喷水装置8有4 8组组成，每组有45 75 个喷头，喷头与钢轨的倾斜角为50° 80°，每组之间有60 120mm间隙，喷气、水装置与 钢轨之间的间隙可调。红外测温是根据被测物体表面红外波段部分的热辐射进行非接触温度测量。与接 触测温相比，其特点是对测温度准确度无影响，因不接触高温物体，测试仪器不易损坏而 经久耐用。电磁感应加热器与钢轨轨头形状相似，并可调节与钢轨之间位置使轨头踏面均 勻升温，从而减少上、下弯曲变形。喷气采用压缩空气，喷嘴用快插式软管与气源连接。在喷 口装有水管口，利用高速喷气流周围产生的负压原理把水喷出。通过调节压缩空气压力来 改变压缩空气和水的流量，从而改变淬火冷却速度来达到需要的淬硬层深度和金相组织。上料端、下料端传动辊道一组(传动辊道由主动辊轮和从动辊轮组成)，主动辊轮 和从动辊轮的数量根据钢轨长度而定，目的是支撑钢轨和传送钢轨。主动轮由电机、链轮、 链条传动、从动轮起支撑作用。钢轨在辊道上被输送至电磁感应加热区入口夹送辊内。(如 附图)本组辊轮上有比轨底宽4 8mm、深6 12mm的凹槽。夹送辊轮的上压紧辊轮和下 夹送辊轮也有比轨头和轨底宽4 8mm、深6 12mm的凹槽，使钢轨在中间移动时不会偏 斜。夹送辊轮和侧斜压紧轮转动采用变频调速。由于钢轨经电磁感应加热和喷气、喷水淬 火后会产生弯曲变形，所以用上压紧辊轮、下夹送辊轮和侧斜压紧轮组成夹送钢轨限制钢 轨变形。上压紧辊轮可调节高低，侧斜压紧轮同样可调节压紧和锁定。辊轮传动全部采用 变频调速来满足加热、喷淬工艺要求的移动速度，前一区设电磁感应加热线圈2个用来加 热轨头踏面部达到工艺温度和均勻深度，在感应加热器出口处安装红外测温仪，用来监测 轨头踏面加热终温度，并通过温度来自动调节加热功率，使轨头踏面温度稳定在淬火工艺 温度范围内，并保证加热温度均勻。
工作时，钢轨7在上料传动辊道17传输下进入上压紧辊轮和下夹送辊轮之间，经 过电磁感应加热器2加热到淬火工艺温度和深度然后进入淬火喷气、水装置8，通过调节压 缩空气的压力改变气和水的流量达到淬火目的，根据工艺要求再进入回火感应加热器16 加热至回火温度，由红外测温仪13监测回火加热终温，并通过温度来自动调节加热功率， 使轨头踏面温度稳定在回火工艺温度范围内使钢轨轨头踏面达到热处理要求。
权利要求
1.一种钢轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头踏面进行淬火、回火热 处理生产线，其特征是包括底架、电磁感应加热器、轴承座、铰链座架、变频调速减速机、上 夹紧辊轮支撑架、钢轨、喷气喷水装置、上压紧辊轮、上压紧辊轮调节装置、下夹送辊轮、销 轴、红外测温仪、侧斜压紧轮、支承轴、回火感应加热器、上料端、下料端传动辊道；其中侧斜 压紧轮装在支承轴上，支承轴装在铰链座架上，铰链座架用销轴装在底架上，铰链座架可以 摆动，并可用螺栓螺母锁定；支承轴通过联轴器与安装在底架上的变频调速减速机联接； 轴承座用螺栓固定在底架上，下夹送辊轮装入轴承座中被轴承座支撑，下夹送辊轮通过联 轴器与变频调速减速机联接；上压紧辊轮装在上压紧辊轮调节装置上，把上压紧辊轮支撑 架用螺栓固定在底架上，上压紧辊的高度可上下调节，上压紧辊轮和变频调速减速机通过 万向联轴器联接；电磁感应加热器和喷气喷水装置固定在底架上，在电磁感应加热器出口 处安装红外测温仪，用来监测轨头踏面加热终温度。
2.根据权利要求1所述的一种钢轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头 踏面进行淬火、回火热处理生产线，其特征是上压紧辊轮装在上压紧辊轮调节装置上然后 再装在上压紧辊轮支撑架上。
3.根据权利要求1所述的一种钢轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头 踏面进行淬火、回火热处理生产线，其特征是电磁感应加热器和喷气喷水装置固定在底架 上，并可调节与钢轨之间间隙。
4.根据权利要求1所述的一种钢轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头 踏面进行淬火、回火热处理生产线，其特征是上压紧辊轮的高度可上下调节。
5.根据权利要求1所述的一种钢轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头 踏面进行淬火、回火热处理生产线，其特征是红外测温是根据被测物体表面红外波段部分 的热辐射进行非接触温度测量。
6.根据权利要求1所述的一种钢轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头 踏面进行淬火、回火热处理生产线，其特征是电磁感应加热器与钢轨轨头形状相似，并可调 节与钢轨之间位置使轨头踏面均勻升温。
7.根据权利要求1所述的一种钢轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨 头踏面进行淬火、回火热处理生产线，其特征是喷气喷水装置用以喷气是采用压缩空气，喷 嘴用快插式软管与气源连接，在喷口处装有水管口，利用高速喷气流周围产生的负压原理 把水喷出；喷气喷水装置有4 8组组成，每组有45 75个喷头，喷头与钢轨的倾斜角为 50° 80°，每组之间有60 120mm间隙，喷气喷水装置与钢轨之间的间隙可调。
8.根据权利要求1所述的一种钢轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头 踏面进行淬火、回火热处理生产线，其特征是工作时，钢轨在上料传动辊道传输下进入上压 紧辊轮和下夹送辊轮之间，经过电磁感应加热器加热到淬火工艺温度和深度然后进入淬火 喷气喷水装置，通过调节压缩空气的压力改变气和水的流量达到淬火目的，根据工艺要求 再进入回火感应加热器加热至回火温度，由红外测温仪监测回火加热终温，并通过温度来 自动调节加热功率，使轨头踏面温度稳定在回火工艺温度范围内使钢轨轨头踏面达到热处 理要求。
9.根据权利要求1所述的一种钢轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头 踏面进行淬火、回火热处理生产线，其特征是上压紧辊轮和下夹送辊轮有比轨头和轨底宽4 8_、深6 12_的凹槽。
全文摘要
本发明是一种钢轨离线或在线电磁感应加热、喷压缩空气和水在轨头踏面进行淬火、回火热处理生产线，其结构包括底架、电磁感应加热器、轴承座、铰链座架、变频调速减速机、上夹紧辊轮支撑架、钢轨、喷气喷水装置、上压紧辊轮、上压紧辊轮调节装置、下夹送辊轮、销轴、红外测温仪、侧斜压紧轮、支承轴、回火感应加热器、上料端、下料端传动辊道，优点高效节能，无污染。加热速度快，氧化皮极少，原材料损耗少。可达到晶粒超细化效果，提高强韧性。本装置用气、水结合并可调节达到较好效果。均匀加热减少变形。采用多对夹送辊轮和侧斜压紧轮来限制加热、淬火、回火时的变形，处理后的钢轨无需矫直机矫直，节省生产场地超过钢轨两倍多的长度。
文档编号C21D9/04GK102002573SQ201010290360
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者朱兴发, 胡明昌 申请人:朱兴发