专利名称：钢轨中频感应加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属钢轨热处理技术领域，尤其是用于钢轨的中频电感应加热装置。
为适应客货运量猛增，铁路部门不断采取重载、高速、高密度、大运量措施，致使钢轨端部因车轮与钢轨接缝处的冲击而破损严重。国内外都采用轨端局部热处理的办法来提高其强度和韧性。根据铁路部门使用要求，需要加热层呈“帽形”，且要求加热层的温差尽量小，以保证热处理后性能均匀。在现有技术中，比较好的加热装置应属“五回路”中频电感应加热装置，但它仍存在轨头上园角与下园角表面温度相差较大(25～40℃)和制作较复杂等缺点。这将直接影响钢轨热处理后的性能。
本实用新型的目的是提供一种能减少“帽形”加热层温差且设备制作简单的中频电感应加热装置。
为实现上述目的，设计了一种“七回路”的中频(1000～2500Hz)电感应加热装置，它由处于轨头两侧的各两组线圈和处于轨头踏面的三组线圈组成。线圈为中空的铜管制成，其断面为方形或矩形。各组线圈最好镶嵌在导磁体的凹槽内。各组线圈在导磁体外相连接，其连接顺序要保证使相邻两组线圈电流方向相反，使其磁力线相互加强。线圈的进线端和出线端与中频电源相接。线圈内通以冷却介质，以保护线圈不被烧坏。上述线圈给电后，每个线圈单独产生一个磁场，共形成七个磁力线回路，故称“七回路”，将“七回路”与“五回路”相比较(见
图1和2)可以看出，对“五回路”结构，踏面仅布置1组线圈，为了照顾温度均匀性，不得不将置于踏面的线圈和置于轨头两侧的上部线圈做得较宽。这样一来，会使①线圈规格增多(要三种)，②踏面上部的线圈由于较宽，造成接线困难。另外，线圈的进线端和出线端分别处于线圈的两端，与中频电源连接很不方便。对“七回路”结构，踏面布置三组线圈，这三组线圈的磁力线基本将踏面复盖，且不必将轨头两侧的线圈做成特殊规格的，就能做到加热层温度基本均匀。踏面和侧面的线圈都为同一规格，给制作和连接带来方便，同时进线端和出线端均处于线圈的同一端头，使得与中频电源连接方便。总之，对“七回路”来说由于线圈数的增加和线圈的合理配置，以使磁力线分布更趋合理，改善了轨头各处温度分布，使上圆角与下圆角处的温差减少至5～15℃，使轨头淬火后的性能基本一致。
用户也可按只要线圈，不要导磁体的方案实施，只是加热效果比上述有导磁体的方案稍差。
本装置可将钢轨轨头以12～50℃／C的加热速度加热到850～1020℃。它具有轨头各部位温差小，“帽形”加热层形状对称，装置制作简单，连接方便等特点。其加热效果与“五回路”比较如下
加热效果比较表
本装置适用于加热各种型号和各种材质的钢轨，主要用于轨端淬火，也可用于其他场合的钢轨热处理。
以下结合附图对本实用新型的最佳实施方案作进一步说明。
图1“五回路”型加热装置剖面图。
图2“七回路”型加热装置剖面图。
在图2中，钢轨轨头1的两侧分别布置两组线圈2，轨头1的顶部(踏面)布置三组线圈4，上述线圈最好是镶嵌在导磁体3的凹槽内。线圈通电后，在各组线圈周围分别形成磁回路，其磁力线分布如图中细线所示。相邻两组线圈的电流方向是相反的，以使其磁力线相互加强。
权利要求1.一种用于钢轨热处理的中频电感应加热装置，其特征在于在轨头(1)的两侧分别布置两组线圈(2)，在轨头(1)的顶部布置三组线圈(4)，线圈(2)和线圈(4)均是由中空铜管制成的，最好是将上述线圈镶嵌在导磁体(3)的凹槽内。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，各线圈的连接顺序，要使得相邻两组线圈的电流方向相反，以使其磁力线相互加强。
专利摘要本实用新型属钢轨热处理用中频感应加热装置。它由中空的铜制线圈和导磁体组成。线圈分布在轨头两侧和顶面，每组线圈分别形成磁回路，该装置共形成七个磁回路。线圈最好镶嵌在导磁体的凹槽内。由于线圈的合理布置，改善了轨头加热部位的温度分布，使轨头的上、下圆角的温差缩小，热处理后的性能基本一致。本实用新型可用于各种型号和各种材质的钢轨热处理。主要用于轨端淬火，也可用于其他场合的钢轨热处理。
文档编号H05B6/36GK2147706SQ9222198
公开日1993年11月24日 申请日期1992年12月30日 优先权日1992年12月30日
发明者郑体成 申请人:冶金工业部重庆钢铁设计研究院