一种用于锻压AT轨型钢轨跟端的锻压淬火风盒的制作方法

一种用于锻压at轨型钢轨跟端的锻压淬火风盒
技术领域
1.本实用新型属于轨道技术领域，涉及一种用于锻压at轨型钢轨跟端的锻压淬火风盒。


背景技术：

2.钢轨热处理工艺分为离线轨头热处理和在线轨头热处理两种工艺方式，离线轨头热处理是将钢轨轨头重新加热到奥氏体化温度后，采用压缩空气冷却淬火。这种工艺大多采用电感应加热，能耗较高，且设备损耗强；在线轨头热处理是利用钢轨轧制后的余热进行轨头淬火，在线热处理工艺具有生产效率高，生产成本低，综合质量好的特点，而且轨头硬度分布均匀，淬硬层深度可达35mm以上，能使钢轨整体得到强化。
3.根据铁标tb/t2344.3-2018《异型钢轨》中3.11 异型钢轨轨顶面硬度应符合表4的要求。规范要求u75v在线热处理钢轨的轨顶面硬度：锻造部位（不含s区）的硬度应达到340~420hbw，热影响区部位（含s区）的硬度≥260hbw，最多允许5个测点（测点间距10mm）的硬度低于340hb。
4.为了保证此次工艺研究能够满足上述标准要求，设计了锻压淬火风盒，且优化了喷嘴的结构型式及布置型式。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于锻压at轨型钢轨跟端的锻压淬火风盒，以解决现有技术中存在的问题。
6.一种用于锻压at轨型钢轨跟端的锻压淬火风盒，包括安装框架，所述安装框架的底部安装有顶面风盒，所述安装框架的两个侧壁通过连接弯板均安装有侧风盒，所述顶面风盒及侧风盒上均布设有广角喷嘴，所述连接弯板由竖直板及水平板一体成型，且竖直板与水平板之间呈85
°‑
87
°
设置。
7.优选的，所述顶面风盒中间一排广角喷嘴直径为3mm，数量为28个，其余喷嘴直径为2.5mm，数量110个，所述侧风盒的广角喷嘴布置如下：
8.工件的跟端成型段585mm范围内，侧风盒底部设置一排广角喷嘴，广角喷嘴直径为2.5mm，数量为15个；
9.工件的过渡段180mm范围内，侧风盒底部设置两排广角喷嘴，广角喷嘴直径为2.5mm，数量为9个；
10.工件的热影响段535mm范围内，侧风盒底部设置三排广角喷嘴，广角喷嘴孔径2.5mm，数量为41个。
11.优选的，所述广角喷嘴的喷嘴深度为4mm，广角喷嘴的角度为40
°
。
12.优选的，相邻两个广角喷嘴之间的间距l为30mm，所述广角喷嘴与工件表面之间的高度h5的范围为70~95mm。
13.本实用新型的优点为：结构简单，通过设置侧风盒的安装角度、广角喷嘴的角度及
广角喷嘴的安装方式，使的工件表面能够对广角喷嘴喷出的风完全覆盖，且两广角喷嘴喷出的风不产生对流，使60at在线热处理钢轨锻压跟端部位轨顶面硬度、横断面硬度、机械性能、显微组织的各项性能测均符合tb/t2344.3-2018标准要求。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图2为本实用新型中连接弯板的结构示意图。
16.图3为本实用新型中顶面风盒的仰视图。
17.图4为本实用新型中广角喷嘴的主视剖视图。
18.图5为本实用新型中工件的结构示意图。
19.图6为本实用新型中广角喷嘴与工件之间的示意图。
20.附图中的标记为：1-安装框架，2-顶面风盒，3-连接弯板，31-竖直板，32-水平板，4-侧风盒，5-工件，h1-跟端成型段，h2-过渡段，h3-原材料段，6-广角喷嘴，h4-喷嘴深度。
具体实施方式
21.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
22.如图1-6所示，本实用新型公开了一种用于锻压at轨型钢轨跟端的锻压淬火风盒，包括安装框架1，所述安装框架1的底部安装有顶面风盒2，所述安装框架1的两个侧壁通过连接弯板3均安装有侧风盒4，所述顶面风盒2及侧风盒4上均布设有广角喷嘴6，所述连接弯板3由竖直板31及水平板32一体成型，且竖直板31与水平板32之间呈85
°‑
87
°
设置。
23.在本实施例中，所述顶面风盒2中间一排广角喷嘴6直径为3mm，数量为28个，其余喷嘴直径为2.5mm，数量110个，所述工件5包括跟端成型段h1、过渡段h2及热影响段h3，所述跟端成型段h1长度为585mm，所述过渡段h2长度为180mm，所述热影响段h3长度为535mm，所述侧风盒4的广角喷嘴6布置如下：
24.工件5的跟端成型段h1内，侧风盒4底部设置一排广角喷嘴6，广角喷嘴6直径为2.5mm，数量为15个；
25.工件5的过渡段h2内，侧风盒4底部设置两排广角喷嘴6，广角喷嘴6直径为2.5mm，数量为9个；
26.工件5的热影响段h3内，侧风盒4底部设置三排广角喷嘴6，广角喷嘴6孔径2.5mm，数量为41个。
27.在本实施例中，所述广角喷嘴6的喷嘴深度h4为4mm，广角喷嘴6的角度为40
°
。
28.在本实施例中，相邻两个广角喷嘴之间的间距l为30mm，所述广角喷嘴与工件表面之间的高度h5的范围为70~95mm，为保证工件表面能被喷嘴喷出的风完全覆盖，且两喷嘴喷出的风不产生对流，按照完全理论的情况下进行计算，喷嘴间距l，广角喷嘴的角度θ和喷嘴距工件的直线距离h间应满足以下计算公式：
29.30.将上式进行转化，广角喷嘴的角度θ的计算公式如下：
[0031][0032]
根据不同的l值和h值，下表罗列出了不同数值下的θ角：
[0033][0034]
实际工况时，考虑到高压空气的粘度等因素，实际需求的θ角应比理论计算值稍大3
°
~5
°
。同时，为了避免两喷嘴喷出的高压气流在交界处产生对流，θ角不宜过大。所以在实际确定喷嘴角度时，选取的喷嘴θ角应比理论值稍大5
°
。
[0035]
结合厂内实际工况，锻压机正火后风冷设备距离工件轨头的高度h值的范围约为70~95mm。根据既有风盒的设计尺寸，两喷嘴间的间距l=30mm，则广角喷嘴的角度θ应选择25
°
~33
°
。
[0036]
本实用新型结构简单，通过设置侧风盒4的安装角度、广角喷嘴6的角度及广角喷嘴6的安装方式，使的工件5表面能够对广角喷嘴6喷出的风完全覆盖，且两广角喷嘴6喷出的风不产生对流，使60at在线热处理钢轨锻压跟端部位轨顶面硬度、横断面硬度、机械性能、显微组织的各项性能测均符合tb/t2344.3-2018标准要求。
[0037]
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型保护范围之内。