专利名称：用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器及其使用方法。
背景技术：
长钢轨焊接是建设、维修铁路无缝线路不可缺少的工序之一。目前我国新建有客车运营的铁路基本都是无缝线路。无缝线路以其噪音小、速度快、运行平稳等优点，在铁路行业迅速推广。随着我国高速铁路的快速发展，对无缝线路的要求越来越高。钢轨焊接接头质量是制约无缝线路质量提高的重要因素之一。尤其是现场长钢轨焊接接头质量，现场正火采用自然冷却，由于冷却速度慢，焊接接头热处理后硬度比厂焊低的多。经过一段时间运营容易出现低接头，影响行车速度，增加维修工作量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器及其使用方法，省力、高效、且能提高钢轨焊接接头的质量。本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的一种用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器，其特征在于包括走行支架、冷却风扇和冷却风路分配装置，所述冷却风路分配装置固定在走行支架上，冷却风路分配装置顶部安装冷却风扇；所述冷却风路分配装置为无底的空罐状，罐体下部内折，罐中设有风路隔板和风路开关；风路隔板将罐体分割成多个竖向空间，风路隔板顶部活动连接风路开关。所述风路隔板为三块，罐体中央设一块中央短隔板，另两块为长隔板对称设在中央短隔板两侧。所述走行支架为长框架，其两端设有带双轮缘的走行滚轮，该走行滚轮钢轨置于长钢轨上；所述长框架一端设有扶手，扶手上设置冷却风扇的电源开关。。所述走行支架的长框架上设有与冷却风路分配装置的罐体固定的短杆。所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器的使用方法，其特征在于将接通外接电源的冷却风路分配装置，沿钢轨推到现场焊接头上方，打开冷却风扇开关，冷却风扇产生的风按一定的次序和风量分配到需要的冷却部位，使冷却风路分配装置中心在焊接接头中心IOcm的范围均勻摆动，达到均勻冷却目的。所述校正外观的冷却风量由冷却时间控制，冷却次序由风路隔板和风路开关形成的风路控制；根据需要校正的偏差量确定风路及保持时间，需要纠正的偏差量越大风道需要保持的时间越长，达到保持时间后所有风路打开继续冷却钢轨焊接接头至60°C以下。偏于外观验收标准的焊接接头的局部冷却时间主要与纠偏量有关，纠偏量越大局部冷却时间越长，与气温、湿度、刮风等自然条件也相关，各种工况下纠偏量和时间的对应关系由现场工作人员根据工作经验调整。钢轨顶面高于外观验收标准0. 3到0. 5mm的焊接接头，将风路分配装置的外侧2个风路打开，中央侧2个风路关闭。钢轨顶面低于外观验收标准0到0. 3mm的焊接接头，将风路分配装置的中央2个风路打开，外侧2个风路关闭。钢轨工作面侧凸于外观验收标准0. 3到0. 5mm的焊接接头，将风路分配装置的中央隔板外侧2个风路打开，中央隔板内侧的关闭。钢轨工作面侧凹于外观验收标准0到0. 3mm的焊接接头，将风路分配装置的中央隔板内侧2个风路打开，中央隔板外侧的关闭。本发明的有益效果本发明采用风路分配装置控制钢轨焊接接头各部位的冷却次序和冷却速度，有效的提高了冷却效率，并降低了焊接接头外观不合格率，保证了现场钢轨焊接质量。该现场钢轨焊接接头冷却器采用外接电源提供动力源，实现现场钢轨焊接接头快速高效正火及钢轨焊接接头降温，其结构设计合理，操作简单，无须投入大量资金，能够保证现场钢轨焊接接头热处理质量。本发明采用2人即可完成钢轨焊接接头的冷却热处理和外观校正，一人快速对钢轨外观进行进行测量，确定冷却风的分配方案，另一操作冷却器进行冷却作业，每一个焊接接头可以节约半小时冷却时间，工作效率大大提高。本发明采用风冷方式给焊接接头降温，降温速度快，使接头在冷却过程中金属晶粒进一步细化，提高了钢轨接头的表面强度，保证了焊轨质量。本发明采用风路分配装置，将冷却风分配到不同的部位，使焊接接头按次序冷却， 利用冷却过程的热变形规律对焊接接头进行外观形状校正，提高了焊接接头的外观合格率，减少了外观打磨工作量，提高了产品质量。
图1本发明装置正视2本发明装置侧视3本发明适用于偏高的焊接接头装置示意4本发明适用于偏低的焊接接头装置示意5本发明适用于钢轨工作面侧凹于外观验收标准焊接接头装置示意6本发明适用于钢轨工作面侧凸于外观验收标准焊接接头装置示意中，1-走行支架，2-冷却风扇，3-冷却风路分配装置，4-风路隔板，5-风路开关， 6-风路，7-扶手，8-走行滚轮，9-长钢轨，11-风路1，12-风路2，13-风路3，14-风路具体实施例方式书附图对本发明作进一步说明。如图1-2所示，一种用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器，其特征在于包括走行支架、冷却风扇和冷却风路分配装置，所述冷却风路分配装置固定在走行支架上，冷却风路分配装置顶部安装冷却风扇；所述冷却风路分配装置为无底的空罐状，罐体下部内折，罐中设有风路隔板和风路开关；风路隔板将罐体分割成多个竖向空间，风路隔板顶部活动连接风路开关。
所述风路隔板为三块，罐体中央设一块中央短隔板，另两块为长隔板对称设在中央短隔板两侧。所述走行支架为长框架，其两端设有带双轮缘的走行滚轮；该走行滚轮钢轨置于长钢轨上。所述走行支架一端设有扶手，扶手上设置冷却风扇的电源开关。所述走行支架的长框架上设有与冷却风路分配装置的罐体固定的短杆。所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器的使用方法，其特征在于将接通外接电源的冷却风路分配装置，沿钢轨推到现场焊接头上方，打开冷却风扇开关，冷却风扇产生的风按一定的次序和风量分配到需要的冷却部位，使冷却风路分配装置中心在焊接接头中心IOcm的范围均勻摆动，达到均勻冷却目的。所述校正外观的冷却风量由冷却时间控制，冷却次序由风路隔板和风路开关形成的风路控制；根据需要校正的偏差量确定风路及保持时间，需要纠正的偏差量越大风道需要保持的时间越长，达到保持时间后所有风路打开继续冷却钢轨焊接接头至60°C以下。钢轨顶面高于外观验收标准0. 3到0. 5mm的焊接接头，将风路分配装置的外侧2 个风路打开，中央侧2个风路关闭。钢轨顶面低于外观验收标准0到0. 3mm的焊接接头，将风路分配装置的中央2个风路打开，外侧2个风路关闭。钢轨工作面侧凸于外观验收标准0. 3到0. 5mm的焊接接头，将风路分配装置的中央隔板外侧2个风路打开，中央隔板内侧的关闭。钢轨工作面侧凹于外观验收标准0到0. 3mm的焊接接头，将风路分配装置的中央隔板内侧2个风路打开，中央隔板外侧的关闭。本发明的目的之一在于提供了一种可采用风扇产生风源，再通过冷却风路分配装置将冷却风扇产生的风按一定的风量分配到需要的冷却部位的方法，其有效的控制了钢轨焊接接头的冷却速度，保证了冷却过程中钢轨焊接接头钢材有效晶体的形成，提高了长钢轨焊接接头焊接热处理质量。本发明的另一目的在于提供一种采用冷却风路分配装置将冷却风扇产生的风按一定的次序分配到需要的冷却部位，其有效的控制了钢轨焊接接头各部位的冷却次序，利用不同部位冷却次序控制冷却热变形，校正焊接接头外形偏差，提高了长钢轨焊接接头焊接外观质量。如图3-6所示四个风路的风路分配装置的分配方案标准钢轨焊接接头，将风路分配装置的风路1至风路4都打开，接通外接电源，打开风扇开关，使钢轨焊接接头迅速冷却，以达到细化晶粒，提高硬度的热处理要求，同时减少下一工序的等待时间，提高工作效率。偏高的焊接接头，如图3所示，将风路分配装置的风路1、风路4都打开，风路2、风路3关闭，打开风扇开关，使钢轨按预定方案冷却，以达到修正焊接接头外观偏差，提高外观质量，并兼顾热处理要求。偏低的焊接接头，如图4所示，将风路分配装置的风路2、风路3都打开，风路1、风路4关闭，打开风扇开关，使钢轨按预定方案冷却，以达到修正焊接接头外观偏差，提高外观质量，并兼顾热处理要求。钢轨工作面侧凸于外观验收标准的焊接接头，如图5所示，将风路分配装置的风路1、风路2打开，风路3、风路4关闭，打开风扇开关，使钢轨按预定方案冷却，以达到修正焊接接头外观偏差，提高外观质量，并兼顾热处理要求。钢轨工作面侧凹于外观验收标准的焊接接头，如图6所示，将风路分配装置的风路3、风路4打开，风路1、风路2关闭，打开风扇开关，使钢轨按预定方案冷却，以达到修正焊接接头外观偏差，提高外观质量，并兼顾热处理要求。焊接接头超出范围的需要校直，用机械方法校直由于有内应力产生形状记忆，使用期间容易产生几何形状超标，增加维修工作量，利用热变形校正内应力较小，可以大大减少运营期间的维修工作量。
权利要求
1.一种用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器，其特征在于包括走行支架、冷却风扇和冷却风路分配装置，所述冷却风路分配装置固定在走行支架上，冷却风路分配装置顶部安装冷却风扇；所述冷却风路分配装置为无底的空罐状，罐体下部内折，罐中设有风路隔板和风路开关；风路隔板将罐体分割成多个竖向空间，风路隔板顶部活动连接风路开关。
2.如权利要求1所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器，其特征在于所述风路隔板为三块，罐体中央设一块中央短隔板，另两块为长隔板对称设在中央短隔板两侧。
3.如权利要求1所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器，其特征在于所述走行支架为长框架，其两端设有带双轮缘的走行滚轮，该走行滚轮钢轨置于长钢轨上；所述长框架一端设有扶手，扶手上设置冷却风扇的电源开关。
4.如权利要求3所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器，其特征在于所述走行支架的长框架上设有与冷却风路分配装置的罐体固定的短杆。
5.一种如权利要求1至4之一所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器的使用方法，其特征在于将接通外接电源的冷却风路分配装置，沿钢轨推到现场焊接头上方，打开冷却风扇开关，冷却风扇产生的风按一定的次序和风量分配到需要的冷却部位，使冷却风路分配装置中心在以焊接接头中心10厘米的范围均勻摆动；所述校正外观的冷却风量由冷却时间控制，冷却次序由风路隔板和风路开关形成的风路控制；根据需要校正的偏差量确定风路及保持时间，需要纠正的偏差量越大风道需要保持的时间越长，达到保持时间后所有风路打开继续冷却钢轨焊接接头至60°C以下。
6.如权利要求5所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器的使用方法，其特征在于对符合外观验收标准的不需要校正的钢轨焊接接头，将风路分配装置的风路全都打开， 使钢轨焊接接头迅速冷却。
7.如权利要求5所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器的使用方法，其特征在于钢轨顶面高于外观验收标准0. 3到0. 5mm的焊接接头，将风路分配装置的外侧2个风路打开，中央侧2个风路关闭。
8.如权利要求5所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器的使用方法，其特征在于钢轨顶面低于外观验收标准0到0. 3mm的焊接接头，将风路分配装置的中央2个风路打开，外侧2个风路关闭。
9.如权利要求5所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器的使用方法，其特征在于钢轨工作面侧凸于外观验收标准0. 3到0. 5mm的焊接接头，将风路分配装置的中央隔板外侧2个风路打开，中央隔板内侧的关闭。
10.如权利要求5所述的用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器的使用方法，其特征在于钢轨工作面侧凹于外观验收标准0到0. 3mm的焊接接头，将风路分配装置的中央隔板内侧2个风路打开，中央隔板外侧的关闭。
全文摘要
本发明公开了一种用于长钢轨现场焊接接头冷却的冷却器及其使用方法，其特征在于包括走行支架、冷却风扇和冷却风路分配装置，所述冷却风路分配装置固定在走行支架上，其顶部安装冷却风扇；所述冷却风路分配装置为无底的空罐状，罐体下部内折，罐中设有风路隔板和风路开关；风路隔板将罐体分割成多个竖向空间，风路隔板顶部活动连接风路开关。使用时将接通外接电源的冷却风路分配装置，沿钢轨推到现场焊接头上方，打开冷却风扇开关，冷却风扇产生的风按一定的次序和风量分配到需要的冷却部位，使冷却风路分配装置中心在焊接接头中心10cm的范围均匀摆动，达到均匀冷却目的。本发明利用冷却过程的热变形规律对焊接接头进行外观形状校正，提高了焊接接头的外观合格率，减少了外观打磨工作量，提高了产品质量。
文档编号E01B31/18GK102409585SQ201110233768
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者曹同来, 石桂柳, 赵巨宏, 郝银根 申请人:中铁二十二局集团有限公司, 中铁二十二局集团第二工程有限公司