Устройство для закалки рельсов Советский патент 1993 года по МПК C21D9/04 

Изобретение относится к термической обработке металлов, и может быть использовано при упрочнении рамных рельсов стрелочных переводов.

Известно устройство для закалки остряков стрелочных переводов, содержащее Ферму с электроприводом перемещения, с пневмоиилиндрами и рычагами для фиксации и выгиба остряков, каретку, на которой размещены индуктор с магнитопроводом, спрей- ер, поджимное приспособление с направляющими роликами и тяговыми цилиндрами, которое снабжено установленным с обеих сторон пор индуктором дополнительным магнитопроводом и реостатом, включенным в цепь электропривода перемещения, при этом дополнительный магнитопровод и движок реостата жестко связаны с направляющими роликами.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает равномерность нагрева деталей по длине, за счет изменения величины зазора при закалке между индуктором и рельсом, обусловленным большим расстоянием между опорными роликами каретки, в результ те чего снижается качество закалки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является известное устройство для закалки рельсов, содержащее имеющую возможность перемещения ферму с закрепленными на ней рычагами для фиксации и выгиба рельсов, размещенную над Фермой подвеску с закрепленной

00

ю ю

со

ю

СА

на ней кареткой с индуктором и спрей ером и приспособление для поджатия каретки к рельсу, которое снабжено шарнирно закрепленной на каретке платформой с роликами, при этом индуктор закреплен на платформе, а каретка шарнирно закреплена на подвес ке„

Недостатком указанного устройства является то, что оно не обеспечивает качество закалки„ 80% рельсов упрочняется на твердость 320-3 0 НВ, при этом ролик, установленный за индуктором перегревается и заклинивает. Увеличение длины спрейера не дает положительного эффекта, а превышение давления воздуха в спрейере выше 3- атм„ резко увеличивает шум в цехе.

1 елью предлагаемого изобретения является повышение качества закалки рельсов путем создания прерывистости охлаждения и повышения интенсивности отбора тепла на отдельных участ- ках охлаждающего устройства при непрерывно-последовательной закалке с нагрева токами высокой частоты и повышения надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем что, с устройстве для закалки рельсов, содержащей имеющую возможность перемещения ферму с закрепленными на ней рычагами для фиксации и выгиба рельса, размещенную над фермой на подвеске каретку, снабженную спрейе- ром на роликах и шарнирно связанной с кареткой платформой на роликах, на которой закреплен индуктор, ролик спрейера со стороны индуктора выполнен полым и перфорированным и с полой осью., соединенной с источником хладагента, при этом сектор прорези составляет 80-90° выброса хлаяаген- та на рельс.

Вышеперечисленные признаки обуславливают соответствие предлагаемого технического решения требованию новизна, а также позволяют достичь поставленной цели.

Сущность решения заключается в создании прерывистости охлаждения и повышении интенсивности отбора тепла на отдельных участках рельсоё при непрерывно-последовательной за калке с нагрева ТВЧ путем изготовления ролика - спрейера с регламентированным углом выброса хладагента на

,-

рельс. При этом в большей степени отбирается тепло от центральной части головки рельса, в месте его контакта с холодным роликом. Прерывистость охлаждения достигается последовательностью прохода рельса, нагртого до 950-1050°С, под роликом-спр йером платформы, роликом-спрейером спрейера, спрейером и задним роликом-спрейером спрейера. В процессе прохождения рельса под роликами- спрейерами и спрейером наблюдается прерывистость охлаждения как такова и прерывистость по интенсивности охлаждения. Максимальная интенсивност охлаждения достигается в месте контакта рельса с роликом. При этом ограничение угла выброса хладагента на рельс роликом-спрейером, установленным за индуктором, обусловлено исключением досрочного подстужива- ния рельса Таким образом, данное техническое решение позволяет достичь цели, повысить качество закалки за счет создания прерывистости охлаждения, повысить надежность работы устройства за счет исключения перегрева ролика и снизить шум в цехе.

На фиг.1 изображено устройство для закалки рельсов (общий вид); на Фиг. 2 - продольный разрез ролика- спрейера; на фиг.З - поперечный разрез ролика-спрейера по АД.

Устройство включает закалочный стенд и закалочную каретку.

Закалочный стенд состоит из фермы 1 с электроприводом перемещения 2 На Аерме 1 установлены на цапфах 3 пневмоцилинлры 4 с рычагами 5 для фиксации и выгиба рельса 6 и поддержи вающие цилиндры 7. Закалочная каретка 8 на подвеске 9 связана шарнирно со спрейером 10, установленным на роликах 11, и платформой 12 на роликах 13, на которой установлен индуктор i4. Ролик 13 установленный на платформе за индуктором, как и ролики 11 спрейера со стороны индуктора выполнены полыми и перфориро-- ванными, а их оси - 15 полыми, соединенными с воздушной магистралью и с продольными прорезями 16, направленными на рельс, при этом оси прорезей 16 располагаются по образующей осей 15.

Устройство работает следующим образом. Рельс 6 подводят в захват рымага 5, например, левого, а второй конец опускают на первый рычаг 5 и механизмом (на чертеже не указано) вводят в захват этого рычага. После этого в цилиндры k подается воздух и посредством рычагов 5 рельс выгибают на головку на исходную стрелу и в поддерживающие цилиндры 7 подается воздух„ Цилиндры 7 служат для исключения вредного влияния веса каретки,, Каретка 8 профильными роликами 11 и 13 устанавливается на рель 6, обеспечивая регламентированные зазоры между индуктором 1 и головкой рельса 6, головкой рельса 6 и срейе- ром 10. После этого на водоохлаждае- мый индуктор И подается регламентированное напряжение и по достижении заданной температуры на конце рельса 6 включается движение стенда 1 электроприводом 2, а в спрейер 10 и оси 15 роликов 11 и 13 подается хладагент (воздух). По окончании закалки, сходу индуктора с рельса, отключается от генератора индуктор И, а по сходу с рельса 6 спрейера 10 он отключается от воздушной магистрали. Стенд 1 останавливается, каретка 8 поднимается, стенд 1 возвращается в исходное положение и производится смена рельса„ Закалка нового рельсч производится по описанной выше схеме.

Предлагаемое устройство испытано в условиях цеха стрелочных переводо (Ю) Кувшинского завода транспортного оборудования (КЗТО), Результаты упрочнения опытных партий приведены в таблице.

Все эксперименты проведены при давлении воздуха в прототипе атм, данном техническом решении 3 атм. Зазор между индуктором и рельсом 12 мм Зазор между спрейером и рельсом 13 мм„

Таблица показывает, что за счет повышения интенсивности охлаждения на отдельных участках охлаждающего устройства (создание прерывистости охлаждения) выход рельсов, упроч

ненных на твердость 360 НВ и выше, увеличился в раза. При этом увеличилась и глубина упрочнения рель сов, по сравнению с прототипом на 1-1,5 мм и снизился шум в цехе на 20% за счет снижения давления воздуха в спрейере

Кроме этого повысилась надежность JQ работы каретки за счет охлаждения ролика, установленного на платформе со стороны индуктора„

15

Формула изобретения

Устройство для закалки рельсов, содержащее имеющую возможность перемещения Лерму с закрепленными на ней рычагами для Фиксации и выгиба рельсов, размещенную над фермой подвеску с шарнирно соединенными кареткой с роликами и спрейером, платформой с роликами и индуктором и источник хладагента, отличающееся тем, что, с целью повышения качества закалки путем создания прерывистости охлаждения и повышения интенсивности отбора тепла на отдельных участках при непрерывно-последовательной закалке с нагревом Tfl4 и повышения надежности в работе устройства, ролик спрейера со стороны индуктора выполнен полым, перфорированным и с полой осью, соединенной с источником хлад

агента, при этом ось выполнена с продольной прорезью, сектор которой

составляет 80-90°.

i

Частота выпуска закаленных на 320-380 НВ рельсов

45

Прототип 50 30 15

Предла- 50 гаемый

15 60 10 10

b

if

x

Ч)

Использование: упрочнение рамных рельсов стрелочных переводов. Сущность изобретения: ролик спрейера установленный за индуктором выполнен полым, перфорированным и с полой осью, соединенной с источником хладагента, при этом ось выполнена с продольной прорезью, сектор которой составляет 80-90° Устройство позволяет повысить качество закалки рельсов путем создания прерывистости охлаждения и повышения интенсивности отбора тепла на отдельных участках охлаждающего устройства при непрерывно-последовательной закалке с нагревом TR4. Также устройство позволяет повысить надежность работы каретки. 3 ил., 1 табл. Ё

Фив.З