專利名稱：鋼軌中頻感應(yīng)加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬鋼軌熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是用于鋼軌的中頻電感應(yīng)加熱裝置。
為適應(yīng)客貨運(yùn)量猛增，鐵路部門不斷采取重載、高速、高密度、大運(yùn)量措施，致使鋼軌端部因車輪與鋼軌接縫處的沖擊而破損嚴(yán)重。國內(nèi)外都采用軌端局部熱處理的辦法來提高其強(qiáng)度和韌性。根據(jù)鐵路部門使用要求，需要加熱層呈“帽形”，且要求加熱層的溫差盡量小，以保證熱處理后性能均勻。在現(xiàn)有技術(shù)中，比較好的加熱裝置應(yīng)屬“五回路”中頻電感應(yīng)加熱裝置，但它仍存在軌頭上園角與下園角表面溫度相差較大(25～40℃)和制作較復(fù)雜等缺點(diǎn)。這將直接影響鋼軌熱處理后的性能。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能減少“帽形”加熱層溫差且設(shè)備制作簡(jiǎn)單的中頻電感應(yīng)加熱裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)了一種“七回路”的中頻(1000～2500Hz)電感應(yīng)加熱裝置，它由處于軌頭兩側(cè)的各兩組線圈和處于軌頭踏面的三組線圈組成。線圈為中空的銅管制成，其斷面為方形或矩形。各組線圈最好鑲嵌在導(dǎo)磁體的凹槽內(nèi)。各組線圈在導(dǎo)磁體外相連接，其連接順序要保證使相鄰兩組線圈電流方向相反，使其磁力線相互加強(qiáng)。線圈的進(jìn)線端和出線端與中頻電源相接。線圈內(nèi)通以冷卻介質(zhì)，以保護(hù)線圈不被燒壞。上述線圈給電后，每個(gè)線圈單獨(dú)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，共形成七個(gè)磁力線回路，故稱“七回路”，將“七回路”與“五回路”相比較(見

圖1和2)可以看出，對(duì)“五回路”結(jié)構(gòu)，踏面僅布置1組線圈，為了照顧溫度均勻性，不得不將置于踏面的線圈和置于軌頭兩側(cè)的上部線圈做得較寬。這樣一來，會(huì)使①線圈規(guī)格增多(要三種)，②踏面上部的線圈由于較寬，造成接線困難。另外，線圈的進(jìn)線端和出線端分別處于線圈的兩端，與中頻電源連接很不方便。對(duì)“七回路”結(jié)構(gòu)，踏面布置三組線圈，這三組線圈的磁力線基本將踏面復(fù)蓋，且不必將軌頭兩側(cè)的線圈做成特殊規(guī)格的，就能做到加熱層溫度基本均勻。踏面和側(cè)面的線圈都為同一規(guī)格，給制作和連接帶來方便，同時(shí)進(jìn)線端和出線端均處于線圈的同一端頭，使得與中頻電源連接方便?？傊瑢?duì)“七回路”來說由于線圈數(shù)的增加和線圈的合理配置，以使磁力線分布更趨合理，改善了軌頭各處溫度分布，使上圓角與下圓角處的溫差減少至5～15℃，使軌頭淬火后的性能基本一致。
用戶也可按只要線圈，不要導(dǎo)磁體的方案實(shí)施，只是加熱效果比上述有導(dǎo)磁體的方案稍差。
本裝置可將鋼軌軌頭以12～50℃／C的加熱速度加熱到850～1020℃。它具有軌頭各部位溫差小，“帽形”加熱層形狀對(duì)稱，裝置制作簡(jiǎn)單，連接方便等特點(diǎn)。其加熱效果與“五回路”比較如下
加熱效果比較表
本裝置適用于加熱各種型號(hào)和各種材質(zhì)的鋼軌，主要用于軌端淬火，也可用于其他場(chǎng)合的鋼軌熱處理。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方案作進(jìn)一步說明。
圖1“五回路”型加熱裝置剖面圖。
圖2“七回路”型加熱裝置剖面圖。
在圖2中，鋼軌軌頭1的兩側(cè)分別布置兩組線圈2，軌頭1的頂部(踏面)布置三組線圈4，上述線圈最好是鑲嵌在導(dǎo)磁體3的凹槽內(nèi)。線圈通電后，在各組線圈周圍分別形成磁回路，其磁力線分布如圖中細(xì)線所示。相鄰兩組線圈的電流方向是相反的，以使其磁力線相互加強(qiáng)。
權(quán)利要求1.一種用于鋼軌熱處理的中頻電感應(yīng)加熱裝置，其特征在于在軌頭(1)的兩側(cè)分別布置兩組線圈(2)，在軌頭(1)的頂部布置三組線圈(4)，線圈(2)和線圈(4)均是由中空銅管制成的，最好是將上述線圈鑲嵌在導(dǎo)磁體(3)的凹槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，各線圈的連接順序，要使得相鄰兩組線圈的電流方向相反，以使其磁力線相互加強(qiáng)。
專利摘要本實(shí)用新型屬鋼軌熱處理用中頻感應(yīng)加熱裝置。它由中空的銅制線圈和導(dǎo)磁體組成。線圈分布在軌頭兩側(cè)和頂面，每組線圈分別形成磁回路，該裝置共形成七個(gè)磁回路。線圈最好鑲嵌在導(dǎo)磁體的凹槽內(nèi)。由于線圈的合理布置，改善了軌頭加熱部位的溫度分布，使軌頭的上、下圓角的溫差縮小，熱處理后的性能基本一致。本實(shí)用新型可用于各種型號(hào)和各種材質(zhì)的鋼軌熱處理。主要用于軌端淬火，也可用于其他場(chǎng)合的鋼軌熱處理。
文檔編號(hào)H05B6/36GK2147706SQ9222198
公開日1993年11月24日 申請(qǐng)日期1992年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月30日
發(fā)明者鄭體成 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部重慶鋼鐵設(shè)計(jì)研究院