一種開合式水冷鋼軌感應正火線圈及其使用方法技術

本發明專利技術涉及鐵路、軌道交通軌道施工技術領域，具體是一種有關鋼軌焊接接頭處理的開合式水冷鋼軌感應正火線圈。其特征在于應用仿形原理，感應正火線圈左右兩側線圈均為獨立管、線路，電流、水流在管路內通行，兩側線圈內水流、電流不連通，兩側各有兩根銅管并聯，兩側線圈在鋼軌一側軌底角處絕緣栓接，仿形鋼軌安裝。本發明專利技術正火加熱溫度均勻，提高了電-磁-熱轉化效率；供水供電線路采用水冷軟連接電纜，柔韌性好，各方位均可大范圍移動，滿足不同工況需要；線圈安拆方便、壽命長、成本低、節能環保；運行操作安全；鋼軌接頭正火質量穩定。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鐵路、軌道交通軌道施工
，具體是一種開合式水冷鋼軌感應 正火線圈及其使用方法。正火是將工件加熱到臨界溫度Ac或Accm以上30_50°C，其中Ac是指加熱時自由 鐵素體全部轉變為奧氏體的終了溫度，Accm是實際加熱中過共析鋼完全奧氏體化的臨界溫 度線。保溫適當時間后，在靜止的空氣中冷卻達到完全奧氏體化后的金屬熱處理工藝，正火 的主要目在于使晶粒細化和碳化物分布均勻化，去除材料的內應力，降低材料的硬度，改善 鋼的性能，獲得接近平衡狀態的組織，提高焊件的可靠性和壽命。現有技術中的鋼軌焊接接頭正火處理傳統工藝采用氧氣乙炔火焰正火，該工藝主 要為人為控制，質量不易控制、存在安全隱患、易污染環境等。國內已采用的電感應正火線 圈有仿形外貼式、纏繞式、對稱開合式等，已有的仿形外貼式為左右兩個不連通的線圈，沿 軌頂軌底中心對稱，但這種技術存在著施工時必須從鋼軌的一頭穿移至焊接接頭處的缺 陷；纏繞式為整根線圈纏繞若干圈，但纏繞式的方法其拆裝較為不便，浪費工時；對稱開合 式為承插連接線圈，如現有技術中公開號為CN 202247559 U的一種鋼軌焊接接頭熱處理裝 置，該裝置包括可被固定于鋼軌上的底架和通過連接機構設置于底架上的能使鋼軌的焊接 接頭產生渦流而被加熱的感應線圈，其具有與被焊接的鋼軌的截面相適配的形狀，所述感 應線圈由基本對稱并且可相互分離和接合的第一線圈部分和第二線圈部分組成，第一線 圈部分和第二線圈部分被布置成在相互接合時形成電連接而在相互分離時允許鋼軌從上 至下被套入該感應線圈中。由于該裝置中的感應線圈可相互分離，從而可通過使線圈分開 而將鋼軌套入其中，從而克服了感應加熱裝置在對鋼軌進行熱處理是必須從鋼軌的一頭穿 移至焊接接頭處的缺陷。但是這種技術在使用過程中容易造成循環冷卻水滴漏的問題。本專利技術的目的就是為了解決現有技術中的不足和缺陷，提供一種結構新穎、安全 可靠、節能環保、有效解決拆裝不便和循環冷卻水滴漏問題的開合式水冷鋼軌感應正火線 圈，其特征在于所述的感應正火線圈由左、右側兩部分組成，兩側線圈均為獨立管、線路，電 流、水流在管路內通行，兩側線圈內水流、電流不連通，左、右側兩部分各有兩根銅管并聯， 兩側線圈在鋼軌一側軌底角處絕緣栓接，仿形鋼軌安裝，連接銅塊采用兩顆M6螺絲將兩側 線圈接觸連接實現仿形安裝，線圈頂部采用水冷軟連接電纜與發生器電源、水箱連接。所述的感應正火線圈采用無氧T2紫銅管制作。所述的感應正火線圈中的工作線圈長度750mm，銅管寬度15mm，厚度10mm，兩根銅 管并聯寬度30_，外側纏繞絕緣耐高溫布保護線圈。所述的線圈頂部延伸處安裝限位裝置，將兩根線圈固定在一起，再與供水、供電系 統連接。所述的感應正火線圈工作距離為軌頂10mm、軌腰15mm、軌底角、軌底18mm,該空間安裝包裹鋼軌的絕緣耐高溫布。所述的線圈與中高頻發生器電源、冷卻水箱采用4根水冷軟連接電纜連接。所述的軟電纜與感應線圈為分開獨立結構。本專利技術還包括一種開合式水冷鋼軌感應正火線圈的使用方法，其特征在于所述的方法步驟a.抬升擬正火的焊縫兩側鋼軌，使之保持水平，防止正火時焊縫出現應力集中；b.焊縫部位鋼軌表面包裹絕緣隔熱毯，厚度IOmm;C.打開感應線圈，自鋼軌一側裝入感應線圈，用兩顆螺絲連接兩側線圈，進行仿形安裝；d.感應線圈的連接電纜分別與中頻發生器電源、循環水箱連接，使用無雜質的純凈水進行降溫，避免水銹沉積縮短線圈壽命；e.啟動水箱開始循環水降溫，設定升溫參數，啟動中頻發生器電源，對焊縫進行加熱正火；f.達到正火溫度，先斷開發生器電源，再斷開水箱電源；g.拆下兩側線圈的連接螺絲，打開線圈；h.自然冷卻至常溫，取下隔熱毯；1.轉移到下一作業面。本專利技術同現有技術相比，其優點在于1.應用了仿形原理，與鋼軌的工作距離不大于20mm，正火加熱溫度均勻，提高了電-磁_熱轉化效率，加熱時間3分鐘可達到正火溫度85(T950°C。2.供水供電線路采用水冷軟連接電纜，柔韌性好，各方位均可大范圍移動，滿足不同工況的需要。3.僅需拆裝軌底角一側的兩個M6螺絲即可實現線圈安拆，裝拆極為方便，工作效率高。4.感應線圈打開/閉合操作時不漏水，連接銅塊不通水，杜絕了滴水淬化鋼軌的質量隱患。5.感應線圈不易損壞，壽命長，成本低廉。6.運行操作安全，工作電壓低，輸出為隔離。7.能滿足固定、移動場所，高架、隧道內環境，地鐵、國鐵領域的應用。[附圖說明]圖1是本專利技術感應線圈的主要結構示意圖2是本專利技術水電連接裝置的主要結構示意圖3是本專利技術感應線圈工裝側視如圖所示，圖中1.水電連接裝置2.感應線圈3.鋼軌4.連接銅塊5.銅管6.水管7.電源輸出8.水冷軟連接電纜；指定圖1為本專利技術的摘要附圖。[具體實施方式]下面結合附圖對本專利技術作進一步說明，這種裝置的結構和原理對本專業的人來說 是非常清楚的。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定 本專利技術。本專利技術的感應正火線圈由左右側兩部分組成，感應正火線圈采用無氧T2紫銅管 制作，兩側線圈均為獨立管線路，管體通電產生交變磁場在鋼軌接頭上產生感應電流，電 流、水流在管路內通行，兩側線圈內水流、電流不連通。左右側兩部分各有兩根銅管并聯， 兩側線圈在鋼軌一側軌底角處絕緣栓接，仿形鋼軌安裝，從而對鋼軌加熱正火，管內壓流循 環水實施降溫。工作線圈長度優選750mm,銅管寬度15mm,厚度10 mm,兩根銅管并聯寬度 30mm，外側纏繞絕緣耐高溫布保護線圈；軌頂線圈延伸30mm安裝限位裝置，將兩根線圈固 定在一起，保證軌頂磁場均勻，再與供水、供電系統連接。一側軌底角線圈接觸部位用2個 M6螺絲固定，方便地開合感應線圈。可滿足左右兩股鋼軌的快速裝拆應用。線圈工作距離 優選為軌頂IOmm,軌腰15mm,軌底角、軌底18mm,該空間安裝包裹鋼軌的絕緣耐高溫布。線 圈與中高頻發生器電源、冷卻水箱采用4根水冷軟連接電纜連接，電纜長度600mm，無其它 水管，可方便的實現鋼軌抬升后的不同距離工況。連接的軟電纜和感應線圈分開，可以方便 更換感應線圈。本專利技術線圈的安裝使用方法為(I)抬升擬正火的焊縫兩側鋼軌，使之保持水平，防止正火時焊縫出現應力集中。(2)焊縫部位鋼軌表面包裹絕緣隔熱毯，厚度10mm。(3)打開感應線圈，自鋼軌一側裝入感應線圈，用兩顆螺絲連接兩側線圈，進行仿 形安裝。(4)感應線圈的連接電纜分別與中頻發生器電源、循環水箱連接，使用無雜質的純 凈水進行降溫，避免水銹沉積縮短線圈壽命。(5)啟動水箱開始循環水降溫，設定升溫參數，啟動中頻發生器電源，對焊縫進行 加熱正火。(6)達到正火溫度，先斷開發生器電源，再斷開水箱電源。(7)拆下兩側線圈的連接螺絲，打開線圈。(8)自然冷卻至常溫，取下隔熱毯。(9)轉移到下一作業面。本專利技術應用了中頻電流電磁感應加熱、仿形學、循環水冷卻等技術原理，采用低電 感的無氧T2紫銅管仿形鋼軌制作感應線圈，安裝于焊接后的鋼軌接頭上，利用中頻發生器 電源給感應線圈供應交變電流產生交變磁場，在鋼軌上產生渦流進行鋼軌加熱，鋼軌自常 溫升溫到85(T950°C自然冷卻完成正火。線圈的寬度充分考慮焊接熱影響區寬度，僅對熱 影響區實施正火，不對其他部位母材性質產生影響。線圈本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種開合式水冷鋼軌感應正火線圈，其特征在于所述的感應正火線圈由左、右側兩部分組成，兩側線圈均為獨立管、線路，電流、水流在管路內通行，兩側線圈內水流、電流不連通，左、右側兩部分各有兩根銅管并聯，兩側線圈在鋼軌一側軌底角處絕緣栓接，仿形鋼軌安裝，連接銅塊采用兩顆M6螺絲將兩側線圈接觸連接實現仿形安裝，線圈頂部采用水冷軟連接電纜與發生器電源、水箱連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉習生，張瑞興，李南坤，胡光靜，張愛萍，
申請(專利權)人：中鐵上海工程局有限公司，中鐵上海工程局華海工程有限公司，巴瑪克電氣設備上海有限公司，
類型：發明
國別省市：