[發明專利]鋼軌現場焊感應正火系統

有效

• 申請號: 201010172645.5
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN102242536A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 李云
• 申請（專利權）人: 上海鐵群鐵路設備制造有限公司;李云
• 主分類號: E01B31/18
• 分類號: E01B31/18
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 何新平

技術領域：

本發明涉及熱處理領域，尤其涉及鋼軌正火處理領域。

背景技術：

隨著人們生活質量的提高，以及鐵路提速的要求，現在鐵路鋼軌、地鐵鋼軌等鋼軌普遍采用無縫焊接技術。

鋼軌焊接中一般分為廠焊(工廠焊接)和現場焊(現場焊)。廠焊工藝因為是在工廠中進行焊接，可以動用的設備較多，所以焊接工藝也相對成熟。現場焊則需要在鋼軌鋪設過程中進行焊接和熱處理，可以動用的設備相對較少，而且鋪設下的鋼軌無法伸入到已有的感應加熱器中，無法通過感應加熱的方式進行熱處理。

現在的現場焊工藝中的正火工藝，往往不能保證焊接處的金屬的金屬晶相與周邊金屬的金屬晶相相近，同時正火過程中也會改變金屬成分，比如造成鋼材去碳化。再者這些正火工藝無法深入到鋼軌內部實現正火，進而影響鋼軌質量。

發明內容：

本發明的目的在于提供鋼軌現場焊感應正火系統，以解決上述技術問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

鋼軌現場焊感應正火系統，包括一感應加熱系統，所述感應加熱系統包括一控制系統、逆變電源系統，以及與逆變電源系統連接的磁場發生裝置，所述磁場發生裝置包括兩個磁極；

還包括一導磁系統，所述導磁系統包括一第一軟磁體模塊和第二軟磁體模塊，所述第一軟磁體模塊和第二軟磁體模塊分別連接所述磁場發生裝置的兩個磁極；

所述第一軟磁體模塊右端設有第一模狀結構，所述第二軟磁體模塊左端設有第二模狀結構，所述第一模狀結構與所述第二模狀結構形成一允許鋼軌穿過的腔體，所述第一軟磁體模塊和所述第二軟磁體模塊之間可移動連接。

對于鋼軌現場焊感應正火系統，原有的設計中，一般設置一與鋼軌剖面結構相近磁感圈，該磁感圈連接逆變電源系統(中頻電源、高頻電源或超音頻電源)，在逆變電源系統的作用下，產生交變磁場，進而促使鋼軌內產生渦流電流，進而產生熱量，實現正火或者其他熱處理。

本發明的上述設計與已有設計不同。具體使用中鋼軌穿過第一模狀結構與第二模狀結構形成的腔體，并使鋼軌的焊縫位于所述腔體內。本發明是通過第一軟磁體模塊、第二軟磁體模塊將磁場發生裝置產生的磁場引導至鋼軌，使鋼軌內產生渦流電流，進而實現對焊縫處的正火，或者其他處理。本發明中所采用的第一軟磁體模塊和第二軟磁體模塊，相對于以往采用的磁感圈更加易于設計生產，并且使用壽命更長、產生的磁場更均勻、效果更加優異。

本發明的上述設計允許所述第一軟磁體模塊和所述第二軟磁體模塊進行相對移動，因此所述第一模狀結構與所述第二模狀結構所形成的腔體可以開合。對于已經焊接好，需要進行正火，或者進行其他處理的鋼軌，可以通過合上第一軟磁體模塊和第二軟磁體模塊將鋼軌夾入所述腔體內。在對兩段鋼軌正火后可只要打開所述腔體，即可使鋼軌現場焊感應正火系統直接脫離開鋼軌，而不需要使整根鋼軌穿過所述腔體。為現場焊帶來了很大便利，可以實現將感應加熱技術應用到現場焊中。保證現場焊中的焊縫處的金屬晶相與周邊的金屬晶相相近、避免鋼材料去碳化、能夠深入焊縫內部正火。采用本發明熱處理過的焊縫處的參數，與鋼軌其他部分參數基本一致，進而保證了受力情況基本一致，保證了鋼軌質量和使用壽命。

所述逆變電源系統采用中頻電源系統。通過中頻電源系統驅動所述磁場發生裝置產生的磁場更加便于深入到焊縫深處。另外，中頻電源系統可以輸出相對較大的功率。

所述第一軟磁體模塊和所述第二軟磁體模塊，均采用硅鋼片疊加構成的第一軟磁體模塊和第二軟磁體模塊。還可以采用由軟磁鐵氧體材料制成的第一軟磁體模塊和第二軟磁體模塊。

鋼軌現場焊感應正火系統還包括一驅動所述第一軟磁體模塊和所述第二軟磁體模塊相對移動的軟磁體模塊驅動系統，所述軟磁體模塊驅動系統包括一驅動控制系統，所述驅動控制系統連接一動作執行系統，所述動作執行系統連接所述第一軟磁體模塊和所述第二軟磁體模塊中的至少一個。

所述動作執行系統的動力系統采用伺服電機。通過所述伺服電機可以精確控制所述第一軟磁體模塊和所述第二軟磁體模塊間的相對位置，進而精確控制所述腔體的大小。所述動作執行系統的動力系統采用液壓系統。

所述導磁系統還包括第一底部導磁器、第二底部導磁器，所述第一底部導磁器、第二底部導磁器分別連接在所述第一軟磁體模塊、第二軟磁體模塊下方，所述第一底部導磁器、第二底部導磁器與所述第一軟磁體模塊、第二軟磁體模塊間分別可移動連接。這一設計，有利于改善鋼軌底部的正火質量。所述第一底部導磁器、第二底部導磁器也可以連接到軟磁體模塊驅動系統，做受控移動。