[發(fā)明專利]便攜式鋼軌焊接接頭中高頻電感應(yīng)加熱正火裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110340830.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102505589A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙文君;劉國(guó)利;程向鋒;畢云泉;范喜德;張瑞興;張愛(ài)萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵上海工程局有限公司
• 主分類號(hào): E01B31/18
• 分類號(hào): E01B31/18
• 代理公司: 上海三方專利事務(wù)所 31127
• 代理人: 吳干權(quán)

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及軌道鋼軌接觸焊正火加熱施工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種便攜式鋼軌焊接接頭中高頻電感應(yīng)加熱正火裝置和方法。

[背景技術(shù)]

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，軌道交通做為低碳、環(huán)保、便捷、平穩(wěn)、運(yùn)量大、成本底的交通工具越來(lái)越受到大、中城市建設(shè)者的親睞和老百姓出行的歡迎，也是一個(gè)現(xiàn)代化城市發(fā)展、人們生活水平提高的一個(gè)標(biāo)志性的惠民設(shè)施和亮麗的風(fēng)景線。而軌道交通中軌道的質(zhì)量起著關(guān)鍵的作用，為了人們乘坐的更加舒適，同時(shí)為了減少鋼軌與鋼軌之間的連接磨損和接頭病害，接頭焊接成為無(wú)縫鋼軌接頭的主體，在鋼軌接頭焊接施工工藝中，“正火”做為接頭焊接后改善接頭性能、消除內(nèi)在應(yīng)力、增加接頭使用壽命等方面是非常關(guān)鍵的工序。

目前國(guó)內(nèi)鐵路和城市軌道交通鋼軌焊接接頭正火主要為中頻正火、明火正火(氧氣-乙炔火焰正火)，其性能如圖4所示。

固定場(chǎng)所用中頻正火廣泛應(yīng)用，設(shè)備處于固定狀態(tài)，正火線圈為硬線圈。現(xiàn)場(chǎng)用中頻感應(yīng)開(kāi)合式硬線圈正火也有應(yīng)用，但是開(kāi)合式在頻繁的安裝、拆卸、電流傳導(dǎo)等方面存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)，且占用時(shí)間長(zhǎng)、工效低。

鋼軌焊接接頭現(xiàn)場(chǎng)(可移動(dòng)式)正火一直采用氧氣、乙炔明火火焰加熱(明火正火)的方式。氧氣、乙炔兩種氣體無(wú)論運(yùn)輸還是現(xiàn)場(chǎng)使用，都存在許多安全、質(zhì)量和環(huán)境隱患。由于鋼軌斷面變化大且復(fù)雜、加熱溫度要求整個(gè)斷面均勻升溫，且加熱時(shí)間要求短，要想滿足以上要求就需要火焰發(fā)生器火控變化和供氣量滿足鋼軌斷面的要求，故對(duì)氣體質(zhì)量、氣體壓力要求非常高，并且用氣量也非常大。瓶?jī)?nèi)剩余氣體低于一定壓力后就無(wú)法繼續(xù)使用，造成嚴(yán)重浪費(fèi)，加大了成本。在露天施工時(shí)受風(fēng)等影響加熱溫度難以控制，且不均勻，影響正火質(zhì)量、接頭質(zhì)量；在地鐵隧道內(nèi)施工，由于隧道空間狹窄、空氣流通不足，施工不但不安全而且廢氣不能及時(shí)排除，很利于操作人員健康。

受市場(chǎng)上利用中頻電對(duì)管件等材料加熱、焊接和冶金上小量冶煉金屬的方法的啟發(fā)，經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)，采用中高頻振蕩電流配以特制的軟線圈對(duì)鋼軌焊接接頭進(jìn)行感應(yīng)加熱的方式就很好地解決了以上的問(wèn)題，甚至對(duì)其他各種工件也可進(jìn)行加熱、校正等工作。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種特制的低電感熱耗散軟線圈、采用中高頻振蕩電流，對(duì)鋼軌焊接接頭進(jìn)行感應(yīng)加熱的正火裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種便攜式鋼軌焊接接頭中高頻電感應(yīng)加熱正火裝置，包括變壓器、冷水機(jī)8、加熱線圈4、石棉5、固定板2、固定桿3，其特征在于待加熱鋼軌6焊接接頭外部設(shè)有石棉5，石棉5外部設(shè)有加熱線圈4，所述變壓器7a逆變輸出端通過(guò)導(dǎo)線連接加熱線圈4，所述的變壓器7b逆變輸出端通過(guò)導(dǎo)線連接變壓器7a逆變輸入端，所述的變壓器7b連接電源裝置，所述的冷水機(jī)8冷凍水出口端通過(guò)水管連接變壓器7a和變壓器7b進(jìn)水口端，變壓器7a和變壓器7b出水口端通過(guò)水管連接冷水機(jī)8冷凍水進(jìn)口端，所述的冷水機(jī)8排水口端通過(guò)水管連接加熱線圈4進(jìn)水端，加熱線圈4排水端通過(guò)水管連接冷水機(jī)8感應(yīng)線圈進(jìn)水專用端，如附圖1、2所示。

所述的待加熱鋼軌6焊接接頭軌底11兩側(cè)、軌腰10兩側(cè)、軌頭9兩側(cè)及鋼軌6頂部分別設(shè)有固定桿3，固定桿3左右兩端設(shè)有固定板2的框架結(jié)構(gòu)。

所述的正火加熱裝置還包括遙控式測(cè)溫儀1，所述的待加熱鋼軌6頂部、軌頭9一側(cè)及軌底11一側(cè)上部分別設(shè)有測(cè)溫點(diǎn)A、B、C。

所述的冷水機(jī)8上還設(shè)有補(bǔ)水口和溢水口。

所述的變壓器7a和變壓器7b分別設(shè)有地線接口。

一種便攜式鋼軌6焊接接頭中高頻電感應(yīng)加熱正火方法，其特征在于所述的方法如下：

a.將正火裝置置于鋼軌6焊接接頭處；

b.運(yùn)行檢查：檢查電源、變壓器、冷水機(jī)8、紅外線測(cè)溫儀運(yùn)行正常；

c.鋼軌6接頭部位支、墊：將接頭及附近的鋼軌6進(jìn)行支、墊，使其保持鋼軌6軌道的設(shè)計(jì)線型，以防正火時(shí)鋼軌6發(fā)生線型變型；

d.安裝加熱線圈4：將隔熱材料緊貼鋼軌6安裝，加熱線圈4纏繞在接頭處隔熱材料上至少一圈，保證加熱線圈4覆蓋接頭的所有部位；鋼軌6與線圈的距離要均勻，距離小于30mm，用了固定板2與固定桿3將線圈固定；

e.接電源和冷水機(jī)8：首先將變壓器、感應(yīng)加熱電源分別與冷水機(jī)8接通，再將正火軟線圈與變頻振蕩電源、冷水機(jī)8接通后，然后進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行使用前很短時(shí)間內(nèi)運(yùn)行檢查，以保證變頻電源穩(wěn)定、高壓達(dá)到使用要求，以免影響感應(yīng)頻率；冷卻水路通達(dá)，保證加熱線圈4快速降溫，以免水路堵塞或不暢通，造成線圈被燒斷；保證先將變壓器、電源設(shè)備及時(shí)降溫，以免燒壞設(shè)備；