[發明專利]一種鋼軌焊縫熱處理控制系統及熱處理方法

有效

• 申請號: 202110773175.6
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113416833B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 田利明;戴聃
• 申請（專利權）人: 包鋼中鐵軌道有限責任公司
• 主分類號: C21D9/50
• 分類號: C21D9/50;C21D9/04;C21D11/00;C21D1/28
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 郭建軍

1.一種鋼軌焊縫熱處理控制系統,具有控制鋼軌焊縫熱處理裝置按工藝指令對鋼軌焊縫執行熱處理動作的控制器，其特征在于，還包括，

正火處理子系統，包括三個測溫元件和第一模/數轉換模塊，以及被控對象雙頻正火機；第一模/數轉換模塊連接三個測溫元件和控制器，將三個測溫元件檢測到的模擬量信號轉換為數字量信號并發送至控制器處理；控制器連接雙頻正火機，控制雙頻正火機執行低頻正火工藝和高頻正火工藝；三個測溫元件中，第一測溫元件用于檢測焊縫處軌頭a的溫度，第二測溫元件用于檢測焊縫處左下底角c1的溫度，第三測溫元件用于檢測焊縫處右下底角c2的溫度；

噴風冷卻子系統，包括第四測溫元件、風壓傳感器、第二模/數轉換模塊，以及被控對象噴風裝置；第二模/數轉換模塊連接第四測溫元件、風壓傳感器和控制器，將第四測溫元件和風壓傳感器檢測到的模擬量信號轉換為數字量信號并發送至控制器處理；控制器連接噴風裝置執行噴風冷卻工藝，并通過控制噴風裝置中噴風管道上的電磁閥控制風壓大小；

走行子系統，包括變頻器和走行裝置，變頻器連接控制器和走行裝置的行走電機，控制走行裝置走形或停止。

2.根據權利要求1所述的鋼軌焊縫熱處理控制系統,其特征在于，三個測溫元件的安裝位置如下：走行裝置上設置第一支架，第一支架上設有安裝座，第一、二、三測溫元件通過轉動座安裝在安裝座上，并通過轉動座調節角度以對準鋼軌的軌頭a、以及底角c1、c2。

3.根據權利要求1所述的鋼軌焊縫熱處理控制系統,其特征在于，第四測溫元件的安裝位置如下：走行裝置上設置第二支架，第二支架通過轉動座連接第四測溫元件，噴風裝置外側為殼體結構，內部設置有噴風口，殼體上開孔，第四測溫元件能夠穿過開孔檢測到焊縫處軌頭a的溫度。

4.根據權利要求1所述的鋼軌焊縫熱處理控制系統,其特征在于，還包括工業PC，顯示屏,遠程PC；工業PC連接控制器和顯示屏，并與遠程PC通過DDE協議通信；在遠程PC上存儲各個鋼種熱處理工藝參數；在工業PC上選擇生產的鋼種，系統通過DDE協議讀取遠程PC上的各個參數，并保存到工業PC的內部變量中，工業PC發送工藝控制指令至控制器控制相應執行機構動作；工業PC和顯示屏用于提供合適的人機界面，將可編程控制器反饋的數據進行可視化處理，供操作人員對設備進行監視和控制。

5.根據權利要求1-4任一所述的鋼軌焊縫熱處理控制系統,其特征在于，控制器選用規格型號為西門子S7-200、224XPCN的PLC；四個測溫元件選用規格型號為GSHL1N、300-1400℃、4-20mA的紅外測溫探頭；第一模/數轉換模塊和第二模/數轉換模塊選用西門子、EM231CN模擬量轉換成數字量模塊。

6.一種鋼軌焊縫熱處理方法，用于控制鋼軌焊縫熱處理裝置按工藝指令對鋼軌焊縫執行熱處理動作，包括如權利要求1-4任一項所述的鋼軌焊縫熱處理控制系統；其特征在于，在遠程PC上存儲各個鋼種熱處理工藝參數；熱處理工藝參數包括，

雙頻正火機執行低頻正火工藝和高頻正火工藝的主要參數標準：正火起始溫度Ta，低頻正火標準時長ta，正火變頻溫度Tb，高頻正火標準時長tb，軌頭正火完成溫度Tc，底角c1正火完成溫度Td，底角c1奧氏體化持續時間tc，底角c2正火完成溫度Te，底角c2奧氏體化持續時間td；其中底角c1奧氏體化持續時間tc為底角c1溫度達到Td開始到完成高頻正火的時間；底角c2奧氏體化持續時間td為底角c2溫度達到Te開始到完成高頻正火的時間；

還包括，噴風裝置執行噴風冷卻工藝的主要參數標準：噴風起始溫度Tf，風壓上限值WPH，風壓下限值WPL，噴風時長te，噴風結束溫度Tg。