CN104946865A - 一种用于重轨轨端的风冷淬火装置 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种用于重轨轨端的风冷淬火装置。其技术方案是：冷却装置(2)的上顶板通过安装板(5)与支架(1)的上部横梁固定连接；冷却装置(2)上顶板的中心位置处竖直地装有冷却空气进气管(3)，冷却空气进气管(3)装有电磁阀(4)。冷却装置(2)的底部设有内凹式弧形冷风出口，内凹式弧形冷风出口处装有内凹式弧形薄板(14)。冷却装置(2)中间位置处水平地固定有均压板(10)，均压板(10)的上方水平地装有导流板(9)，在均压板(10)和内凹式弧形冷风出口间水平地装有风向调节装置(11)。本发明具有结构简单和集成性好的优点，采用该装置能满足不同规格重轨轨端的风冷淬火要求，能对重轨轨端实现均匀冷却。
Description
技术领域
本发明属于风冷淬火装置技术领域。具体涉及一种用于重轨轨端的风冷淬火装置。
背景技术
随着铁路建设的大力发展，人们对重轨的性能提出了更高的要求。为了保证重轨的使用寿命，有必要对重轨轨端进行热处理，重轨轨端淬火是重轨热处理过程中极其重要的部分，重轨轨端淬火的质量对于钢轨的承载力、强度和韧性有很大的影响。重轨轨端淬火常用的冷却方式包括雾冷、风冷和水冷，其中由于风冷在冷却过程比较稳定，人为影响因素相对较小，所以此种方式得到广泛的应用。
目前，风冷淬火装置通常采用的方式是在重轨轨端的左方、上方和右方三个不同的方位分别布置喷头，由喷头喷出的冷却气体对重轨轨端进行冷却淬火。但是由于喷头喷射具有一定的角度性，冷却并不十分均匀，在喷头角度范围内冷却速度较快，在喷头喷射范围边界处的冷却速度较慢，这样极易造成轨端硬度呈梯度分布，使硬度偏差值超出规范要求。此外，风冷淬火装置的冷却空气输送过来后一般需经均压罐稳压后再由软管输出与喷头连接，操作流程复杂，增加了整套装置的制造成本。
发明内容
本发明旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种结构简单、集成性好的用于重轨轨端的风冷淬火装置，采用该装置能满足不同规格重轨轨端的风冷淬火要求，能对重轨轨端实现均匀冷却。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述装置包括支架和冷却装置；冷却装置的上顶板通过安装板与支架的上部横梁固定连接。冷却装置上顶板的中心位置处竖直地装有冷却空气进气管，冷却空气进气管装有电磁阀。冷却装置底部的左侧和右侧为水平底板，底部的中间位置处设有内凹式弧形冷风出口，内凹式弧形冷风出口处装有内凹式弧形薄板。冷却装置中间位置处水平地固定有均压板，均压板的四边紧贴冷却装置内壁；均压板上方水平地装有导流板，导流板的前端和后端紧贴冷却装置内壁，在均压板和内凹式弧形冷风出口间水平地装有风向调节装置。
所述均压板均匀地设有通气孔，所述通气孔的直径为10~12mm，所述通气孔的孔距为通气孔直径的1.5~2.0倍。所述导流板的横向长度为冷却装置内壁横向长度的0.6-0.7倍，导流板的形心与冷却空气进气管的中心线在同一条直线上。
风向调节装置的结构是：冷却装置内壁的前侧和后侧对称地装有叶片固定板，叶片固定板均匀地开有轴孔，左摆动叶片、中间固定叶片和右摆动叶片通过各自的转动轴从左向右依次活动地安装在轴孔中；中间固定叶片为3~4个，左摆动叶片为2~3个。左摆动叶片的上部分别与连杆铰接，左起第1个左摆动叶片的转动轴装有从动齿轮，从动齿轮与长齿条啮合。长齿条活动地安装在滑板的滑槽中，滑板的右半部分水平地固定在冷却装置前侧的内壁，滑板的左半部分穿出冷却装置的壳体，滑板的左半部分水平地固定在左侧的角度调整装置前侧的内壁。左侧的角度调整装置的转轴两端通过轴承沿前后方向水平地固定在左侧的角度调整装置内，转轴前侧装有主动齿轮，主动齿轮与长齿条啮合，转轴后侧装有蜗轮，蜗轮与蜗杆配合，蜗杆左侧装有旋转手柄。
右摆动叶片和右侧的角度调整装置与左摆动叶片和左侧的角度调整装置对称设置。
所述的中间固定叶片垂直向下。
所述的内凹式弧形薄板设有小孔，小孔的孔径为0.6~1.0mm，小孔的孔距由内凹式弧形薄板的中心线向左侧和右侧均匀增大，中心线处孔距为5~6mm，两侧边缘处的孔距为8~10mm。
所述的冷却装置壳体、导流板、均压板和冷却空气管道的材质均为不锈钢。
所述的左摆动叶片、中间固定叶片和右摆动叶片的材质为工程塑料，左摆动叶片、中间固定叶片和右摆动叶片的平面形状为条状，左摆动叶片、中间固定叶片和右摆动叶片的两侧均对称地固定有转动轴。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本发明主要由支架和冷却装置组成，结构简单；冷却空气进入冷却装置后，最上层的导流板将冷却空气的气流分到左右两侧，冷却空气的气流进入导流板与均压板之间的均压腔进一步混匀，完成稳压。再通过均压板上的通气孔流出进入风向调节装置，冷却空气的输送无需外部均压罐即可完成冷却空气的稳压过程，本装置的集成性好。
2、均压板流出的冷却空气由风向调节装置改变冷却空气的流动方向，风向调节装置的左摆动叶片和右摆动叶片角度可调，中间固定叶片角度固定并分别垂直向下。旋转左侧的旋转手柄，通过蜗轮蜗杆的传动带动主动齿轮转动，主动齿轮通过长齿条带动从动齿轮转动，再由从动齿轮带动左起第1个左摆动叶片转动，由于左摆动叶片的上部分别与连杆铰接，从而实现左摆动叶片角度的同步调整。右摆动叶片与左摆动叶片对称设置。由于蜗轮蜗杆传动的自锁性，可以实现左摆动叶片和右摆动叶片角度位置的自固定，满足了不同规格重轨的轨端风冷淬火要求。
3、调整风向后的冷却空气经冷却装置底部的内凹式弧形薄板的小孔喷出，针对重轨轨端在冷却过程中踏面的左侧拐角和右侧拐角处出现的过冷问题，小孔的孔距由中心线向左右两侧均匀增大，减小重轨轨端左右两侧的进风量，实现了对重轨轨端的均匀冷却。
因此，本发明具有结构简单和集成性好的优点，采用该装置能实现冷却空气风向的调节，满足不同规格重轨轨端的风冷淬火要求，能对重轨轨端实现均匀冷却。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为图3中Ⅰ的局部放大图；
图5为图4的B-B剖视图；
图6为本发明的一种使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种用于重轨轨端的风冷淬火装置。如图1和图2所示，所述装置包括支架(1)和冷却装置(2)；冷却装置(2)的上顶板通过安装板(5)与支架(1)的上部横梁固定连接。冷却装置(2)上顶板的中心位置处竖直地装有冷却空气进气管(3)，冷却空气进气管(3)装有电磁阀(4)。如图3所示，冷却装置(2)底部的左侧和右侧为水平底板，底部的中间位置处设有内凹式弧形冷风出口，内凹式弧形冷风出口处装有内凹式弧形薄板(14)。冷却装置(2)中间位置处水平地固定有均压板(10)，均压板(10)的四边紧贴冷却装置(2)内壁；均压板(10)上方水平地装有导流板(9)，导流板(9)的前端和后端紧贴冷却装置(2)内壁，在均压板(10)和内凹式弧形冷风出口间水平地装有风向调节装置(11)。
如图3所示，所述均压板(10)均匀地设有通气孔，所述通气孔的直径为11~12mm，所述通气孔的孔距为通气孔直径的1.7~2.0倍。所述导流板(9)的横向长度为冷却装置(2)内壁横向长度的0.6-0.7倍，导流板(9)的形心与冷却空气进气管(3)的中心线在同一条直线上。
如图3、图4和图5所示，风向调节装置(11)的结构是：冷却装置(2)内壁的前侧和后侧对称地装有叶片固定板(21)，叶片固定板(21)均匀地开有轴孔，左摆动叶片(7)、中间固定叶片(8)和右摆动叶片(12)通过各自的转动轴(24)从左向右依次活动地安装在轴孔中；中间固定叶片(8)为4个，左摆动叶片(7)为3个。左摆动叶片(7)的上部分别与连杆(22)铰接，左起第1个左摆动叶片(7)的转动轴(24)装有从动齿轮(23)，从动齿轮(23)与长齿条(20)啮合；长齿条(20)活动地安装在滑板(16)的滑槽中，滑板(16)的右半部分水平地固定在冷却装置(2)前侧的内壁，滑板(16)的左半部分穿出冷却装置(2)的壳体，滑板(16)的左半部分水平地固定在左侧的角度调整装置(6)前侧的内壁。左侧的角度调整装置(6)的转轴(25)两端通过轴承沿前后方向水平地固定在左侧的角度调整装置(6)内，转轴(25)前侧装有主动齿轮(19)，主动齿轮(19)与长齿条(20)啮合，转轴(25)后侧装有蜗轮(18)，蜗轮(18)与蜗杆(17)配合，蜗杆(17)左侧装有旋转手柄(15)。
如图3和图4所示，右摆动叶片(12)和右侧的角度调整装置(13)与左摆动叶片(7)和左侧的角度调整装置(6)对称设置。
如图3所示，所述的中间固定叶片(8)垂直向下。
如图3所示，所述的内凹式弧形薄板(14)设有小孔，小孔的孔径为0.8~1.0mm，小孔的孔距由内凹式弧形薄板(14)的中心线向左右两侧均匀增大，中心线处孔距为5~6mm，两侧边缘处的孔距为8~10mm。
所述的冷却装置(2)壳体、导流板(9)、均压板(10)和冷却空气管道(3)的材质均为不锈钢。
所述的左摆动叶片(7)、中间固定叶片(8)和右摆动叶片(12)的材质为工程塑料，左摆动叶片(7)、中间固定叶片(8)和右摆动叶片(12)的平面形状为条状，左摆动叶片(7)、中间固定叶片(8)和右摆动叶片(12)的两侧均对称地固定有转动轴(24)。
实施例2
一种用于重轨轨端的风冷淬火装置。除下述技术参数外，其余同实施例1：
所述通气孔的直径为10~11mm，所述通气孔的孔距为通气孔直径的1.5~1.8倍；
中间固定叶片(8)为3个，左摆动叶片(7)为2个；
所述的内凹式弧形薄板(14)设有小孔，小孔的孔径为0.6~0.8mm。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本具体实施方式主要由支架(1)和冷却装置(2)组成，结构简单；冷却空气进入冷却装置(2)后，最上层的导流板(9)将冷却空气的气流分到左右两侧，冷却空气的气流进入导流板(9)与均压板(10)之间的均压腔进一步混匀，完成稳压。再通过均压板(10)上的通气孔流出进入风向调节装置(11)，冷却空气的输送无需外部均压罐即可完成冷却空气的稳压过程，本装置的集成性好。
2、均压板(10)流出的冷却空气由风向调节装置(11)改变冷却空气的流动方向，风向调节装置(11)的左摆动叶片(7)和右摆动叶片(12)角度可调，中间固定叶片(8)角度固定并分别垂直向下。旋转左侧的旋转手柄(15)，通过蜗轮(18)蜗杆(17)的传动带动主动齿轮(19)转动，主动齿轮(19)通过长齿条(20)带动从动齿轮(23)转动，再由从动齿轮(23)带动左起第1个左摆动叶片(7)转动，由于左摆动叶片(7)的上部分别与连杆(22)铰接，从而实现左摆动叶片(7)角度的同步调整。右摆动叶片(12)与左摆动叶片(7)对称设置。由于蜗轮(18)蜗杆(17)传动的自锁性，可以实现左摆动叶片(7)和右摆动叶片(12)角度位置的自固定，满足了不同规格重轨的轨端风冷淬火要求。
3、调整风向后的冷却空气如图6所示，经冷却装置(2)底部的内凹式弧形薄板(14)的小孔喷出，针对重轨轨端在冷却过程中踏面的左侧拐角和右侧拐角处出现的过冷问题，小孔的孔距由中心线向左右两侧均匀增大，减小重轨轨端左右两侧的进风量，实现了对重轨轨端的均匀冷却。
因此，本具体实施方式具有结构简单和集成性好的优点，采用该装置能实现冷却空气风向的调节，满足不同规格重轨轨端的风冷淬火要求，能对重轨轨端实现均匀冷却。
Claims (5)
1.一种用于重轨轨端的风冷淬火装置，其特征在于所述装置包括支架(1)和冷却装置(2)；冷却装置(2)的上顶板通过安装板(5)与支架(1)的上部横梁固定连接；冷却装置(2)上顶板的中心位置处竖直地装有冷却空气进气管(3)，冷却空气进气管(3)装有电磁阀(4)；冷却装置(2)底部的左侧和右侧为水平底板，底部的中间位置处设有内凹式弧形冷风出口，内凹式弧形冷风出口处装有内凹式弧形薄板(14)；冷却装置(2)中间位置处水平地固定有均压板(10)，均压板(10)的四边紧贴冷却装置(2)内壁；均压板(10)上方水平地装有导流板(9)，导流板(9)的前端和后端紧贴冷却装置(2)内壁，在均压板(10)和内凹式弧形冷风出口间水平地装有风向调节装置(11)；
所述均压板(10)均匀地设有通气孔，所述通气孔的直径为10~12mm，所述通气孔的孔距为通气孔直径的1.5~2.0倍；所述导流板(9)的横向长度为冷却装置(2)内壁横向长度的0.6-0.7倍，导流板(9)的形心与冷却空气进气管(3)的中心线在同一条直线上；
风向调节装置(11)的结构是：冷却装置(2)内壁的前侧和后侧对称地装有叶片固定板(21)，
叶片固定板(21)均匀地开有轴孔，左摆动叶片(7)、中间固定叶片(8)和右摆动叶片(12)通过各自的转动轴(24)从左向右依次活动地安装在轴孔中，中间固定叶片(8)为3~4个，左摆动叶片(7)为2~3个；左摆动叶片(7)的上部分别与连杆(22)铰接，左起第1个左摆动叶片(7)的转动轴(24)装有从动齿轮(23)，从动齿轮(23)与长齿条(20)啮合；长齿条(20)活动地安装在滑板(16)的滑槽中，滑板(16)的右半部分水平地固定在冷却装置(2)前侧的内壁，滑板(16)的左半部分穿出冷却装置(2)的壳体，滑板(16)的左半部分水平地固定在左侧的角度调整装置(6)前侧的内壁；左侧的角度调整装置(6)的转轴(25)两端通过轴承沿前后方向水平地固定在左侧的角度调整装置(6)内，转轴(25)前侧装有主动齿轮(19)，主动齿轮(19)与长齿条(20)啮合，转轴(25)后侧装有蜗轮(18)，蜗轮(18)与蜗杆(17)配合，蜗杆(17)左侧装有旋转手柄(15)；
右摆动叶片(12)和右侧的角度调整装置(13)与左摆动叶片(7)和左侧的角度调整装置(6)对称设置。
2.根据权利要求1所述的用于重轨轨端的风冷淬火装置，其特征在于所述的中间固定叶片(8)垂直向下。
3.根据权利要求1所述的用于重轨轨端的风冷淬火装置，其特征在于所述的内凹式弧形薄板(14)设有小孔，小孔的孔径为0.6~1.0mm，小孔的孔距由内凹式弧形薄板(14)的中心线向左侧和右侧均匀增大，中心线处孔距为5~6mm，两侧边缘处的孔距为8~10mm。
4.根据权利要求1所述的用于重轨轨端的风冷淬火装置，其特征在于所述的冷却装置(2)壳体、导流板(9)、均压板(10)和冷却空气管道(3)的材质均为不锈钢。
5.根据权利要求1所述的用于重轨轨端的风冷淬火装置，其特征在于所述的左摆动叶片(7)、中间固定叶片(8)和右摆动叶片(12)的材质为工程塑料，左摆动叶片(7)、中间固定叶片(8)和右摆动叶片(12)的平面形状为条状，左摆动叶片(7)、中间固定叶片(8)和右摆动叶片(12)的两侧均对称地固定有转动轴(24)。
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