CN106834660B - 一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法，包括下列步骤：仿形加热线圈安装步骤，将两个可脱卸的仿形加热线圈对应安装在线路钢轨焊接接头的两侧，并同时连接一串联谐振式中频电源的输出端，开启串联谐振式中频电源进行加热和计时；温度测量步骤：通过红外辐射传感器连续测量线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨表面的温度；输出功率调节步骤：红外辐射传感器将测量到的线路钢轨表面的温度送入位于其和串联谐振式中频电源之间的中央控制器，通过数学模型运算调节串联谐振式中频电源的输出功率，从而控制仿形加热线圈的加热功率；保温步骤：在线路钢轨表面的温度达到淬火温度后，进行保温和保温时间的计时，保温时间达到关闭串联谐振式中频电源。
Description
技术领域
本发明涉及一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法。
背景技术
中频淬火是线路钢轨焊接接头硬度处理的必要工序，传统的线路钢轨焊接接头中频淬火控制系统一般采用可控硅逆变电路，并经过并联谐振方式产生数百到数千赫兹的中频电源，使仿形加热线圈对线路钢轨焊接接头进行加热，使所述仿形加热线圈在被加热的线路钢轨焊接接头附近产生集肤效应，产生高温热量加热线路钢轨。另外在野外操作时也有采用乙炔加氧气的方式对线路钢轨表面进行加热，温度控制不准确，操作危险性大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法，其能够有效提高加热过程中被加热线路钢轨表面温度的一致性，以及温度控制的精度和安全性，而且节能环保。
实现上述目的的一种技术方案是：一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法，包括下列步骤：
仿形加热线圈安装步骤，将两个可脱卸的仿形加热线圈对应安装在线路钢轨焊接接头的两侧，并使两个所述仿形加热线圈同时连接一串联谐振式中频电源的输出端，并开启所述串联谐振式中频电源，对位于所述线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨的表面进行加热，并对加热时间进行计时；
温度测量步骤：通过红外辐射传感器连续测量所述线路钢轨表面的温度；
输出功率调节步骤：所述红外辐射传感器将测量到的所述线路钢轨表面的温度送入位于其和所述串联谐振式中频电源之间的中央控制器，所述中央控制器通过数学模型运算调节所述串联谐振式中频电源的输出功率，从而控制所述仿形加热线圈的加热功率；
保温步骤：在所述线路钢轨表面的温度达到淬火温度后，进行保温，并对保温时间进行计时，保温时间达到后，关闭所述串联谐振式中频电源；
其中，所述温度测量步骤和所述输出功率调节步骤是循环进行的，直至所述线路钢轨表面的温度达到淬火温度。
进一步的，所述温度测量步骤是通过多个红外辐射传感器同时进行的，将每个所述红外辐射传感器测量的温度通过独立的总线送入所述中央控制器，所述中央控制器通过数学模型运算调节所述串联谐振式中频电源的输出功率，确保所述线路钢轨表面温度的均匀性，所述中央控制器通过所述多个红外辐射传感器确认所述线路钢轨表面的温度达到淬火温度后，进入保温步骤，所述中央控制器对保温时间进行计时。
进一步的，在所述温度测量步骤和所述输出功率调节步骤中，向所述仿形加热线圈内通入冷却水。
进一步的，在所述温度测量步骤和所述输出功率调节步骤中，将所述线路钢轨表面的温度和加热时间同步显示在一触摸屏上。
采用了本发明的一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法的技术方案，包括下列步骤：仿形加热线圈安装步骤，将两个可脱卸的仿形加热线圈对应安装在线路钢轨焊接接头的两侧，并使两个所述仿形加热线圈同时连接一串联谐振式中频电源的输出端，并开启所述串联谐振式中频电源，对位于所述线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨的表面进行加热，并对加热时间进行计时；温度测量步骤：即通过红外辐射传感器连续测量所述线路钢轨表面的温度；输出功率调节步骤：所述红外辐射传感器将测量到的所述线路钢轨表面的温度送入位于其和所述串联谐振式中频电源之间的中央控制器，所述中央控制器通过数学模型运算调节所述串联谐振式中频电源的输出功率，从而控制所述仿形加热线圈的加热功率；保温步骤：在所述线路钢轨表面的温度达到淬火温度后，进行保温，并对保温时间进行计时，保温时间达到后，关闭所述串联谐振式中频电源；其中，所述温度测量步骤和所述输出功率调节步骤是循环进行的，直至所述线路钢轨表面的温度达到淬火温度。其技术效果是：其能够有效提高加热过程中被加热线路钢轨表面温度的一致性，以及温度控制的精度和安全性，而且节能环保。
附图说明
图1为本发明的一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制系统的电气连接示意图。
图2为本发明的一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制系统的外部结构示意图。
图3为本发明的一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制系统，包括中央控制器2和若干个红外辐射传感器1，用于检测线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨表面的温度，该若干个红外辐射传感器1均通过独立的总线连接中央控制器2的输入端，中央控制器2的输出端连接串联谐振式中频电源3的控制信号端，串联谐振式中频电源3的输出端连接对应位于线路钢轨焊接接头的两侧的线路钢轨上的两个仿形加热线圈4。
这样设计的目的在于：通过中央控制器2打开所有的红外辐射传感器1和串联谐振式中频电源3后，仿形加热线圈4开始对线路钢轨表面进行加热，使仿形加热线圈4在被加热的线路钢轨焊接接头附近产生集肤效应，产生高温热量加热线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨。同时所有的红外辐射传感器1开始对线路钢轨表面的温度进行连续测量，红外辐射传感器1将测量到的线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨表面的温度发送给中央控制器2，中央控制器2根据数学模型运算调节串联谐振式中频电源3的输出功率，使仿形加热线圈4以对应的加热功率对线路钢轨表面进行加热，从而实现在淬火过程中，对线路钢轨表面的升温过程的全程控制。在中央控制器2通过红外辐射传感器1检测到线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨表面的温度到达淬火温度后，中央控制器2开始计时，即进行保温计时，保温计时完成，或者说保温时间到达后，中央控制器2关闭串联谐振式中频电源3，线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨自然冷却。
本实施例中，串联谐振式中频电源3的控制信号端设有一个信号集成控制板，该信号集成控制板连接中央控制器2的输出端，串联谐振式中频电源3通过该信号集成控制板调节其输出功率，从而实现节能环保的技术效果。
本实施例中，该若干个红外辐射传感器1是通过RS485总线或者RS232总线连接中央控制器2的输入端的。
请参阅图2，本实施例中，本发明的一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制系统包括一块位于线路钢轨焊接接头上方的底板5，底板5的顶面上设有：控制柜52、传感器支架51、冷却水箱54和操作台55。
其中红外辐射传感器1都位于传感器支架51上，中央控制器2和串联谐振式中频电源3都位于控制柜52内。
由于在加热过程中，两个仿形加热线圈4中均要通过上千安培的电流，因此两个仿形加热线圈4的径向中心都是中空的，并连通冷却水箱54，冷却水箱54内的水通入仿形加热线圈4的径向中心，对仿形加热线圈4内部进行冷却，从而延长仿形加热线圈4的使用寿命。
操作台55包括触摸屏和计时器，其中所述触摸屏，用于对各个红外辐射传感器1进行设定，以及对淬火温度达到后的保温时间进行设定。所述计时器在中央控制器2启动串联谐振式中频电源3后开始计时，用于对淬火加热的全过程进行计时，同时，操作台55连接各个红外辐射传感器1，以获取线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨表面的温度，从而在所述触摸屏上显示时间与线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨表面温度的对应关系。
本发明的一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制系统，采用红外辐射传感器1和中央控制器2对串联谐振式中频电源3的输出功率进行调节，从而实现对线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨加热过程的全程控制，相比于并联谐振电源加可控硅电路的传统线路钢轨焊接接头中频淬火控制系统，其能够有效提高加热过程中被加热线路钢轨表面温度的一致性，以及温度控制的精度和安全性，而且节能环保。
本发明的一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法，包括下列步骤：
仿形加热线圈安装步骤，将两个可脱卸的仿形加热线圈4对应安装在线路钢轨焊接接头的两侧的线路钢轨上，并使两个仿形加热线圈4同时连接一串联谐振式中频电源3的输出端，并开启串联谐振式中频电源3，对线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨表面进行加热，并对加热时间进行计时，其中计时是通过操作台55上的计时器进行的。
温度测量步骤：该步骤是通过多个红外辐射传感器1同时进行的，该多个红外辐射传感器1同时连接中央控制器2，中央控制器2连接串联谐振式中频电源3。
输出功率调节步骤：该多个红外辐射传感器1将测量到温度送入中央控制器2，中央控制器2将红外辐射传感器1测量到的数据放入学模型中，运算调节串联谐振式中频电源3的输出功率，从而控制仿形加热线圈4的加热功率。
其中，所述温度测量步骤和所述输出功率调节步骤是循环进行的，直至线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨表面的温度达到淬火温度。
保温步骤：在中央控制器2通过红外辐射传感器1检测到线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨表面的温度达到淬火温度后，对线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨进行保温，中央控制器2对保温时间进行计时，保温时间达到后，中央控制器2关闭串联谐振式中频电源3。
同时，在所述温度测量步骤和所述输出功率调节步骤中，通过一冷却水箱54向两个仿形加热线圈4内通入冷却水，对仿形加热线圈4内部进行冷却，从而延长仿形加热线圈4的使用寿命。
所述温度测量步骤和所述输出功率调节步骤中，每个红外辐射传感器1均连接操作台55，因此线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨表面的温度和加热时间同步实时显示在操作台55的触摸屏上。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (3)
1.一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法，包括下列步骤：
仿形加热线圈安装步骤，将两个可脱卸的仿形加热线圈对应安装在线路钢轨焊接接头的两侧，并使两个所述仿形加热线圈同时连接一串联谐振式中频电源的输出端，并开启所述串联谐振式中频电源，对位于所述线路钢轨焊接接头两侧的线路钢轨的表面进行加热，并对加热时间进行计时；
温度测量步骤：通过红外辐射传感器连续测量所述线路钢轨表面的温度；
输出功率调节步骤：所述红外辐射传感器将测量到的所述线路钢轨表面的温度送入位于其和所述串联谐振式中频电源之间的中央控制器，所述中央控制器通过数学模型运算调节所述串联谐振式中频电源的输出功率，从而控制所述仿形加热线圈的加热功率；
保温步骤：在所述线路钢轨表面的温度达到淬火温度后，进行保温，并对保温时间进行计时，保温时间达到后，关闭所述串联谐振式中频电源；
其中，所述温度测量步骤和所述输出功率调节步骤是循环进行的，直至所述线路钢轨表面的温度达到淬火温度，
所述温度测量步骤是通过多个红外辐射传感器同时进行的，将每个所述红外辐射传感器测量的温度通过独立的总线送入所述中央控制器，所述中央控制器通过数学模型运算调节所述串联谐振式中频电源的输出功率，确保所述线路钢轨表面温度的均匀性，所述中央控制器通过所述多个红外辐射传感器确认所述线路钢轨表面的温度达到淬火温度后，进入保温步骤，所述中央控制器对保温时间进行计时。
2.根据权利要求1所述的一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法，其特征在于：在所述温度测量步骤和所述输出功率调节步骤中，向所述仿形加热线圈内通入冷却水。
3.根据权利要求1所述的一种线路钢轨焊接接头中频淬火控制方法，其特征在于：在所述温度测量步骤和所述输出功率调节步骤中，将所述线路钢轨表面的温度和加热时间同步显示在一触摸屏上。
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