CN107460796A - 一种钢轨纵向加热感应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢轨纵向加热感应器，包括汇流板、水冷管和感应圈，感应圈通过两组串联的方式绕制在钢轨轨头踏面和钢轨轨头侧面，并感应圈绕制方向与钢轨长度方向平行。有益效果在于：在钢轨轨头侧面感应圈以串联的方式绕制，且感应圈绕制方向与钢轨长度方向平行，加热时磁力线方向与钢轨长度方向垂直，即感应器磁力线方向与钢轨横断面垂直，能够显著增大钢轨轨头踏面临近感应面积，显著增大了单位长度感应电流与穿过轨头的磁力线密度，从而可提高单位时间内钢轨轨头踏面感应加热的热效率，增大轨头加热深度，消除轨头踏面加热黑带，显著改善钢轨轨头踏面加热慢、温度低的现象。
Description
技术领域
本发明涉及钢轨加热感应器装置领域，具体涉及一种钢轨纵向加热感应器。
背景技术
铁路道岔是铁路运营线路的关键设备，道岔轨件的性能是提高道岔使用寿命的重要指标；现在国内对道岔用钢轨都采用中频感应加热进行轨头表面的热处理，以提高轨件性能。以往钢轨轨头加热都是通过横向加热感应器来加热轨头，如图1-图2所示，使感应圈在轨头踏面的绕制方向与钢轨长度方向垂直，临近感应面积较小，踏面加热缓慢，尤其对于踏面较为平缓的60TY1与50系列等钢轨在初次感应加热时轨顶存在较为明显黑带，此处加热温度低，钢轨加热深度浅，不利于钢轨表面热处理强化，生产效率低；还有一种改进型的纵向加热感应器，如图3-图4所示，在钢轨侧面采用并联式的感应圈绕制方式，具有分流缺陷，感应电流密度与穿过轨头的磁力线密度低，加热效率低，处理质量差。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种钢轨纵向加热感应器，通过改变感应线圈的绕制方式，使线圈沿着钢轨的长度方向在钢轨轨头侧面以串联的方式绕制，改善钢轨轨头踏面的加热效果，增大加热透入的深渡；
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种钢轨纵向加热感应器，包括汇流板、水冷管和感应圈，所述感应圈通过两组串联的方式绕制在钢轨轨头踏面和钢轨轨头侧面，并所述感应圈绕制方向与钢轨长度方向平行；所述钢轨轨头侧面设有轨头侧面导磁体，钢轨轨头踏面上设有轨头踏面导磁体，且所述感应圈与所述轨头侧面导磁体、所述轨头踏面导磁体连接为一体；
作为优选，所述感应圈穿过所述汇流板，并通过紧固件将所述感应圈与所述汇流板固定；
作为优选，两个钢轨轨头侧面均设有轨头侧面导磁体，且两个轨头侧面导磁体对称设置；
作为优选，所述感应圈分为以双股串联绕制的方式，分别在钢轨轨头踏面和钢轨轨头侧面沿平行钢轨长度方向形成4列与4排取向相同的铜管结构；
采用上述方案，利用两根感应圈分别沿钢轨长度方向缠绕在钢轨轨头侧面和钢轨轨头踏面，在所述钢轨轨头侧面形成串联的绕制，在所述钢轨轨头踏面形成两根感应圈并联的绕制，使加热时磁力线方向与钢轨长度方向垂直，即感应器磁力线方向与钢轨横断面垂直，能够增加钢轨轨头踏面临近感应面积和增大其钢轨轨头侧面感度；同时在钢轨轨头侧面与钢轨轨头踏面均设有导磁体，从而可提高单位时间内钢轨轨头踏面感应加热的效率，即能够进一步提高感应加热时穿过钢轨轨头的磁力线密度，增大单位时间轨头加热透热深度，可进一步提高钢轨表面热处理强化效果及生产效率；
综上，本发明的有益效果在于：在钢轨轨头侧面感应圈以串联的方式绕制，且感应圈绕制方向与钢轨长度方向平行，加热时磁力线方向与钢轨长度方向垂直，即感应器磁力线方向与钢轨横断面垂直，能够显著增大钢轨轨头踏面临近感应面积，显著增大了单位长度感应电流与穿过轨头的磁力线密度，从而可提高单位时间内钢轨轨头踏面感应加热的热效率，增大轨头加热深度，消除轨头踏面加热黑带，显著改善钢轨轨头踏面加热慢、温度低的现象；并增加轨头侧面导磁体和轨头踏面导磁体，进一步提高钢轨轨头侧面感应加热热效率，进一步提高钢轨表面热处理质量与效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是原有横向加热感应器的结构图；
图2是原有横向加热感应器的感应圈绕制示意图；
图3是改进型纵向加热感应器的结构图；
图4是改进型纵向加热感应器的感应圈绕制示意图；
图5是本发明所述的钢轨纵向加热感应器正视图；
图6是本发明所述的钢轨纵向加热感应器左视图；
图7是本发明钢轨轨头踏面上部与钢轨轨头侧面平面展开感应圈绕制示意图；
图8是本发明钢轨纵向加热感应器感应圈绕制方式三维立体示意图；
附图标记说明如下：
1、汇流板；2、感应圈；3、轨头踏面导磁体；4、轨头侧面导磁体；5、水冷管；6、钢轨轨头踏面；7、钢轨轨头侧面。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围；
参见图5-图8所示，本发明提供了一种钢轨纵向加热感应器，包括汇流板1、水冷管5和感应圈2，所述感应圈2通过两组串联的方式绕制在钢轨轨头踏面6和钢轨轨头侧面7，并所述感应圈2绕制方向与钢轨长度方向平行，能够显著增大钢轨轨头踏面6临近感应面积，增大了感应电流与穿过轨头的磁力线密度；所述钢轨轨头侧面7设有轨头侧面导磁体4，钢轨轨头踏面6上设有轨头踏面导磁体3，且所述感应圈2与所述轨头侧面导磁体4、所述轨头踏面导磁体3连接为一体，可提高单位时间内钢轨轨头踏面6感应加热的效率，即能够进一步提高感应加热时穿过钢轨轨头的磁力线密度，增大单位时间轨头加热透热深度；
为将感应圈2有序的固定，作为优选，所述感应圈2穿过所述汇流板1，并通过紧固件将所述感应圈2与所述汇流板1固定；
为保证磁感线的对称分布，两个钢轨轨头侧面7均设有轨头侧面导磁体4，且两个轨头侧面导磁体4对称设置；
进一步地，所述感应圈2分为以双股串联绕制的方式，分别在钢轨轨头踏面6和钢轨轨头侧面7沿平行钢轨长度方向形成4列与4排取向相同的铜管结构；
采用上述方案，利用两根感应圈2分别沿钢轨长度方向缠绕在钢轨轨头侧面7和钢轨轨头踏面6，在所述钢轨轨头侧面7形成串联的绕制，在所述钢轨轨头踏面6形成两根感应圈2并联的绕制，使加热时磁力线方向与钢轨长度方向垂直，即感应器磁力线方向与钢轨横断面垂直，能够增加钢轨轨头踏面6临近感应面积和增大其钢轨轨头侧面7感度；同时在钢轨轨头侧面7与钢轨轨头踏面6均设有导磁体，从而可提高单位时间内钢轨轨头踏面6感应加热的效率，即能够进一步提高感应加热时穿过钢轨轨头的磁力线密度，增大单位时间轨头加热透热深度，可进一步提高钢轨表面热处理强化效果及生产效率；
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内；因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种钢轨纵向加热感应器，包括汇流板（1）、水冷管（5）和感应圈（2），其特征在于：所述感应圈（2）通过两组串联的方式绕制在钢轨轨头踏面（6）和钢轨轨头侧面（7），并所述感应圈（2）绕制方向与钢轨长度方向平行；所述钢轨轨头侧面（7）设有轨头侧面导磁体（4），钢轨轨头踏面（6）上设有轨头踏面导磁体（3），且所述感应圈（2）与所述轨头侧面导磁体（4）、所述轨头踏面导磁体（3）连接为一体。
2.根据权利要求1所述一种钢轨纵向加热感应器，其特征在于：所述感应圈（2）穿过所述汇流板（1），并通过紧固件将所述感应圈（2）与所述汇流板（1）固定。
3.根据权利要求1所述一种钢轨纵向加热感应器，其特征在于：两个钢轨轨头侧面（7）均设有轨头侧面导磁体（4），且两个轨头侧面导磁体（4）对称设置。
4.根据权利要求1所述一种钢轨纵向加热感应器，其特征在于：所述感应圈（2）分为以双股串联绕制的方式，分别在所述钢轨轨头踏面（6）和所述钢轨轨头侧面（7）沿平行钢轨长度方向形成4列与4排取向相同的铜管结构。
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