CN114959220B - 一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置及方法；装置包括工作台、感应加热装置、冲击装置、移动装置、往复装置、电机反转触发机构、变换轨面装置；利用感应加热装置进行加热和冲击装置进行机械冲击。通过装置中的三层工作滑台的配合工作，快速准确的进行位置移动；通过装置中的接近开关对伺服电机的反馈控制以保证锤头在轨面冲击，通过红外测温仪对伺服电机的及时反馈，保证感应加热的温度要求。本发明的高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置及方法，以对高锰钢辙叉进行预硬化处理为目的，使辙叉的表面硬度和硬化层深度得到改善，从而增加高锰钢辙叉的使用寿命。

Description

一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置及方法

技术领域

本发明涉及热处理和机械加工硬化技术领域，具体而言是一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置及方法。

背景技术

随着高速和重载的铁路运输要求，辙叉成为了轨道结构的薄弱环节之一，为了提高运输效率，需要高标准的辙叉作为支撑。高锰钢的重要特性是具有良好的加工硬化性能，在其受到强烈的冲击时，表面会迅速硬化，而心部仍然可以保持原有的硬度和良好的韧性。在工作前期，由于受到车轮的冲击和滚压，会对其造成磨损和压溃变形，严重影响它的安全使用寿命。通过对辙叉进行感应加热和机械冲击，以达到预硬化的目的，使辙叉的表面硬度和硬化层深度得到改善，从而增加高锰钢辙叉的使用寿命。

目前，高锰钢辙叉常用的加热方式是在加热炉窑内加热，而这种加热方式在对高锰钢辙叉进行加热时，会出现加热效率低，在加热炉窑内对辙叉整体进行加热会对一些不必要的部位进行加热，产生能量损耗，并且在经过加热炉窑内加热取出来一段时间后会恢复至常温，无法对高锰钢辙叉进行实时加热等问题，因此采用电磁感应加热作为一种新的加热高锰钢辙叉的方式。在此之前，常用的材料表面预硬化处理方法主要有电子束表面强化，喷丸强化和爆炸硬化等，由于电子束表面强化，喷丸强化所产生的能量较小，对辙叉进行预硬化时的得到的硬化层较浅，故不被采用。采用爆炸硬化进行预硬化虽然可以达到辙叉的表面硬度和硬化层深度的使用条件，但是爆炸硬化对高锰钢辙叉内在铸造质量要求很高。

电磁感应加热作为一种热处理技术，具有加热速度快、效率高、热损失小、易于实现自动化控制、绿色环保的优点，并且运用电磁感应对高锰钢辙叉进行加热，可以按照需求控制加热时间，实时加热，对所要求的轨面进行有效加热，损失的热量少，使辙叉表面温度均匀，辙叉内部的温度梯度小，随后再与冲击锤头配合，对高锰钢辙叉轨面进行冲击硬化处理，大大提高了辙叉的初期抗磨损和抗变形能力。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置。

本发明采用的技术手段如下：

一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置，包括工作台、安装在工作台上用于对高锰钢辙叉进行定位的辙叉定位板，以及三层工作滑台，三层工作滑台由下至上分为一号平台、二号平台和三号平台；

一号平台安装在工作台上，并沿高锰钢辙叉的长度方向与工作台滑动连接；二号平台安装在一号平台上方，并沿高锰钢辙叉的宽度方向与一号平台滑动连接；三号平台安装在二号平台上方；

二号平台上设置有竖直穿过一号平台，并用于对高锰钢辙叉的轨面进行感应加热和温度调节的感应加热装置；

三号平台上设置有竖直穿过二号平台和一号平台，并用于对高锰钢辙叉的轨面进行冲击硬化的冲击装置；

且所述冲击装置与所述感应加热装置位于所述高锰钢辙叉的轨面上方。

实现在冲击之前对轨面进行加热，且加热后直接进行冲击，完成三层工作滑台在直线运动过程中不间断的进行加工。

三次工作滑台的直线运动可以采用自动机械结构实现，方案为：工作台上设置有驱动三层工作滑台沿高锰钢辙叉的长度方向移动的移动装置，移动装置包括固定在工作台上的第一导轨、安装在一号平台上并与第一导轨相配合的第一滚轮、安装在工作台上的第一丝杠、安装在工作台上，并驱动第一丝杠工作的第一伺服电机，以及连接一号平台与第一丝杠的输出端的第一螺母座连接块；第一丝杠和第一导轨的延伸方向平行于高锰钢辙叉的长度方向。

因为高锰钢辙叉在加工过程中会进行更换轨面，故本发明公开了变换轨面装置，一号平台上设置有驱动二号平台沿高锰钢辙叉的宽度方向移动的变换轨面装置，变换轨面装置包括安装在一号平台上的第二导轨、安装在二号平台上并与第二导轨相配合的第二滚轮、安装在一号平台上的第二丝杠、安装在一号平台上，并驱动第二丝杠工作的旋转手柄，以及连接二号平台与第二丝杠的输出端的第二螺母座连接块；第二丝杠和第二导轨的延伸方向平行于高锰钢辙叉的宽度方向。

冲击装置选用现有冲击装置，如冲击锤、电镐、风镐等装置，其包括竖直穿过二号平台和一号平台的锤头，锤头的上部具有外缸，且三号平台上设置有驱动锤头工作的冲击装置电机。

在冲击装置冲击的过程中，冲击装置也需要对轨面的宽度方向进行冲击。本发明采用在二号平台上设置有驱动三号平台沿高锰钢辙叉的宽度方向移动的往复装置，往复装置包括安装在二号平台上的第三导轨、安装在三号平台上并与第三导轨相配合的第三滚轮、安装在二号平台上的第三丝杠、安装在二号平台上，并驱动第三丝杠工作的第二伺服电机，以及连接三号平台与第三丝杠的输出端的第三螺母座连接块；第三丝杠和第三导轨的延伸方向平行于高锰钢辙叉的宽度方向。

在往复装置运动的过程中，需要对第二伺服电机的转动方向进行调整，进而实现冲击装置在轨面上往复冲击，采用在冲击装置的两侧分别设置电机反转触发机构；

电机反转触发机构的排布方向平行于高锰钢辙叉的宽度方向；

电机反转触发机构包括竖直设置的开关固定板、两组连杆组、矩形平板和通过导向轮轴与矩形平板连接的导向轮，导向轮的轴线垂直于工作台所在平面，且导向轮与高锰钢辙叉的轨面侧壁滚动连接；

开关固定板的顶部安装有接近开关；

矩形平板的中部与开关固定板的底部固定连接；

两组连杆组分别设置的开关固定板的两侧，且两组连杆组的排布方向平行于高锰钢辙叉的长度方向；连杆组包括两个连杆，两个连杆的排布方向平行与高锰钢辙叉的宽度方向，连杆的底部与矩形平板铰接，连杆的顶部与二号平台的下表面铰接；

两个电机反转触发机构中相临的两个连杆之间通过弹簧连接；

接近开关与第二伺服电机信号连接。

所述冲击装置的外缸在宽度方向上运动至极限距离后，触发所述接近开关，所述第二伺服电机反转；所述极限距离为所述冲击装置即将不落在高锰钢辙叉的轨面时，所述接近开关与所述冲击装置的外缸之间的距离。

因为高锰钢辙叉是具有弯度的，因此采用弹簧的方式使导向轮一直贴合高锰钢辙叉的侧壁，同时利用连杆组保证开关固定板与导向轮随动，使开关固定板与高锰钢辙叉的轨道侧壁之间的距离保持不变，当冲击装置向一侧接近开关移动时，达到极限距离值后(冲击装置即将落在轨面外时)第二伺服电机反转，带动三号平台(冲击装置)反向运动，冲击装置向另一侧接近开关移动，然后再反转完成往复冲击；

感应加热装置对轨面的加热温度能够调节，靠近轨面时加热温度增加，远离轨面时加热温度减少，本发明采用对感应加热装置的高度进行调节实现加热温度的调节，同时采用红外测温仪进行测量，具体方案如下：

感应加热装置包括竖直设置且穿过一号平台的滑台线性模组、安装在滑台线性模组的输出端上的线圈固定架、安装在线圈固定架上的感应线圈、安装在线圈固定架上的红外测温仪，以及安装在二号平台上，并与滑台线性模组输入端连接，用于驱动滑台线性模组的输出端升降的第三伺服电机；红外测温仪用于测量高锰钢辙叉的轨面的温度，感应线圈呈矩形，且其宽于高锰钢辙叉的轨面；红外测温仪与第三伺服电机信号连接。

感应线圈内引入循环水，循环水的进水口和出水口分别设置在感应线圈的两侧。

本发明还公开了一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的方法，包括如下步骤：

S1、将高锰钢辙叉放在工作台上，通过辙叉定位板对高锰钢辙叉的位置进行定位；

S2、对二号平台进行移动，将感应线圈和冲击装置移动至正对高锰钢辙叉的轨面；

S3、一号平台沿高锰钢辙叉的长度方向进行移动，且在移动过程中感应线圈对轨面进行加热，且在加热完成后，冲击装置沿轨面的宽度方向对轨面进行往复冲击硬化。

在对轨面加热过程中，红外测温仪对轨面温度进行测量，设定红外测温仪要测量轨面的最大设定温度和最小设定温度，若红外测温仪所测温度大于最大设定温度，滑台线性模组将感应线圈向上调整，使感应线圈与加热轨面间距变大，使对轨面的加热温度降低，若红外测温仪所测温度小于最小设定温度，滑台线性模组将感应线圈向下调整，感应线圈与加热轨面间距变小，使对轨面的加热温度升高。

在所述一号平台移动过程中，冲击装置运动到极限距离后触发接近开关，所述第二伺服电机驱动反转，实现所述冲击装置在高锰钢辙叉上沿高锰钢辙叉的宽度方向对轨面进行往复冲击。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供了一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置及方法，在高锰钢辙叉服役前，辙叉表面和深度方向的硬度一般不够满足使用条件，而采用本装置通过感应加热和机械冲击对辙叉进行硬化，提高了高锰钢辙叉在服役前的硬度，硬度可达到45HRC左右，增加了其使用寿命。

2、本发明提供了一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置及方法，在对高锰钢辙叉的待加热区域进行感应加热时，感应线圈进行移动加热，感应线圈前后端和左右端产生的热影响区，通过热影响区叠加的方式，得到辙叉表面温度均匀，且表面温度在设定范围内，该加热区域表面与深度方向的温度梯度小的效果。可按照后续的冲击需求进行感应加热，得到想要的热处理效果，降低辙叉的表面硬度、增加辙叉的硬化层深度。

3、本发明提供了一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置及方法，利用工作台上三层工作滑台，可快速准确的调节到指定位置进行感应加热和机械冲击，节省了人力和时间，大大提高了整个过程的工作效率。

4、本发明提供了一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置及方法，通过红外测温仪对待加热的区域进行测温，保证感应加热的温度不超过最大设定温度，并利用电机进行及时反馈，可以很好地控制感应线圈的位置与辙叉表面的温度在要求范围内。

5、采用往复装置实现冲击装置对高锰钢辙叉的轨面的往复冲击，且采用电机反转触发机构，保证冲击装置一直落在轨面上。

基于上述理由本发明可在高锰钢辙叉的硬化和加工等领域广泛推广。

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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明具体实施方式中一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置三维视图。

图2为本发明具体实施方式中一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置俯视图。

图3为本发明具体实施方式中三层工作滑台结构示意图。

图4为本发明具体实施方式中电机反转触发机构及冲击装置结构示意图。

图5为本发明具体实施方式中感应加热装置结构示意图。

图中：1、工作台；2、辙叉定位板；3、一号平台；4、二号平台；5、三号平台；6、移动装置；601、第一导轨；602、第一滚轮；603、第一丝杠；604、第一伺服电机；605、第一螺母座连接块；7、变换轨面装置；701、第二导轨；702、第二滚轮；703、第二丝杠；704、旋转手柄；705、第二螺母座连接块；8、往复装置；801、第三导轨；802、第三滚轮；803、第三丝杠；804、第二伺服电机；805、第三螺母座连接块；9、高锰钢辙叉；10、感应加热装置；1001、滑台线性模组；1002、线圈固定架；1003、感应线圈；1004、红外测温仪；1005、第三伺服电机；1006、进水口；1007、出水口；11、冲击装置；1101、锤头；1102、外缸；1103、冲击装置电机；12、电机反转触发机构；1201、开关固定板；1202、矩形平板；1203、导向轮轴；1204、导向轮；1205、接近开关；1206、连杆；1207、弹簧。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1～5所示，一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置，包括工作台1、安装在工作台1上用于对高锰钢辙叉进行定位的辙叉定位板2，以及三层工作滑台，三层工作滑台由下至上分为一号平台3、二号平台4和三号平台5；

一号平台3安装在工作台1上，并沿高锰钢辙叉9的长度方向与工作台1滑动连接；工作台1上设置有驱动三层工作滑台沿高锰钢辙叉9的长度方向移动的移动装置6；移动装置6包括固定在工作台1上的第一导轨601、安装在一号平台3上并与第一导轨601相配合的第一滚轮602、安装在工作台1上的第一丝杠603、安装在工作台1上，并驱动第一丝杠603工作的第一伺服电机604，以及连接一号平台3与第一丝杠603的输出端的第一螺母座连接块605；第一丝杠603和第一导轨601的延伸方向平行于高锰钢辙叉9的长度方向。

二号平台4安装在一号平台3上方，并沿高锰钢辙叉9的宽度方向与一号平台3滑动连接；一号平台3上设置有驱动二号平台4沿高锰钢辙叉9的宽度方向移动的变换轨面装置7，变换轨面装置7包括安装在一号平台3上的第二导轨701、安装在二号平台4上并与第二导轨701相配合的第二滚轮702、安装在一号平台3上的第二丝杠703、安装在一号平台3上，并驱动第二丝杠703工作的旋转手柄704，以及连接二号平台4与第二丝杠703的输出端的第二螺母座连接块705；第二丝杠703和第二导轨701的延伸方向平行于高锰钢辙叉9的宽度方向。

三号平台5安装在二号平台4上方，且二号平台4上设置有驱动三号平台5沿高锰钢辙叉9的宽度方向往复移动的往复装置8，往复装置8包括安装在二号平台4上的第三导轨801、安装在三号平台5上并与第三导轨801相配合的第三滚轮802、安装在二号平台4上的第三丝杠803、安装在二号平台4上，并驱动第三丝杠803工作的第二伺服电机804，以及连接三号平台5与第三丝杠803的输出端的第三螺母座连接块805；第三丝杠803和第三导轨801的延伸方向平行于高锰钢辙叉9的宽度方向。

本实施例中，第一导轨601、第二导轨701和第三导轨801的结构相同，均采用H型钢，第一滚轮602、第二滚轮702和第三滚轮802的结构相同，均包括两个上下设置的滚轮，且两个滚轮将H型钢的上平面的内沿夹在中间。每个平台上均设置八个滚轮，即四个角处分别设置两个滚轮。

二号平台4上设置有竖直穿过一号平台3，并用于对高锰钢辙叉9的轨面进行感应加热和温度调节的感应加热装置10；三号平台5上设置有竖直穿过二号平台4和一号平台3，并用于对高锰钢辙叉9的轨面进行冲击硬化的冲击装置11；且冲击装置11与感应加热装置10均在高锰钢辙叉9的轨面的上方。

感应加热装置10包括竖直设置且穿过一号平台3的滑台线性模组1001、安装在滑台线性模组1001的输出端上的线圈固定架1002、安装在线圈固定架1002上的感应线圈1003、安装在线圈固定架1002上的红外测温仪1004，以及安装在二号平台4上，并与滑台线性模组1001输入端连接，用于驱动滑台线性模组1001的输出端升降的第三伺服电机1005；红外测温仪1004用于测量高锰钢辙叉9的轨面的温度，感应线圈1003呈矩形，且其远宽于高锰钢辙叉9的轨面；红外测温仪1004与第三伺服电机信号1005连接。感应线圈1003内引入循环水，循环水的进水口1006和出水口1007分别设置在感应线圈1003的两侧。进水口1006与冷水源连接。

冲击装置11选用现有冲击装置，如冲击锤、电镐等装置；冲击装置11包括竖直穿过二号平台4和一号平台3的锤头1101，锤头1101的上部具有外缸1102，三号平台5上设置有驱动锤头1101工作的冲击装置电机1103。

冲击装置11的两侧分别具有电机反转触发机构12；

电机反转触发机构12的排布方向平行于高锰钢辙叉9的宽度方向；电机反转触发机构12包括竖直设置的开关固定板1201、两组连杆组、矩形平板1202和通过导向轮轴1203与矩形平板1202连接的导向轮1204，导向轮1204的轴线垂直于工作台1所在平面，且导向轮1204与高锰钢辙叉9的轨面侧壁滚动连接；开关固定板1201的顶部安装有接近开关1205，矩形平板1202的中部与开关固定板1201的底部固定连接；两组连杆组分别设置的开关固定板1201的两侧，且两组连杆组的排布方向平行于高锰钢辙叉9的长度方向；连杆组包括两个连杆1206，两个连杆1206的排布方向平行与高锰钢辙叉9的宽度方向，连杆1206的底部与矩形平板1202铰接，连杆1206的顶部与二号平台4的下表面铰接；两个电机反转触发机构12中相临的两个连杆1206之间通过弹簧1207连接；接近开关1205与第二伺服电机804信号连接。

本发明采用两个电机反转触发机构12，两个电机反转触发机构12的导向轮1204时刻与轨面侧壁配合，在三号平台5运动到极限距离时，触发接近开关1205，接近开关1205触发第二伺服电机804，使第二伺服电机804工作带动三号平台5反向运动，三号平台5运动到另一侧的极限距离时，接近开关1205再次触发第二伺服电机804反转，进而实现冲击装置11的往复冲击。极限距离为冲击装置11即将不落在高锰钢辙叉9的轨面时，接近开关1205与冲击装置11的外缸1102之间的距离。

实施例2

如图1～5所示，基于实施例1提供的装置实施例2提供了一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的方法，包括如下步骤：

S1、将高锰钢辙叉9放在工作台1上，通过辙叉定位板2对高锰钢辙叉9的位置进行定位；

S2、通过旋转手柄704带动二号平台4进行移动，将感应线圈1003和冲击装置11移动至正对高锰钢辙叉9的轨面；此时两个电机反转触发机构12的两个导向轮1204分别位于轨面的两侧，并与其侧壁滚动连接；

S3、第一伺服电机604驱动第一丝杠603工作，带动一号平台3沿高锰钢辙叉9的长度方向进行移动，且在移动过程中感应线圈1003对轨面进行加热，且在加热完成后，冲击装置11沿轨面的宽度方向对轨面进行往复冲击硬化，实现移动式连续冲击硬化。

在需要变轨时，通过旋转手柄704带动二号平台4进行移动实现变轨。

在对轨面加热过程中，红外测温仪1004对轨面温度进行测量，设定红外测温仪1004要测量轨面的最大设定温度和最小设定温度，若红外测温仪1004所测温度大于最大设定温度，滑台线性模组1001将感应线圈1003向上调整，使感应线圈1003与加热轨面间距变大，使对轨面的加热温度降低，若红外测温仪1004所测温度小于最小设定温度，滑台线性模组1001将感应线圈1003向下调整，感应线圈1003与加热轨面间距变小，使对轨面的加热温度升高；

在一号平台3移动过程中，冲击装置11运动到极限距离后触发所述接近开关接近开关1205，第二伺服电机804反转，使冲击装置11往回运动，避免其不落在轨面上，通过两个接近开关1205的往复触发实现冲击装置11的往复运动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置，其特征在于，包括工作台、安装在工作台上用于对高锰钢辙叉进行定位的辙叉定位板，以及三层工作滑台，所述三层工作滑台由下至上分为一号平台、二号平台和三号平台；

所述一号平台安装在所述工作台上，并沿所述高锰钢辙叉的长度方向与所述工作台滑动连接；所述二号平台安装在所述一号平台上方，并沿所述高锰钢辙叉的宽度方向与所述一号平台滑动连接；所述三号平台安装在所述二号平台上方；

所述二号平台上设置有竖直穿过所述一号平台，并用于对所述高锰钢辙叉的轨面进行感应加热和温度调节的感应加热装置；

所述三号平台上设置有竖直穿过所述二号平台和所述一号平台，并用于对所述高锰钢辙叉的轨面进行冲击硬化的冲击装置；

且所述冲击装置与所述感应加热装置位于所述高锰钢辙叉的轨面上方：

所述工作台上设置有驱动所述三层工作滑台沿所述高锰钢辙叉的长度方向移动的移动装置，所述移动装置包括固定在所述工作台上的第一导轨、安装在所述一号平台上并与所述第一导轨相配合的第一滚轮、安装在所述工作台上的第一丝杠、安装在所述工作台上，并驱动所述第一丝杠工作的第一伺服电机，以及连接所述一号平台与所述第一丝杠的输出端的第一螺母座连接块；所述第一丝杠和所述第一导轨的延伸方向平行于所述高锰钢辙叉的长度方向；

所述一号平台上设置有驱动所述二号平台沿所述高锰钢辙叉的宽度方向移动的变换轨面装置，所述变换轨面装置包括安装在所述一号平台上的第二导轨、安装在所述二号平台上并与所述第二导轨相配合的第二滚轮、安装在所述一号平台上的第二丝杠、安装在所述一号平台上，并驱动所述第二丝杠工作的旋转手柄，以及连接所述二号平台与所述第二丝杠的输出端的第二螺母座连接块；所述第二丝杠和所述第二导轨的延伸方向平行于所述高锰钢辙叉的宽度方向；

所述二号平台上设置有驱动所述三号平台沿所述高锰钢辙叉的宽度方向移动的往复装置，所述往复装置包括安装在所述二号平台上的第三导轨、安装在所述三号平台上并与所述第三导轨相配合的第三滚轮、安装在所述二号平台上的第三丝杠、安装在所述二号平台上，并驱动所述第三丝杠工作的第二伺服电机，以及连接所述三号平台与所述第三丝杠的输出端的第三螺母座连接块；所述第三丝杠和所述第三导轨的延伸方向平行于所述高锰钢辙叉的宽度方向；

所述冲击装置的两侧分别具有电机反转触发机构；

所述电机反转触发机构的排布方向平行于所述高锰钢辙叉的宽度方向；

所述电机反转触发机构包括竖直设置的开关固定板、两组连杆组、矩形平板和通过导向轮轴与所述矩形平板连接的导向轮，所述导向轮的轴线垂直于所述工作台所在平面，且所述导向轮与所述高锰钢辙叉的轨面侧壁滚动连接；

所述开关固定板的顶部安装有接近开关；

所述矩形平板的中部与所述开关固定板的底部固定连接；

两组所述连杆组分别设置的所述开关固定板的两侧，且两组所述连杆组的排布方向平行于所述高锰钢辙叉的长度方向；所述连杆组包括两个连杆，两个所述连杆的排布方向平行与所述高锰钢辙叉的宽度方向，所述连杆的底部与所述矩形平板铰接，所述连杆的顶部与所述二号平台的下表面铰接；

两个所述电机反转触发机构中相临的两个所述连杆之间通过弹簧连接；所述接近开关与所述第二伺服电机信号连接；所述冲击装置运动至极限距离后，触发所述接近开关，所述第二伺服电机反转；所述极限距离为所述冲击装置即将不落在高锰钢辙叉的轨面时，所述接近开关与所述冲击装置的外缸之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置，其特征在于，所述感应加热装置包括竖直设置且穿过所述一号平台的滑台线性模组、安装在所述滑台线性模组的输出端上的线圈固定架、安装在所述线圈固定架上的感应线圈、安装在所述线圈固定架上的红外测温仪，以及安装在所述二号平台上，并与所述滑台线性模组输入端连接，用于驱动所述滑台线性模组的输出端升降的第三伺服电机；所述红外测温仪用于测量所述高锰钢辙叉的轨面的温度，所述感应线圈呈矩形，且其宽于所述高锰钢辙叉的轨面；所述红外测温仪与所述第三伺服电机信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的装置，其特征在于，所述感应线圈内引入循环水，循环水的进水口和出水口分别设置在所述感应线圈的两侧。

4.根据权利要求1～3任一权利要求所述装置的一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将高锰钢辙叉放在工作台上，通过所述辙叉定位板对高锰钢辙叉的位置进行定位；

S2、对所述二号平台进行移动，将所述感应线圈和所述冲击装置移动至正对高锰钢辙叉的轨面；

S3、一号平台沿高锰钢辙叉的长度方向进行移动，且在移动过程中所述感应线圈对轨面进行加热，且在加热完成后，所述冲击装置沿轨面的宽度方向对轨面进行往复冲击硬化。

5.根据权利要求4所述的一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的方法，其特征在于，在对轨面加热过程中，红外测温仪对轨面温度进行测量，设定所述红外测温仪要测量轨面的最大设定温度和最小设定温度，若所述红外测温仪所测温度大于最大设定温度，所述滑台线性模组将所述感应线圈向上调整，使所述感应线圈与加热轨面间距变大，使对轨面的加热温度降低，若所述红外测温仪所测温度小于最小设定温度，所述滑台线性模组将所述感应线圈向下调整，所述感应线圈与加热轨面间距变小，使对轨面的加热温度升高。

6.根据权利要求4所述的一种高锰钢辙叉感应加热和冲击硬化的方法，其特征在于，在所述一号平台移动过程中，所述冲击装置运动到极限距离后触发所述接近开关，所述第二伺服电机反转，实现所述冲击装置在高锰钢辙叉上沿高锰钢辙叉的宽度方向对轨面进行往复冲击。

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