CN218969312U - 一种异型钢轨跟端热处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种异型钢轨跟端热处理装置，包括加热炉、上料机构、送料机构；所述加热炉设置在高度调节机构上，所述上料机构并排设置在所述加热炉的进料端一侧，所述送料机构沿所述加热炉的进料方向设置且位于靠近所述加热炉的两个所述上料机构之间；所述送料机构包括横向移动机构、夹料机构以及纵向移动机构；所述横向移动机构设置在所述纵向移动机构的上方，所述夹料机构设置在所述横向移动机构的上方；通过本实用新型的装置可实现不同类型异型钢轨全自动操作，操作简便，工艺重复性高，质量稳定，减少了操作过程中的安全隐患。

Description

一种异型钢轨跟端热处理装置

技术领域

本实用新型属于钢轨热处理技术领域，具体涉及一种异型钢轨跟端热处理装置。

背景技术

铁路道岔用异型钢轨一般采用非对称断面的钢轨(60AT1、60AT2、50AT1等，钢轨跟端600mm经锻造成型后，使跟端450mm范围断面变为标准断面(60kg/m、50kg/m、75kg/m等)。根据TB/T2344.3《异型钢轨》技术条件的要求，锻造范围内钢轨需经热处理后，其轨腰和轨底具有较高塑性，轨头具有较高硬度后才能满足使用要求。

目前采用电阻炉对异型钢轨跟端锻压段进行全段加热，保温一段时间后出炉空冷至室温，简称正火出炉，使钢轨全断面具有良好的塑性和韧性，再通过对轨头进行加热至奥氏体温度后，用雾或者风进行急速冷却，简称轨头淬火，以提高轨头硬度和耐磨性。该方案工序复杂，占用设备较多，工期长，且不同产品需要更换轨头加热感应器，不能完全自动，需要人工上料，控制温度等，导致其质量稳定性差。

由于异型钢轨产品种类较多，且原材为非对称断面，轨头宽度中心和轨底宽度中心不重合，出现同种类型的异型钢轨分左、右撇两种。受生产场地限制，不可能针对每种类型产品设计相应的热处理设备，考虑到生产成本和现场操作便利性，按产品类型设计相应的热处理装置也不现实。另一方面，异型钢轨锻压段有些在左侧，有些在右侧，由于钢轨为大长杆件，在车间内很难旋转掉头180°。为此，亟需设计一套通用的异型钢轨跟端热处理装置，解决不同种类异型钢轨的热处理的需求，同时使其质量满足标准要求。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种异型钢轨跟端热处理装置。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种异型钢轨跟端热处理装置，包括加热炉、上料机构、送料机构；所述加热炉设置在高度调节机构上，所述上料机构并排设置在所述加热炉的进料端一侧，所述送料机构沿所述加热炉的进料方向设置且位于靠近所述加热炉的两个所述上料机构之间；

所述上料机构包括底座、上料支架和拉料小车，所述上料支架固定在所述底座一侧且与所述加热炉的进料方向垂直，所述底座的台面两侧平行于所述上料支架的方向设有第一导轨，所述底座的台面中部设置有第一齿条，所述拉料小车设置在所述第一导轨上方并与所述第一导轨滑动连接；所述拉料小车内设置有第一升降机构、驱动机构，所述第一升降机构的顶部设置有托盘，所述驱动机构通过第一齿轮与所述第一齿条啮合驱动所述拉料小车沿所述第一导轨移动，并通过所述托盘将位于所述上料支架上的异型钢轨托起后移送至所述送料机构；

所述送料机构包括横向移动机构、夹料机构以及纵向移动机构；所述横向移动机构设置在所述纵向移动机构的上方，所述夹料机构设置在所述横向移动机构的上方；

所述夹料机构包括基座、第一液压缸，所述第一液压缸竖直固定在所述横向移动机构上，所述基座固定在所述第一液压缸活塞杆端部，所述基座的上端对称滑动连接有一对夹紧块、对称铰接有一对卡爪，且所述卡爪分别位于所述夹紧块的下方；所述基座的中部竖直固定有第二液压缸，所述第二液压缸的活塞杆端部固定有活动块，且所述活动块位于所述卡爪之间；所述卡爪的一端侵入所述夹紧块的下端面、另一端侵入所述活动块的侧面，通过所述第二液压缸带动所述活动块向下移动，所述活动块带动所述卡爪同时向内转动，进而所述卡爪带动所述夹紧块同时向内水平滑动将所述异型钢轨夹紧，然后通过所述横向移动机构调整所述异型钢轨的横向位置，再通过所述纵向移动机构将所述异型钢轨送入所述加热炉内。

进一步地，还包括喷风机构，所述喷风机构包括机架，所述机架的上端固定有第二升降机构，所述机架的下方设置有喷风盒，且喷风盒位于所述加热炉进料方向的正上方；所述喷风盒与所述第二升降机构连接，通过所述第二升降机构带动所述喷风盒上下移动。

进一步地，所述托盘上端固定有若干弹簧式万向滚珠。

进一步地，所述高度调节机构包括上层框架、下层框架、第三升降机构以及第一导向立柱，所述上层框架固定在所述加热炉的下端；所述第三升降机构固定在所述下层框架上，且所述第三升降机构的上端与所述上层框架连接；所述第一导向立柱固定在所述下层框架上，所述上层框架与套装在所述第一导向立柱上的第一导向套筒连接，通过所述第三升降机构带动所述上层框架沿所述第一导向立柱上下运动。

进一步地，所述纵向移动机构包括纵梁，所述纵梁上固定有第二齿条和第二导轨；所述第二导轨上方滑动连接有底板，所述底板下方固定有第一电机，所述第一电机主轴上固定有第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿条啮合；所述横向移动机构包括移动小车、第三齿条和第三导轨，所述第三齿条和第三导轨固定在所述底板上端面上且与第二齿条和第二导轨垂直设置，所述移动小车滑动连接在第三导轨上且其底部固定有第二电机，所述第二电机的主轴上固定有第三齿轮，所述第三齿轮与所述第三齿条啮合；所述第一液压缸竖直固定在所述移动小车上，所述基座的两侧对称设有第二导向立柱，所述移动小车上设有第二导向套筒，且第二导向套筒套装在第二导向立柱上。

进一步地，所述热处理装置还包括导向支架和送料支架，所述导向支架和送料支架均设置在所述加热炉的进料方向上，且所述导向支架位于所述加热炉的进料口外侧，所述送料支架位于所述送料机构的后方。

进一步地，所述驱动机构为竖直设置的第三电机，所述第一齿轮固定在所述第三电机的主轴上；所述第一升降机构由菱形千斤顶和驱动所述驱动菱形千斤顶的第四电机构成；所述菱形千斤顶的顶端固定有支撑柱，所述托盘固定在所述支撑柱的顶端；所述第二升降机构包括第五电机、第一减速机及第一升降机，所述第五电机通过所述第一减速机驱动所述第一升降机；所述第三升降机构包括第六电机、第二减速器及第二升降器，所述第六电机通过所述第二减速器驱动所述第二升降器，所述第二升降机的上端与所述上层框架连接。

进一步地，还包括控制系统，所述控制系统分别控制所述第一液压缸、第二液压缸、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机及第六电机协同工作。

进一步地，所述高度调节机构还包括与所述控制系统电连接的第一拉绳式位移传感器，所述第一拉绳式位移传感器的两端分别固定在所述下层框架和所述上层框架上。

进一步地，所述喷风机构还包括与所述控制系统电连接的第二拉绳式位移传感器，所述第二拉绳式位移传感器的两端分别固定在所述机架和所述喷风盒上。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型实现了一套上料机构，双向送料的功能，减少了设备投资，节约了生产作业场地投入，采用双向上料，减少了长钢轨旋转掉头工作，减轻操作人员劳动强度，减少了安全隐患，提高了劳动效率；

2、本实用新型的上料机构采用独立的拉料小车进行钢轨定位，钢轨倾斜或者相邻两根钢轨间隙很小时可正常送料，且不影响送料的精度，大大减轻了操作人员反复调整钢轨状态的工作，减少钢轨上料的辅助时间，同时提高了工作效率；

3、利用本实用新型上料时采用钢轨底部托起方式，能适应所有底部为平面的钢轨，通用性强；

4、本实用新型的高度调节机构能根据异型钢轨的状态，自动调节加热炉的高度，利用横向移动机构能调整异型钢轨加热区域在加热炉中的左右位置，实现高度、轨底宽度以及非对称的端面不同的异型钢轨采用同一套送料机构、且可以用同一尺寸的加热炉加热，并且能确保异型钢轨热处理效果；

5、由于异型钢轨在利用本装置进行加热时，能够实现上下和左右的调整，在设计通用的仿形加热炉时，可将加热炉炉膛尺寸设计的更合理，从而提高加热效率；

6、本实用新型还实现了纵向自动送料，利用伺服电机和控制系统，可以精确控制纵向送料的长度，进而能保证工艺的稳定性和产品质量，同时纵向送料机构，高度调节机构以及横向移动机构均实现了自动调节，大大降低了劳动强度，提高了劳动效率，且操作简单，通用性强；

7、该装置实现了钢轨正火和钢轨轨头淬火两个工艺的复合，减少了异型钢轨生产过程中加热火次，不仅减少了生产成本，简化了工艺，而且火次减少更有利于质量，轨头硬化层深度较轨头淬火工艺更深，寿命更高，质量更加稳定，具有较高的经济效益和社会效益；

8、通过本实用新型的装置可实现不同类型产品异型钢轨全自动操作，操作简便，工艺重复性高，质量稳定，减少了操作过程中的安全隐患。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为上料机构的结构示意图；

图3为托盘表面的结构示意图；

图4为第一光电开关和第二光电开关的布置示意图；

图5为送料机构的结构示意图；

图6为高度调节机构的结构示意图；

图7为下层框架的结构示意图；

图8为上层框架的结构示意图；

图9为限位部分的结构示意图；

图10为本实用新型的使用状态示意图；

图11为本实用新型的控制原理示意图。

附图标记说明：

1-上料机构；2-送料机构；3-加热炉；4-高度调节机构；5-控制系统；6-异型钢轨；7-喷风机构；8-导向支架；9-送料支架；10-下料机构；1-1-底座；1-2-上料支架；1-3-拉料小车；1-4-第一导轨；1-5-第一齿条；1-6-第一升降机构；1-7-驱动机构；1-8-托盘；1-9-第一齿轮；1-10-第一滑块；1-11-支撑柱；1-12-第一光电开关；1-13-第二光电开关；1-14-第一上限位开关；1-15-第一下限位开关；1-16-弹簧式万向滚珠；1-17-条形孔；2-1-横向移动机构；2-2-夹料机构；2-3-纵向移动机构；4-1-上层框架；4-2-下层框架；4-3-第三升降机构；4-4-第一导向立柱；4-5-第一导向套筒；4-6-第二拉绳式位移传感器；4-7-第二上限位开关；4-8-第二下限位开关；4-9-限位块；7-1-机架；7-2-第二升降机构；7-3-喷风盒；7-4-第一拉绳式位移传感器；1-6-1-菱形千斤顶；1-6-2-第四电机；2-1-1-移动小车；2-1-2-第三齿条；2-1-3-第三导轨；2-1-4-第三滑块；2-1-5-第二电机；2-1-6-第二导向套筒；2-2-1-基座；2-2-2-第一液压缸；2-2-3-夹紧块；2-2-4-卡爪；2-2-5-第二液压缸；2-2-6-活动块；2-2-7-第一液压泵；2-2-8-第二液压泵；2-2-9-第二导向立柱；2-3-1-纵梁；2-3-2-第二齿条；2-3-3-第二导轨；2-3-4-第二滑块；2-3-5-底板；2-3-6-第一电机；2-3-7-第二齿轮；4-3-1-第六电机；4-3-2-第二减速机；4-3-3-第二升降机；4-3-4-传动轴；7-2-1-第五电机；7-2-2-第一减速机；7-2-3-第一升降机；7-2-4-导杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

请同时参见图1～图11，本实用新型实施例公开了一种异型钢轨跟端热处理装置，包括上料机构1、送料机构2、加热炉3、高度调节机构4以及控制系统5；所述加热炉3设置在所述高度调节机构4上，所述上料机构1并排设置在所述加热炉3的进料端一侧，所述送料机构2沿所述加热炉3的进料方向设置且位于靠近所述加热炉3的两个所述上料机构1之间；

所述上料机构1包括底座1-1、上料支架1-2和拉料小车1-3，所述上料支架1-2固定在所述底座1-1一侧且与所述加热炉3的进料方向垂直，所述底座1-1的台面两侧平行于所述上料支架1-2的方向设有第一导轨1-4，所述底座1-1的台面中部设置有第一齿条1-5，所述拉料小车1-3设置在所述第一导轨1-4上方并与所述第一导轨1-4滑动连接；所述拉料小车1-3内设置有第一升降机构1-6、驱动机构1-7，所述第一升降机构1-6的顶部设置有托盘1-8，所述驱动机构1-7通过第一齿轮1-9与所述第一齿条1-5啮合驱动所述拉料小车1-3沿所述第一导轨1-4移动，并通过所述托盘1-8将位于所述上料支架1-2上的异型钢轨6托起后移送至所述送料机构2。

所述驱动机构1-7为竖直设置的第三电机，所述第三电机为伺服电机且与所述控制系统5电连接，所述第三电机的主轴伸出所述拉料小车1-3的下端面，所述第一齿轮1-9固定在所述第三电机的主轴上并与所述第一齿条1-5啮合，从而提供拉料小车1-3移动的动力，同时，所述拉料小车1-3下端两侧设置有第一滑块1-10，所述第一滑块1-10与所述第一导轨1-4滑动连接，给拉料小车1-3提供良好的导向作用。当控制系统5控制第三电机启动后，电机轴带动第一齿轮1-9旋转，第一齿轮1-9沿第一齿条1-5直线运动，使得第一滑块1-10沿第一导轨1-4滑动，从而使得拉料小车1-3沿底座1-1移动。

所述第一升降机构1-6由菱形千斤顶1-6-1和驱动所述菱形千斤顶1-6-1的第四电机1-6-2构成；所述菱形千斤顶1-6-1的顶端固定有支撑柱1-11，所述托盘1-8固定在所述支撑柱1-11的顶端，且位于所述拉料小车1-3的上方，所述第四电机1-6-2为伺服电机且与所述控制系统5电连接，当控制系统5控制第四电机1-6-2启动后，第四电机1-6-2控制所述菱形千斤顶1-6-1向上或向下运动。

进一步地，所述拉料小车1-3的上端固定有第一光电开关1-12和第二光电开关1-13，且所述第一光电开关1-12和第二光电开关1-13沿平行于上料支架1-2设置且分别位于所述托盘1-8两侧，并与所述控制系统5电连接。

第一光电开关1-12和第二光电开关1-13分别作用于待输送的异型钢轨6的A方向和B方向，用于识别待输送异型钢轨6的位置，当待输送异型钢轨6往A方向上料时，第一光电开关1-12起作用，第二光电开关1-13不起作用；当待输送异型钢轨6往方向上料时，第二光电开关1-13起作用，第一光电开关1-12不起作用。所述控制系统5根据所述第一光电开关1-12和第二光电开关1-13发送的信号来控制第三电机的启动，从而控制拉料小车1-3的启停。

优选地，为了保护上料机构1，避免控制系统5故障后第一升降机构1-6对钢轨的抬起和下落失去控制，从而对上料系统造成损坏；在所述拉料小车1-3内部设置有第一上限位开关1-14和第一下限位开关1-15，且所述第一上限位开关1-14和第一下限位开关1-15均与所述第四电机1-6-2的电源线串联连接。当控制系统5故障后，第一升降机构1-6抬起的位置触发第一上限位开关1-14后，第一上限位开关1-14使第四电机1-6-2断电，停止抬起动作；或者第一升降机构1-6下落的位置触发第一下限位开关1-15后，第一下限位开关1-15使第四电机1-6-2断电，停止落下动作。

当待上料的异型钢轨6在上料支架1-2上倾斜放置时，与上料支架1-2的夹角为α，当拉料小车1-3将该钢轨送料至工作位时，与上料支架1-2的夹角应为90°，因此，在送料过程中，该钢轨会发生旋转，旋转角度为90°－α，且钢轨会发生前后窜动，窜动距离为L/cot(90°－α)－L，L为两上料支架1-2的距离，倾斜的钢轨在送料过程中会发生旋转调整和纵向调整，由于钢轨底部和托盘1-8平面的摩擦力，导致拉料小车1-3在移动过程中发生复杂的滑动，从而导致该钢轨在到达工作位时，钢轨的实际位置与上料支架1-2并不完全垂直，可能存在一定的偏转角度，影响工作位的定位精度，因此，本实用新型在托盘1-8的上端面镶嵌有若干弹簧式万向滚珠1-16，当第一升降机构1-6将钢轨抬起时，钢轨底部与弹簧式万向滚珠1-16接触，当倾斜的钢轨向工作位移动时，钢轨可在弹簧式万向滚珠1-16上自由转动和前后移动，使钢轨到达工作位时处于垂直于上料支架1-21-2的状态。

为了进一步减少各拉料小车1-3横向移动距离误差导致送料不准的问题，在所述托盘1-8上沿平行于上料支架1-2的方向设置有两个条形孔1-17，所述条形孔1-17位于托盘1-8的中心两侧，且所述第一光电开关1-12和第二光电开关1-13的头部分别朝向各自对应的条形孔1-17，两个光电开关通过条形孔1-17检测钢轨位置，由于检测位置为托盘1-8运动方向的中心位置，且在弹簧式万向滚珠1-16的作用下，钢轨送料过程中转动调整时位置不会发生改变，进一步保证了上料的准确性。

进一步地，该热处理装置还包括喷风机构7，所述喷风机构7包括机架7-1，所述机架7-1的上端固定有第二升降机构7-2，所述机架7-1的下方设置有喷风盒7-3，且喷风盒7-3位于所述加热炉3进料方向的正上方；所述喷风盒7-3与所述第二升降机构7-2连接，通过所述第二升降机构7-2带动所述喷风盒7-3上下移动。

具体地，所述第二升降机构7-2包括第五电机7-2-1、第一减速机7-2-2以及第一升降机7-2-3，所述第五电机7-2-1通过所述第一减速机7-2-2驱动所述第一升降机7-2-3，所述第一升降机7-2-3固定在所述机架7-1两端。第五电机7-2-1驱动第一升降机7-2-3运动时，在机架7-1与喷风盒7-3之间的导杆7-2-4的作用下，使得喷风盒7-3可以上下运动，从而达到设定的位置；所述第五电机7-2-1与控制系统5电连接，控制系统5控制第五电机7-2-1的启停，从而控制第二升降机构7-2的升降。

所述喷风机构7还包括与所述控制系统5电连接的第一拉绳式位移传感器7-4，所述第一拉绳式位移传感器7-4的两端分别固定在所述机架7-1和所述喷风盒7-3上。喷风盒7-3的下降和上升距离均由控制系统5设定并由第一拉绳式位移传感器7-4控制，当喷风盒7-3下降到设定距离时，第一拉绳式位移传感器7-4发送信号给控制系统5，控制系统5控制第五电机7-2-1停止运转，然后控制系统5控制喷风盒7-3对热处理完的异型钢轨6进行喷风冷却。

进一步地，所述送料机构2包括横向移动机构2-1、夹料机构2-2以及纵向移动机构2-3；所述横向移动机构2-1设置在所述纵向移动机构2-3的上方，所述夹料机构2-2设置在所述横向移动机构2-1的上方。

具体地，所述夹料机构2-2包括基座2-2-1、第一液压缸2-2-2，所述第一液压缸2-2-2竖直固定在所述横向移动机构2-1上，所述基座2-2-1固定在所述第一液压缸2-2-2活塞杆端部，所述基座2-2-1的上端对称滑动连接有一对夹紧块2-2-3、对称铰接有一对卡爪2-2-4，且所述卡爪2-2-4分别位于所述夹紧块2-2-3的下方；所述基座2-2-1的中部竖直固定有第二液压缸2-2-5，所述第二液压缸2-2-5的活塞杆端部固定有活动块2-2-6，且所述活动块2-2-6位于所述卡爪2-2-4之间；所述卡爪2-2-4的一端侵入所述夹紧块2-2-3的下端面、另一端侵入所述活动块2-2-6的侧面，通过所述第二液压缸2-2-5带动所述活动块2-2-6向下移动，所述活动块2-2-6带动所述卡爪2-2-4同时向内转动，进而所述卡爪2-2-4带动所述夹紧块2-2-3同时向内水平滑动将所述异型钢轨6夹紧，然后通过所述横向移动机构2-1调整所述异型钢轨6的横向位置，再通过所述纵向移动机构2-3将所述异型钢轨6送入所述加热炉3内。控制第一液压缸2-2-2、第二液压缸2-2-5的第一液压泵2-2-7和第二液压泵2-2-8均与所述控制系统5电连接。

所述纵向移动机构2-3包括纵梁2-3-1，所述纵梁2-3-1上固定有第二齿条2-3-2和第二导轨2-3-3；所述第二导轨2-3-3上方通过第二滑块2-3-4滑动连接有底板2-3-5，所述底板2-3-5下方固定有第一电机2-3-6，所述第一电机2-3-6主轴上固定有第二齿轮2-3-7，所述第二齿轮2-3-7与第二齿条2-3-2啮合；第一电机2-3-6与所述控制系统5电连接，且第一电机2-3-6为伺服电机，控制系统5控制第一电机2-3-6的启停，同时第一电机2-3-6将第二齿轮2-3-7的行程发送给控制系统5；当第一电机2-3-6工作时，带动第二齿轮2-3-7旋转，第二齿轮2-3-7沿第二齿条2-3-2直线运动，同时第二滑块2-3-4沿第二导轨2-3-3直线运动，从而使得纵向移动机构2-3带动上方的横向移动机构2-1，横向移动机构2-1带动上方的夹料机构2-2实现纵向精确运动。

所述横向移动机构2-1包括移动小车2-1-1、第三齿条2-1-2和第三导轨2-1-3，所述第三齿条2-1-2和第三导轨2-1-3固定在所述底板2-3-5上端面上且与第二齿条2-3-2和第二导轨2-3-3垂直设置，所述移动小车2-1-1通过第三滑块2-1-4滑动连接在所述第三导轨2-1-3上且其底部固定有第二电机2-1-5，所述第二电机2-1-5的主轴上固定有第三齿轮，所述第三齿轮与所述第三齿条2-1-2啮合；第二电机2-1-5与所述控制系统5电连接，且第二电机2-1-5为伺服电机，控制系统5控制第二电机2-1-5的启停，同时第二电机2-1-5将第三齿轮的行程发送给控制系统5；当第二电机2-1-5工作时，带动第三齿轮旋转，第三齿轮沿第三齿条2-1-2直线运动，同时使得第三滑块2-1-4沿第三导轨2-1-3直线运动，从而使得横向移动机构2-1上方的夹料机构2-2实现横向精确运动。

所述第一液压缸2-2-2竖直固定在所述移动小车2-1-1上，所述基座2-2-1的两侧对称设有第二导向立柱2-2-9，所述移动小车2-1-1上设有第二导向套筒2-1-6，且所述第二导向套筒2-1-6套装在所述第二导向立柱2-2-9上。当第一液压缸2-2-2工作时，活塞杆向上带动基座2-2-1向上运动，基座2-2-1上的第二导向立柱2-2-9沿第二导向套筒2-1-6向上运动，使得夹料机构2-2进入预备工作状态。

送料机构2固定异型钢轨的轨肢并实现纵向送料，保证异型钢轨入炉加热长度，同时该夹料机构2-2在横向移动机构2-1的作用下可以左右移动且自身具有上下移动功能，可调整异型钢轨5在加热炉1中的位置，保证异型钢轨6的加热部分处于加热炉3的中心。

进一步地，所述高度调节机构4包括上层框架4-1、下层框架4-2、第三升降机构4-3以及第一导向立柱4-4，所述上层框架4-1固定在所述加热炉3的下端；所述第三升降机构4-3固定在所述下层框架4-2上，且所述第三升降机构4-3的上端与所述上层框架4-1连接；所述第一导向立柱4-4固定在所述下层框架4-2上，所述上层框架4-1与套装在所述第一导向立柱4-4上的第一导向套筒4-5连接，通过所述第三升降机构4-3带动所述上层框架4-1沿所述第一导向立柱4-4上下运动，从而使得上层框架4-1与下层框架4-2之间可发生相对运动，保证异型钢轨在加热炉3内大的位置满足工艺要求。

该高度调节机构4设置有四个第一导向立柱4-4，位于下层框架4-2的四个边角处，加热炉3需要上下调节高度时，第三升降机构4-3控制上层框架4-1的升降，第一导向套筒4-5沿第一导向立柱4-4上下运动，起到导向作用，保证上下位移的准确。

具体地，所述第三升降机构4-3包括第六电机4-3-1、第二减速机4-3-2及第二升降机4-3-3，所述第六电机4-3-1通过第二减速机4-3-2驱动第二升降机4-3-3，所述第二升降机4-3-3固定在所述下层框架4-2的两端，且其上端与所述上层框架4-1连接，第六电机4-3-1与第二减速机4-3-2之间，第二减速机4-3-2与第二升降机4-3-3之间均通过传动轴4-3-4连接；第六电机4-3-1与控制系统5电连接，控制系统5控制第六电机4-3-1的启停，从而控制第三升降机构4-3的升降。

考虑到设备的整体体积和安装，本实用新型选用了普通的第六电机，为了配合第六电机4-3-1的使用，该高度调节机构4还包括第二拉绳式位移传感器4-6，所述第二拉绳式位移传感器4-6的底座安装在所述下层框架4-2上，其端头安装在所述上层框架4-1上；该第二拉绳式位移传感器4-6与所述控制系统5电连接，当需要上层框架4-1带着加热炉3往上抬高时，抬高距离由控制系统5设定并由第二拉绳式位移传感器4-6控制，当加热炉3抬高到设定距离时，第二拉绳式位移传感器4-6发送信号给控制系统5，控制系统5控制第六电机4-3-1停止运转。

为了保护加热炉1和整个高度调节机构4，所述高度调节机构4还包括第二上限位开关4-7、第二下限位开关4-8以及限位块4-9；所述限位块4-9固定在所述上层框架4-1的下方，所述第二上限位开关4-7和第二下限位开关4-8固定在所述下层框架4-2上且位于所述限位块4-9的一侧并与所述限位块4-9配合；所述第二上限位开关4-7和第二下限位开关4-8分别与所述第六电机4-3-1的电源线串联连接；当控制系统5产生故障，第二限位开关4-7或第二下限位开关4-8被限位块4-9触发时，第二上限位开关4-7或第二下限位开关4-8立即切断第六电机4-3-1的电源线使其停止运转，从而使得高度调节机构4停止工作。

进一步地，所述热处理装置还包括导向支架8和送料支架9，所述导向支架8和送料支架9均设置在所述加热炉3的进料方向上，且所述导向支架8位于所述加热炉3的进料口外侧，所述送料支架9有若干个，均位于所述送料机构2的后方。

该热处理装置还包括下料机构10，所述下料机构10与上料机构1相对设置，热处理完之后的异型钢轨6通过下料机构10下料，该下料机构10采用平推下料，且下料架上安装滚动轴承，减少下料阻力。

该热处理装置的工作过程为(以A方向为例)：

拉料小车移动：当需要向A方向工作位加工设备进行送料时，先将异型钢轨轨底朝下立放在上料支架上，然后启动控制系统，控制系统控制第一光电开关通电并工作，处于A方向工作位的各拉料小车的第三电机正向旋转，驱动端部的第一齿轮旋转并沿着第一齿条开始向异型钢轨横向移动，且通过拉料小车下端的导轨副保证移动的精度，当距离钢轨最近的拉料小车的第一光电开关被触发后，该拉料小车停止运动，且该拉料小车的第一电机记录其移动距离S1，此时该拉料小车处于钢轨底部，其余拉料小车继续移动，直到所有拉料小车的第一光电开关均被触发，即所有的拉料小车均移动到钢轨底部后，各第三电机分别记录对应拉料小车的移动距离S2、S3……，控制系统根据各拉料小车的移动距离S1、S2、S3……中的最大距离和拉料小车最大速度计算所需时间T，并根据所需时间T计算出其余拉料小车的移动速度V1、V2、V3……。

钢轨抬升：控制系统向拉料小车的第一升降机构的第四电机发出抬升指令将异型钢轨整体抬升，当抬升到指定位置时，控制系统控制第四电机断电，抬升过程停止，此时异型钢轨脱离上料支架并与托盘上的弹簧式万向滚珠接触，处于浮动状态；

钢轨送料：控制系统分别向各拉料小车的第三电机发送横向移动指令，各拉料小车分别按V1、V2、V3……的速度向A方向工作位移动，在横向送料过程中，异型钢轨慢慢旋转进行角度调整，使得到达工作位时，钢轨处于垂直上料支架状态；同时确保异型钢轨跟端轨头处于加热炉和喷风盒的中心；

钢轨落料定位：各拉料小车达到A方向工作位时，此时异型钢轨完全处于垂直上料架状态，此时控制系统向第四电机发送落料指令，第一升降机构下降至指定位置后，控制系统控制第四电机断电，完成异型钢轨送料，同时，异型钢轨位于导向支架和送料支架上，按此过程依次将其余钢轨送至A方向工作位。当需要向B方向工作位设备进行送料时，采用同样的方法；

纵向送料加热：当异型钢轨达到指定位置后，夹料机构顶升，达到设定位置后夹紧块夹紧钢轨，拉料小车的第一升降机构下降至初始位置，送料机构启动，带动异型钢轨向加热炉方向送料，达到设定值后，送料机构停止，加热炉对异型钢轨跟端进行加热；

异型钢轨喷风冷却：加热完成后，送料机构启动后退，将异型钢轨从加热炉中退出，到指定位置停止，开启喷风机构对轨头进行喷风冷却。

异型钢轨返回初始位置：喷风结束后喷风盒提升至初始位置，送料机构后退至初始零位，到位后拉料小车的第一升降机构上升至高位，夹料机构的夹紧块松开，夹料机构下降至初始零位。

下料：夹料机构下降至初始位置后，拉料小车启动，向下料位置移动，到位后，下料机构将工件平推下料。

其中，各个设定值可根据不同类型的异型钢轨通过试验获取，并将试验结果保存在不同产品的参数配方中，通过PLC控制技术，使整个过程完全自动化操作。当异型钢轨跟端为B向时，其具体过程和上面相同，只需要启动另一方向的加热炉、喷风机构、送料机构、上料机构、下料机构即可，其具体操作过程参照A向设备动作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种异型钢轨跟端热处理装置，其特征在于，包括加热炉、上料机构、送料机构；所述加热炉设置在高度调节机构上，所述上料机构并排设置在所述加热炉的进料端一侧，所述送料机构沿所述加热炉的进料方向设置且位于靠近所述加热炉的两个所述上料机构之间；

所述上料机构包括底座、上料支架和拉料小车，所述上料支架固定在所述底座一侧且与所述加热炉的进料方向垂直，所述底座的台面两侧平行于所述上料支架的方向设有第一导轨，所述底座的台面中部设置有第一齿条，所述拉料小车设置在所述第一导轨上方并与所述第一导轨滑动连接；所述拉料小车内设置有第一升降机构、驱动机构，所述第一升降机构的顶部设置有托盘，所述驱动机构通过第一齿轮与所述第一齿条啮合驱动所述拉料小车沿所述第一导轨移动，并通过所述托盘将位于所述上料支架上的异型钢轨托起后移送至所述送料机构；

所述送料机构包括横向移动机构、夹料机构以及纵向移动机构；所述横向移动机构设置在所述纵向移动机构的上方，所述夹料机构设置在所述横向移动机构的上方；

所述夹料机构包括基座、第一液压缸，所述第一液压缸竖直固定在所述横向移动机构上，所述基座固定在所述第一液压缸活塞杆端部，所述基座的上端对称滑动连接有一对夹紧块、对称铰接有一对卡爪，且所述卡爪分别位于所述夹紧块的下方；所述基座的中部竖直固定有第二液压缸，所述第二液压缸的活塞杆端部固定有活动块，且所述活动块位于所述卡爪之间；所述卡爪的一端侵入所述夹紧块的下端面、另一端侵入所述活动块的侧面，通过所述第二液压缸带动所述活动块向下移动，所述活动块带动所述卡爪同时向内转动，进而所述卡爪带动所述夹紧块同时向内水平滑动将所述异型钢轨夹紧，然后通过所述横向移动机构调整所述异型钢轨的横向位置，再通过所述纵向移动机构将所述异型钢轨送入所述加热炉内。

2.根据权利要求1所述的异型钢轨跟端热处理装置，其特征在于，还包括喷风机构，所述喷风机构包括机架，所述机架的上端固定有第二升降机构，所述机架的下方设置有喷风盒，且喷风盒位于所述加热炉进料方向的正上方；所述喷风盒与所述第二升降机构连接，通过所述第二升降机构带动所述喷风盒上下移动。

3.根据权利要求2所述的异型钢轨跟端热处理装置，其特征在于，所述托盘上端固定有若干弹簧式万向滚珠。

4.根据权利要求3所述的异型钢轨跟端热处理装置，其特征在于，所述高度调节机构包括上层框架、下层框架、第三升降机构以及第一导向立柱，所述上层框架固定在所述加热炉的下端；所述第三升降机构固定在所述下层框架上，且所述第三升降机构的上端与所述上层框架连接；所述第一导向立柱固定在所述下层框架上，所述上层框架与套装在所述第一导向立柱上的第一导向套筒连接，通过所述第三升降机构带动所述上层框架沿所述第一导向立柱上下运动。

5.根据权利要求4所述的异型钢轨跟端热处理装置，其特征在于，所述纵向移动机构包括纵梁，所述纵梁上固定有第二齿条和第二导轨；所述第二导轨上方滑动连接有底板，所述底板下方固定有第一电机，所述第一电机主轴上固定有第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿条啮合；所述横向移动机构包括移动小车、第三齿条和第三导轨，所述第三齿条和第三导轨固定在所述底板上端面上且与第二齿条和第二导轨垂直设置，所述移动小车滑动连接在第三导轨上且其底部固定有第二电机，所述第二电机的主轴上固定有第三齿轮，所述第三齿轮与所述第三齿条啮合；所述第一液压缸竖直固定在所述移动小车上，所述基座的两侧对称设有第二导向立柱，所述移动小车上设有第二导向套筒，且第二导向套筒套装在第二导向立柱上。

6.根据权利要求5所述的异型钢轨跟端热处理装置，其特征在于，所述热处理装置还包括导向支架和送料支架，所述导向支架和送料支架均设置在所述加热炉的进料方向上，且所述导向支架位于所述加热炉的进料口外侧，所述送料支架位于所述送料机构的后方。

7.根据权利要求6所述的异型钢轨跟端热处理装置，其特征在于，所述驱动机构为竖直设置的第三电机，所述第一齿轮固定在所述第三电机的主轴上；所述第一升降机构由菱形千斤顶和驱动所述菱形千斤顶的第四电机构成；所述菱形千斤顶的顶端固定有支撑柱，所述托盘固定在所述支撑柱的顶端；所述第二升降机构包括第五电机、第一减速机及第一升降机，所述第五电机通过所述第一减速机驱动所述第一升降机；所述第三升降机构包括第六电机、第二减速器及第二升降器，所述第六电机通过所述第二减速器驱动所述第二升降器，所述第二升降机的上端与所述上层框架连接。

8.根据权利要求7所述的异型钢轨跟端热处理装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统分别控制所述第一液压缸、第二液压缸、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机及第六电机协同工作。

9.根据权利要求8所述的异型钢轨跟端热处理装置，其特征在于，所述喷风机构还包括与所述控制系统电连接的第一拉绳式位移传感器，所述第一拉绳式位移传感器的两端分别固定在所述机架和所述喷风盒上。

10.根据权利要求9所述的异型钢轨跟端热处理装置，其特征在于，所述高度调节机构还包括与所述控制系统电连接的第二拉绳式位移传感器，所述第二拉绳式位移传感器的两端分别固定在所述下层框架和所述上层框架上。

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