JPS644571B2 - - Google Patents
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- JPS644571B2 JPS644571B2 JP58142478A JP14247883A JPS644571B2 JP S644571 B2 JPS644571 B2 JP S644571B2 JP 58142478 A JP58142478 A JP 58142478A JP 14247883 A JP14247883 A JP 14247883A JP S644571 B2 JPS644571 B2 JP S644571B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- flow rate
- rail
- rails
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
- C21D9/505—Cooling thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、熱処理して硬化させたレールを溶
接接合したときに生ずる溶接部の軟化を回復させ
るためのレール溶接部の冷却装置に関するもので
ある。
接接合したときに生ずる溶接部の軟化を回復させ
るためのレール溶接部の冷却装置に関するもので
ある。
一般に、鉄道用のレールは、頭部を熱処理によ
り硬化させてあるが、ロングレールとする場合な
どにおいて、例えばレール相互をフラツシユ溶接
すると、溶接に際して熱影響を受けた部分、即
ち、レール頭頂部とその側面部分の硬度が第１図
に示すように著しく低下し、列車通過回数の増大
に伴つて溶接熱影響部が他の部分より早く摩耗し
て凹形化し、列車通過時に騒音及び振動が発生す
る問題があつた。
り硬化させてあるが、ロングレールとする場合な
どにおいて、例えばレール相互をフラツシユ溶接
すると、溶接に際して熱影響を受けた部分、即
ち、レール頭頂部とその側面部分の硬度が第１図
に示すように著しく低下し、列車通過回数の増大
に伴つて溶接熱影響部が他の部分より早く摩耗し
て凹形化し、列車通過時に騒音及び振動が発生す
る問題があつた。
この発明は、上述の観点に基き、溶接接合して
も熱処理してある頭頂面と頭側面及び腹部と底部
等の硬度を回復させるためのレール溶接部の冷却
装置を提供するもので、レールの溶接部を囲繞自
在とした本体と、溶接部におけるレールの頭頂面
と頭側面及び腹部並びに底部にそれぞれ冷却用流
体を吹付ける、前記本体に取付けられた複数のノ
ズルと、前記ノズルから吹付けられる冷却用流体
の流量を制御する流量バルブと、前記レールの頭
頂面における加熱部分の温度を検出する温度検出
器と、前記検出器による検出温度を入力して前記
冷却用流体の流量を制御する冷却速度コントロー
ラとを具備し、温度と時間の関係を予めプログラ
ムで入力記憶しておき、検出された温度とそのと
きの時間とを、予め記憶された温度―時間曲線と
比較しながら圧縮空気の流量を制御して所定の冷
却速度が得られるようにした点に特徴を有するも
のである。
も熱処理してある頭頂面と頭側面及び腹部と底部
等の硬度を回復させるためのレール溶接部の冷却
装置を提供するもので、レールの溶接部を囲繞自
在とした本体と、溶接部におけるレールの頭頂面
と頭側面及び腹部並びに底部にそれぞれ冷却用流
体を吹付ける、前記本体に取付けられた複数のノ
ズルと、前記ノズルから吹付けられる冷却用流体
の流量を制御する流量バルブと、前記レールの頭
頂面における加熱部分の温度を検出する温度検出
器と、前記検出器による検出温度を入力して前記
冷却用流体の流量を制御する冷却速度コントロー
ラとを具備し、温度と時間の関係を予めプログラ
ムで入力記憶しておき、検出された温度とそのと
きの時間とを、予め記憶された温度―時間曲線と
比較しながら圧縮空気の流量を制御して所定の冷
却速度が得られるようにした点に特徴を有するも
のである。
ついで、この発明の装置を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第２図にはこの発明の装置の実施態様が使用状
態の外観斜視図で、第３図には平面図で、第４図
には側面図で、第５図には正面図でそれぞれ示さ
れている。図面に示したように、フラツシユ溶接
したレール１，１′の溶接部を囲繞自在とした本
体２は、レール１，１′の頭頂面１ａ，１′ａの溶
接部分を冷却する空気室３と、頭側面１ｂ，１′
ｂの溶接部分を冷却する空気室４，４′と、腹部
１ｃ，１′ｃと底部１ｄ，１′ｄの溶接部分を冷却
する空気室５，５′とを有し、各空気室３，４，
４′，５，５′にはそれぞれ圧縮空気吐出用の複数
のノズル６，７，７′，８，８′が設けられ、さら
に、空気室３におけるノズル６群の中央には温度
検出用のノズル９が設けられている。
態の外観斜視図で、第３図には平面図で、第４図
には側面図で、第５図には正面図でそれぞれ示さ
れている。図面に示したように、フラツシユ溶接
したレール１，１′の溶接部を囲繞自在とした本
体２は、レール１，１′の頭頂面１ａ，１′ａの溶
接部分を冷却する空気室３と、頭側面１ｂ，１′
ｂの溶接部分を冷却する空気室４，４′と、腹部
１ｃ，１′ｃと底部１ｄ，１′ｄの溶接部分を冷却
する空気室５，５′とを有し、各空気室３，４，
４′，５，５′にはそれぞれ圧縮空気吐出用の複数
のノズル６，７，７′，８，８′が設けられ、さら
に、空気室３におけるノズル６群の中央には温度
検出用のノズル９が設けられている。
また、本体２の頂部には、前記ノズル６から噴
射させる圧縮空気の流量を制御する電気―空圧式
流量制御弁１０と、ノズル７から噴射させる圧縮
空気の流量を制御する電気―空圧式流量制御弁１
１と、ノズル８から噴射させる圧縮空気の流量制
御用電気―空圧式流量制御弁１２とが設けられ、
さらに非接触式温度検出器１３が、前記温度検出
用のノズル９の先端に臨ませて設けられている。
射させる圧縮空気の流量を制御する電気―空圧式
流量制御弁１０と、ノズル７から噴射させる圧縮
空気の流量を制御する電気―空圧式流量制御弁１
１と、ノズル８から噴射させる圧縮空気の流量制
御用電気―空圧式流量制御弁１２とが設けられ、
さらに非接触式温度検出器１３が、前記温度検出
用のノズル９の先端に臨ませて設けられている。
本体２には、本体２をレール１に固定するため
のクランパ１４が取付けられている。
のクランパ１４が取付けられている。
クランパ１４はレール頭部の一側の片半部に噛
合う固定片１４ａと、他側の片半部に噛合い自在
とした可動片１４ｂと、この可動片１４ｂを操作
するため本体２に取付けた操作杆１４ｃと、操作
杆１４ｃと可動片１４ｂとを連結するリンク１４
ｄと、このリンク１４ｄを連結した可動片１４ｂ
のロツド１４ｅを案内するガイドブラケツト１４
ｆ等からなつている。なお、前記可動片１４ｂに
は固定片１４ａに突設した水平のロツド１４ｈを
挿通しておく案内孔１４ｇが設けられている。
合う固定片１４ａと、他側の片半部に噛合い自在
とした可動片１４ｂと、この可動片１４ｂを操作
するため本体２に取付けた操作杆１４ｃと、操作
杆１４ｃと可動片１４ｂとを連結するリンク１４
ｄと、このリンク１４ｄを連結した可動片１４ｂ
のロツド１４ｅを案内するガイドブラケツト１４
ｆ等からなつている。なお、前記可動片１４ｂに
は固定片１４ａに突設した水平のロツド１４ｈを
挿通しておく案内孔１４ｇが設けられている。
一方、空気室４と５の間及び４′と５′の間に
は、排気スリツト１５，１５′が設けられており、
排気スリツト１５，１５′によつて、ノズル６，
７，７′及び９から吐出された圧縮空気がレール
１，１′の腹部１ｃ，１′ｃや底部１ｄ，１′ｄに
吹きかからないように排気される。
は、排気スリツト１５，１５′が設けられており、
排気スリツト１５，１５′によつて、ノズル６，
７，７′及び９から吐出された圧縮空気がレール
１，１′の腹部１ｃ，１′ｃや底部１ｄ，１′ｄに
吹きかからないように排気される。
第６図はこの発明の装置の空圧系を示したブロ
ツク図である。第６図において１６は空圧源、１
７はエアフイルタ、１８は電磁弁であり、１０，
１１，１２はさきに説明した電気―空圧式流量制
御弁、３，４，４′，５，５′はさきに説明した空
気室、６，７，７′，８，８′，９はさきに説明し
たノズルである。
ツク図である。第６図において１６は空圧源、１
７はエアフイルタ、１８は電磁弁であり、１０，
１１，１２はさきに説明した電気―空圧式流量制
御弁、３，４，４′，５，５′はさきに説明した空
気室、６，７，７′，８，８′，９はさきに説明し
たノズルである。
また、第７図はこの発明の装置の制御系統を示
したブロツク図である。第７図において１３はさ
きに説明した非接触式温度検出器、１９は温度―
電圧変換器、２０は温度設定器、２１は比較器、
２２はプログラム設定器、２３は比較器、２４は
流量制御弁１０を駆動する信号の増幅器、２５は
流量制御弁１１を駆動する信号の増幅器、２６は
流量制御弁２２を駆動する信号の増幅器である。
したブロツク図である。第７図において１３はさ
きに説明した非接触式温度検出器、１９は温度―
電圧変換器、２０は温度設定器、２１は比較器、
２２はプログラム設定器、２３は比較器、２４は
流量制御弁１０を駆動する信号の増幅器、２５は
流量制御弁１１を駆動する信号の増幅器、２６は
流量制御弁２２を駆動する信号の増幅器である。
上述の構成としたこの発明の装置は、まず、溶
着直後のレール１，１′の継目部分を空気室３，
４，４′，５，５′が囲むようにして本体２をレー
ル１，１′に亘つてかぶせ、クランパ１４の固定
片１４ａと可動片１４ｂとにより固定する。
着直後のレール１，１′の継目部分を空気室３，
４，４′，５，５′が囲むようにして本体２をレー
ル１，１′に亘つてかぶせ、クランパ１４の固定
片１４ａと可動片１４ｂとにより固定する。
続いて、電磁弁１８を開くと空圧源１６（例え
ばコンプレツサまたは、コンプレツサに接続して
あるアキユムレータ）内の圧縮空気が、不純塵埃
等をエアフイルタ１７で除去された状態で電気―
空圧式流量制御弁１０，１１，１２に供給され、
これら流量制御弁のそれぞれに接続されている空
気室３，４，４′，５，５′に供給される。
ばコンプレツサまたは、コンプレツサに接続して
あるアキユムレータ）内の圧縮空気が、不純塵埃
等をエアフイルタ１７で除去された状態で電気―
空圧式流量制御弁１０，１１，１２に供給され、
これら流量制御弁のそれぞれに接続されている空
気室３，４，４′，５，５′に供給される。
空気室３に入つた圧縮空気は、ノズル６と９と
からレール１，１′の継目部分における頭頂面１
ａ，１′ａに向けて吐出され、空気室４，４′に入
つた圧縮空気はノズル７，７′からレール１，
１′の継目部分における頭頂面１ｂ，１b′に向け
て吐出され、また空気室５，５′に入つた圧縮空
気はノズル８，８′からレール１，１′の継目部分
における腹部１ｃ，１′ｃと底部１ｄ，１′ｄに向
けて吐出される。
からレール１，１′の継目部分における頭頂面１
ａ，１′ａに向けて吐出され、空気室４，４′に入
つた圧縮空気はノズル７，７′からレール１，
１′の継目部分における頭頂面１ｂ，１b′に向け
て吐出され、また空気室５，５′に入つた圧縮空
気はノズル８，８′からレール１，１′の継目部分
における腹部１ｃ，１′ｃと底部１ｄ，１′ｄに向
けて吐出される。
レール１，１′の継目部分における頭頂面１ａ，
１′ａと頭側面１ｂ，１′ｂに向けて吐出された圧
縮空気は、レール１，１′の継目部分の頭部を冷
却したのち、排気スリツト１５，１５′から外部
に排出される。
１′ａと頭側面１ｂ，１′ｂに向けて吐出された圧
縮空気は、レール１，１′の継目部分の頭部を冷
却したのち、排気スリツト１５，１５′から外部
に排出される。
一方、レール１，１′の継目部分の腹部と底部
に向けて吐出された圧縮空気は、レール１，１′
の継目部分の腹部と底部を冷却する。
に向けて吐出された圧縮空気は、レール１，１′
の継目部分の腹部と底部を冷却する。
上記のように吐出される圧縮空気の流量は、各
空気室ごとに設けた電気―空圧式流量制御弁１
０，１１，１２への電気信号入力により制御され
る。
空気室ごとに設けた電気―空圧式流量制御弁１
０，１１，１２への電気信号入力により制御され
る。
電気―空圧式流量制御弁１０，１１，１２への
電気信号の入力は、第７図に示したように、非接
触式温度検出器１３により検出した頭頂面付近の
温度が温度―電圧変換器１９において温度に比例
した電気信号に変換される一方、温度設定器２０
で予め設定された温度と、比較器２１において比
較され、前記検出温度が設定温度に達すると、比
較器２１の出力信号により、ブログラム設定器２
２が起動し、予め記憶されている温度―時間曲線
に従つた指令値が比較器２３に入力される。
電気信号の入力は、第７図に示したように、非接
触式温度検出器１３により検出した頭頂面付近の
温度が温度―電圧変換器１９において温度に比例
した電気信号に変換される一方、温度設定器２０
で予め設定された温度と、比較器２１において比
較され、前記検出温度が設定温度に達すると、比
較器２１の出力信号により、ブログラム設定器２
２が起動し、予め記憶されている温度―時間曲線
に従つた指令値が比較器２３に入力される。
一方、温度―電圧変換器１９の出力の一部は直
接比較器２３に入力され、差信号が出力される。
接比較器２３に入力され、差信号が出力される。
前記出力差信号は、前記流量制御弁１０，１
１，１２をそれぞれ駆動する増幅器２４，２５，
２６に入力され、差電圧に応じて流量制御弁１
０，１１，１２の開度を調整し、流量を制御す
る。
１，１２をそれぞれ駆動する増幅器２４，２５，
２６に入力され、差電圧に応じて流量制御弁１
０，１１，１２の開度を調整し、流量を制御す
る。
なお、増幅器２４，２５，２６は、それぞれ検
出した温度がプログラム設定器２２に設定された
温度よりも高い場合には流量が増大するように、
また、低い場合には流量が減少するように流量制
御弁１０，１１，１２を制御する能力をもつ。
出した温度がプログラム設定器２２に設定された
温度よりも高い場合には流量が増大するように、
また、低い場合には流量が減少するように流量制
御弁１０，１１，１２を制御する能力をもつ。
第８図は制御系の変形例を示すブロツク図であ
る。
る。
第８図に示す制御系は、プログラム設定器２２
に、時間―流量曲線を予め設定しておき、非接触
温度検出器１３で検出された温度が、温度設定器
２０に設定した温度と同じになつたとき、プログ
ラム設定器２２から信号を出力させるようにして
おいて、その時点から各流量制御弁１０，１１，
１２がプログラム設定器２２に設定してあるプロ
グラム曲線に従つた流量制御を行なうようにして
ある。
に、時間―流量曲線を予め設定しておき、非接触
温度検出器１３で検出された温度が、温度設定器
２０に設定した温度と同じになつたとき、プログ
ラム設定器２２から信号を出力させるようにして
おいて、その時点から各流量制御弁１０，１１，
１２がプログラム設定器２２に設定してあるプロ
グラム曲線に従つた流量制御を行なうようにして
ある。
前記のように作動するこの発明の装置による実
験結果が第９図に線図で示されている。第９図中
白丸印で示すレール頭頂面各部のブリネル硬さ
は、冷却速度を前記のように制御した場合の実側
値であり、黒丸印で示すレール頭頂面各部のブリ
ネル硬さは冷却速度を制御しなかつた場合の実側
値である。
験結果が第９図に線図で示されている。第９図中
白丸印で示すレール頭頂面各部のブリネル硬さ
は、冷却速度を前記のように制御した場合の実側
値であり、黒丸印で示すレール頭頂面各部のブリ
ネル硬さは冷却速度を制御しなかつた場合の実側
値である。
以上の説明から明らかなように、この発明の装
置によれば、溶接により接続した直後の熱処理ず
みレールの継目部分に可能な限り迅速に取付けて
冷却空気をレール頭頂面、頭側面、腹部、底部に
それぞれ吹付け、かつ、その吐出量を、所定の設
定値にならつて制御するため、特に頭頂面の硬度
低下を実用上支承のない範囲に止めることができ
る優れた効果をもたらす。
置によれば、溶接により接続した直後の熱処理ず
みレールの継目部分に可能な限り迅速に取付けて
冷却空気をレール頭頂面、頭側面、腹部、底部に
それぞれ吹付け、かつ、その吐出量を、所定の設
定値にならつて制御するため、特に頭頂面の硬度
低下を実用上支承のない範囲に止めることができ
る優れた効果をもたらす。
第１図は溶接熱によつて変化するレール頭頂面
各部のブリネル硬さを示す線図、第２図はこの発
明の装置の実施例の使用状態を示す外観斜視図、
第３図は平面図、第４図は側面図、第５図は正面
図、第６図は空圧系を示すブロツク図、第７図は
制御系を示すブロツク図、第８図は制御系の変形
例を示すブロツク図、第９図はこの発明の装置に
より冷却したレール頭頂面各部のブリネル硬さを
比較した線図である。図面において、 １，１′…レール、２…本体、３，４，４′，
５，５′…空気室、６，７，７′，８，８′，９…
ノズル、１０，１１，１２…電気―空圧式流量制
御弁、１３…非接触式温度検出器、１４…クラン
パ、１４Ａ…固定片、１４Ｂ…可動片、１５，１
５′…排気スリツト、１６…空圧源、１７…エア
フイルタ、１８…電磁弁、１９…温度―電圧変換
器、２０…温度設定器、２１…比較器、２２…プ
ログラム設定器、２３…比較器、２４，２５，２
６…増幅器。
各部のブリネル硬さを示す線図、第２図はこの発
明の装置の実施例の使用状態を示す外観斜視図、
第３図は平面図、第４図は側面図、第５図は正面
図、第６図は空圧系を示すブロツク図、第７図は
制御系を示すブロツク図、第８図は制御系の変形
例を示すブロツク図、第９図はこの発明の装置に
より冷却したレール頭頂面各部のブリネル硬さを
比較した線図である。図面において、 １，１′…レール、２…本体、３，４，４′，
５，５′…空気室、６，７，７′，８，８′，９…
ノズル、１０，１１，１２…電気―空圧式流量制
御弁、１３…非接触式温度検出器、１４…クラン
パ、１４Ａ…固定片、１４Ｂ…可動片、１５，１
５′…排気スリツト、１６…空圧源、１７…エア
フイルタ、１８…電磁弁、１９…温度―電圧変換
器、２０…温度設定器、２１…比較器、２２…プ
ログラム設定器、２３…比較器、２４，２５，２
６…増幅器。
Claims (1)
- １ レールの溶接部を囲繞自在とした本体と、溶
接部におけるレールの頭頂面と頭側面及び腹部並
びに底部にそれぞれ冷却用流体を吹付ける、前記
本体に取付けられた複数のノズルと、前記ノズル
から吹付けられる冷却用流体の流量を制御する流
量バルブと、前記レールの頭頂面における加熱部
分の温度を検出する温度検出器と、前記検出器に
よる検出温度を入力して、前記冷却用流体の流量
を制御する冷却速度コントローラとを具備したこ
とを特徴とするレール溶接部の冷却装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142478A JPS6033313A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | レ−ル溶接部の冷却装置 |
| US06/630,931 US4573666A (en) | 1983-08-05 | 1984-07-16 | Apparatus for quenching butt-welded portion of rail |
| AU30810/84A AU547208B2 (en) | 1983-08-05 | 1984-07-18 | Apparatus for quenching, in a controlled manner, a butt-welded portion of a rail |
| CA000459150A CA1222623A (en) | 1983-08-05 | 1984-07-18 | Apparatus for quenching butt-welded portion of rail |
| BR8403907A BR8403907A (pt) | 1983-08-05 | 1984-08-03 | Aparelho para tempera da parte soldada a topo de um trilho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142478A JPS6033313A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | レ−ル溶接部の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033313A JPS6033313A (ja) | 1985-02-20 |
| JPS644571B2 true JPS644571B2 (ja) | 1989-01-26 |
Family
ID=15316250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58142478A Granted JPS6033313A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | レ−ル溶接部の冷却装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4573666A (ja) |
| JP (1) | JPS6033313A (ja) |
| AU (1) | AU547208B2 (ja) |
| BR (1) | BR8403907A (ja) |
| CA (1) | CA1222623A (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5140265A (en) * | 1989-12-20 | 1992-08-18 | Olympus Optical Co., Ltd | Eddy current flaw detecting endoscope apparatus which produces signals which control other devices |
| AT6941U3 (de) * | 2004-02-23 | 2005-03-25 | Plasser Bahnbaumasch Franz | Schweissaggregat zur verschweissung von zwei schienen eines gleises und verfahren |
| CA2610476A1 (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-14 | Lawrence D. Reaveley | Methods and systems for mitigating residual tensile stresses |
| BRPI1012327B1 (pt) | 2009-03-27 | 2018-01-16 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Dispositivo e método para resfriar zona de solda de trilhos |
| CN102365377B (zh) | 2009-03-30 | 2014-03-05 | 新日铁住金株式会社 | 钢轨焊接区的冷却方法、钢轨焊接区的冷却装置以及钢轨焊接接头 |
| JP5549782B2 (ja) * | 2011-05-25 | 2014-07-16 | 新日鐵住金株式会社 | レール溶接部の再加熱方法 |
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