RU1788043C

RU1788043C - Rail hardening device

Info

Publication number: RU1788043C
Application number: SU914954075A
Authority: RU
Inventors: Юрий Георгиевич Руфанов; Анатолий Федорович Тимченко; Георгий Андреевич Ткалич; Олег Павлович Юшкевич; Михаил Иванович Ильяшенко; Владимир Георгиевич Васильев; Николай Николаевич Переверзев
Original assignee: Днепропетровский Металлургический Институт
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1993-01-15

Abstract

Использование:термическа обработка металлов и упрочнение рамных рельсов стрелочных переводов. Сущность: спрейер закалочного устройства выполнен в виде короба 15 с перфорированным днищем 16, опорными роликами 11, размещенным в коробе 15 вдоль его продольной оси перфорированным Г-образным патрубком 17, вертикальна часть которого расположена со стороны индуктора и представл ет собой насадку 18 с коаксиально установленной в ней форсункой 19, соединенной с горизонтальным участком патрубка 17 с образованием камеры смешени 20, и регул торов давлени хладагента, один из которых закреплен на конце горизонтального участка патрубка, а другие соединены с насадкой 18 и форсункой 19. Спрейер позвол ет повысить качество закалки рельсов путем изменени состава и свойства хладагента при дифференцированной его подаче по длине спрейера и снизить шум при закалке. 2 ил., 1 табл. со СUsage: heat treatment of metals and hardening of frame rails of turnouts. SUBSTANCE: hardening device sprayer is made in the form of a box 15 with a perforated bottom 16, support rollers 11 placed in a box 15 along its longitudinal axis with a perforated L-shaped pipe 17, the vertical part of which is located on the inductor side and is a nozzle 18 with a coaxially mounted therein a nozzle 19 connected to the horizontal portion of the nozzle 17 to form a mixing chamber 20, and refrigerant pressure regulators, one of which is fixed at the end of the horizontal portion of the nozzle, and others Gia connected to the nozzle 18 and the nozzle 19. The sprayer allows to increase hardening rails quality by varying the composition and properties of the refrigerant during its differentiated feeding along the length of the sprayer and reduce noise during quenching. 2 ill., 1 tab. with C

Description

гоgo

gorf&gorf &

////

Изобретение относитс к термической обработке металлов и может быть использовано при упрочнении рамных рельсов стрелочных переводов.The invention relates to the heat treatment of metals and can be used in the hardening of frame rails of turnouts.

Известно устройство дл закалки рельсов , содержащее имеющую возможность перемещени форму с закрепленными на ней рыгачами дл фиксации и выгиба рельсов , размещенную над фермой подвеску с закрепленной над ней кареткой с индуктором и спрейером и приспособление дл поджати каретки к рельсу, которое снабжено шарнирно закрепленной на каретке платформой, с роликами, при этом индуктор закреплен на платформе, а каретка шарнирно закреплена на подвеске.A device for hardening rails is known, comprising a movable form with fasteners fixed to it for fixing and bending the rails, a suspension placed above the truss with a carriage mounted above it with an inductor and a sprayer, and a device for pressing the carriage to the rail, which is equipped with a platform articulated to the carriage , with rollers, while the inductor is mounted on the platform, and the carriage is pivotally mounted on the suspension.

Недостатком, известного устройства вл етс то, чтбонр необеспечивает качество закалки1 поверхностной твердости, такW ritf глубине упрочнени .A disadvantage of the known device is that the bonder does not provide quality quenching1 of surface hardness, so W ritf the hardening depth.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл закалки остр ков стрелочных переводов , содержащее к аретку с опорными роликами с установленными на ней индуктором и сп рёйером в виде короба с перфорирован- ным днйщём, ферму с приводом её переме- щёйи и приспособлением дл зажима и выгйбаЪстр ков в виде пневмоцилиндрови рь1ча1г6;ву%- кЪтором спрейер выполнен в виде размещённого в коробе перфорированного патрубка Г-образной формы, вертикальна часть которого расположена со стороны индуктора, а горизонтальна размещена по продольной оси короба и с установленными на его концах регул торами давлени хладагента, при этом короб выполнен с опорными роликами,The closest to the technical essence of the invention is a device for hardening the turnouts, comprising a track with support rollers with an inductor and a spreyer mounted on it in the form of a box with a perforated bottom, a truss with a drive for its movement and a device for clamps and holders in the form of a pneumatic cylinder p1ch1g6; wu% - the sprayer is made in the form of an L-shaped perforated pipe placed in the box, the vertical part of which is located on the inductor side, and the horizontal it is placed along the longitudinal axis of the duct and with refrigerant pressure regulators installed at its ends, while the duct is made with support rollers,

Недостатком указанного устройства вл етс то, что оно не позвол ет получать верхние пределы требований технических условий по поверхностной твердости и ограничено глубиной 7 - 9 мм упрочнени на 31,5 HRC из-за ограниченной охлаждающей способности воздуха, при этом повышение давлени в Г-образном патрубке вышеЗ -4 атм, не реша проблем, приводит к шумовому эффекту, превышающему барьер.The disadvantage of this device is that it does not allow to obtain upper limits of the technical specifications for surface hardness and is limited by a depth of 7 - 9 mm hardening by 31.5 HRC due to the limited cooling capacity of the air, while the pressure in the L-shaped a branch pipe above Z -4 atm, without solving problems, leads to a noise effect that exceeds the barrier.

Целью изобретени вл етс повышение качества закалки путем изменени состава и свойств хладагента при дифференцированной подаче его по длине спрей- ера и снижение шума.The aim of the invention is to improve the quality of quenching by changing the composition and properties of the refrigerant with differentiated supply along the length of the sprayer and reducing noise.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл закалки рамных рельсов стрелочных переводов, содержащем каретку с опорными роликами и последовательно установленными на ней индуктором и спрейером в виде короба на опорных роликах с перфорированным днищем и размещенным в коробе перфорированным патрубком Г-образной формы, вертикальна часть которого расположена со стороны индуктора , а горизонтальна размещена поThis goal is achieved in that in the device for hardening frame rails of turnouts, comprising a carriage with support rollers and successively mounted on it with an inductor and a sprayer in the form of a box on support rollers with a perforated bottom and a perforated L-shaped pipe placed in the box, the vertical part which is located on the side of the inductor, and horizontally placed along

продольной оси короба и установленными на его концах регул торами давлени хладагента , ферму с приводом ее перемещени и приспособлением дл зажима и выгиба рельсов в виде цилиндров и рычагов, вертикальна часть Г-образного патрубка выполнена с форсункой, котора соединена с регул тором подачи воды и воздушной магистралью и камерой смешени , при этом горизонтальна часть перфорированного патрубка соединена с камерой смешени , котора отделена от полости спрейера душирующей сеткой, установленной параллельно перфорированному днищу спрейера .the longitudinal axis of the box and the refrigerant pressure regulators installed at its ends, a truss with a drive for moving it and a device for clamping and bending rails in the form of cylinders and levers, the vertical part of the L-shaped pipe is made with a nozzle that is connected to the water supply regulator and the air the line and the mixing chamber, while the horizontal part of the perforated nozzle is connected to the mixing chamber, which is separated from the sprayer cavity by a scoop mesh installed parallel to the perforated bottom with preyera.

Сущность изобретени заключаетс в изменении состава и свойств хладагента при дифференцированной его подаче по длине спрейера за счет выполнени вертикальной части Г-образного патрубка в видеThe invention consists in changing the composition and properties of the refrigerant when it is differentially supplied along the length of the sprayer by making the vertical part of the L-shaped pipe in the form

закрепленной на коробе насадки с коакси- ально установленной на ней форсункой соединенной с горизонтальным участком патрубка с образованием камеры смешени , при этом насадка и форсунка соединены с регул тором давлени хладагента.mounted on the nozzle box with a nozzle coaxially mounted on it and connected to a horizontal portion of the nozzle to form a mixing chamber, the nozzle and nozzle being connected to a refrigerant pressure regulator.

На фиг.1 изображено устройство дл закалки рельсов (общий вид); на фиг.2 - продольный разрез спрейера.Figure 1 shows a device for hardening rails (general view); figure 2 is a longitudinal section of a sprayer.

Устройство включает закалочный стендThe device includes a quenching stand

и закалочную каретку.and hardening carriage.

Закалочный стенд состоит из фермы 1 с электроприводом перемещени 2. На ферме 1 установлены на цапфах3 пневмоцилин- дры 4 с рычагами 5 дл фиксации и выгибаThe quenching stand consists of a truss 1 with an electric drive of movement 2. On the truss 1, pneumatic cylinders 4 with levers 5 for fixing and bending are mounted on trunnions 3

рельса 6 и поддерживающие цилиндры 7. Закалочна каретка 8 на подвеске 9 со спрейером 10 с опорными роликами 11, платформой 12 на роликах 13 с закрепленным на платформе 12 индуктором 14.rail 6 and supporting cylinders 7. Hardening carriage 8 on suspension 9 with sprayer 10 with support rollers 11, platform 12 on rollers 13 with inductor 14 fixed to platform 12.

Спрейер 10 включает короб 15 в сечении П-образной формы с перфорированной сеткой 16, внутри короба по его оси установлен перфорированный патрубок 17, насадку 18 с форсункой 19, камерой смешени 20 иThe sprayer 10 includes a box 15 in a U-shaped section with a perforated mesh 16, a perforated pipe 17, a nozzle 18 with a nozzle 19, a mixing chamber 20 and

душирующей сеткой 21. На колонне установлен регул тор подачи воды 22 и патрубок 23 подачи воздуха.perfumed mesh 21. A water supply regulator 22 and an air supply pipe 23 are installed on the column.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Рельс вставл етс в зажим рычага 5, например, левого и вводитс в зажим противоположного рычага специальным механизмом . После этого в цилиндры 4 подаетс воздух, в результате чего посредством рычагрв 5 рельс выгибаетс на исходную стрелу,The rail is inserted into the clamp of the lever 5, for example, the left one and inserted into the clamp of the opposite lever by a special mechanism. After that, air is supplied to the cylinders 4, as a result of which, by means of the levers 5, the rail bends to the initial boom.

В поддерживающие цилиндры 7 подаетс воздух. Поддерживающие цилиндры служат дл компенсации вредного воздействи собственного веса и каретки 8. Каретка 8 на подвеске 9 роликами 1 и 13 опускаетс на рельс 6. Ролики 11, 13 выполнены двухре- бордными. На водоохлаждаемый индуктор 14 подаетс напр жение и по достижении регламентированной температуры на конце рельса б включаетс движение стенда 1 электроприводом 2 под индуктором 14 и спрейером 10. В спрейер 10 через регул тор подачи воды 22 подаетс вода, а через патрубки 23 и 17 - воздух. Вода, проход по каналу регул тора 22,попадает в форсунку 19, где посредством воздуха, поступающего по патрубку 22 по тангенциально просверленным отверсти м форсунки 19, разрываетс на мельчайшие частицы и в качестве водовоздушной смеси, пройд камеру смешени за форсункой, перфорированные сетки 21 и 16 попадает на нагретый рельс 6. При этом воздух, проход по горизонтальному перфорированному патрубку 17, поступает в спрейер и далее через перфорированную сетку 16 попадает на водоохлаждаемый рельс, прошедший под частью спрейера с водовоздушной смесью. Таким образом создаетс интервал дифференцированного охлаждени по длине спрейера 10 от максимальной степени охлаждени водовоздушной смесью, до минимальной - воздухом. Регулиру объемы подачи воды регул тором 22 и воздуха по патрубкам 17 и 23 (регул торы на чертеже не показаны), создаютс услови охлаждени , обеспечивающие требуемый уровень свойств как по поверхностной твердости, так и по глубине упрочнени .Support cylinders 7 are supplied with air. The supporting cylinders serve to compensate for the harmful effects of their own weight and the carriage 8. The carriage 8 on the suspension 9 is lowered by the rollers 1 and 13 onto the rail 6. The rollers 11, 13 are double-span. The voltage is applied to the water-cooled inductor 14 and, upon reaching the regulated temperature at the end of the rail b, the movement of the stand 1 by the electric drive 2 under the inductor 14 and the sprayer 10 is turned on. Water is supplied to the sprayer 10 through the water supply regulator 22, and air is supplied through the nozzles 23 and 17. Water passing through the channel of the regulator 22 enters the nozzle 19, where, through the air flowing through the nozzle 22 through the tangentially drilled holes of the nozzle 19, it breaks into tiny particles and, as a water-air mixture, passes through the mixing chamber behind the nozzle, the perforated grids 21 and 16 enters the heated rail 6. In this case, the air passing through the horizontal perforated pipe 17 enters the sprayer and then through the perforated mesh 16 it enters the water-cooled rail, which passed under the part of the sprayer with a water-air a mixture. Thus, an interval of differential cooling is created along the length of the sprayer 10 from the maximum degree of cooling with the water-air mixture, to the minimum - with air. By adjusting the volumes of water supply by the regulator 22 and air through the nozzles 17 and 23 (the regulators are not shown in the drawing), cooling conditions are created that provide the required level of properties both in surface hardness and in the hardening depth.

По окончании закалки, достижении индуктором 14 конца рельса 6 с индуктора 14 снимаетс напр жение, а по сходу с рельса 6 спрейера 10 в него прекращаетс подача воды и воздуха. Каретка 8 поднимаетс с рельса 6, стенд 1 возвращаетс в исходное положение и производитс смена рельса. Закалка нового рельса производитс по описанной выше схеме.At the end of quenching, when the inductor 14 reaches the end of the rail 6, the voltage is removed from the inductor 14, and the water and air supply to it ceases from the rail 6 of the sprayer 10. The carriage 8 is lifted from the rail 6, the stand 1 is returned to its original position and the rail is changed. The hardening of a new rail is carried out as described above.

Изобретение испытано в услови х цеха стрелочных переводов (ЦСП) Керченского металлургического завода им. Войкова. Упрочнены опытные партии рельсов (см.таб- лицу).The invention was tested in a workshop of turnouts (CSP) of the Kerch Metallurgical Plant. Voikova. Hardened experimental batches of rails (see table).

Таблица показывает, что применение изобретени позвол ет повысить уровень и глубину упрочнени по сравнению с прототипом , что обусловлено созданием, управл емого в широких пределах градиента интенсивности охлаждени по длине спрейера .v:The table shows that the use of the invention allows to increase the level and depth of hardening in comparison with the prototype, due to the creation, controlled within a wide range of the gradient of cooling intensity along the length of the sprayer .v:

Наличие перфорированнрй.сетки 21 позвол ет создать подпор, обеспечить в камере смешени 20 получение воздушных смесей различного состава, которые в зависимости от давлени воздуха в горизонтальной и вертикальной част х спейера и от давлени воды, выбрасываютс как черезThe presence of the perforated mesh 21 allows to create a backwater, to provide in the mixing chamber 20 the production of air mixtures of various compositions, which, depending on the air pressure in the horizontal and vertical parts of the spayer and on the water pressure, are discharged as through

сетку 21, так и через перфорированный патрубок 17 в спрейер 15 и через его перфорированную сетку - на рельс. Таким образом, предлагаемое техническое решение позвол ет в широких пределах регулировать состав и свойства охлаждающей смеси по длине спрейера, что и обеспечивает более высокий уровень поверхностного упрочнени и большую глубину упрочнени . При этом на 25-30% снижен шум в цехе.the grid 21, and through the perforated pipe 17 into the sprayer 15 and through its perforated mesh - on the rail. Thus, the proposed technical solution allows to widely control the composition and properties of the cooling mixture along the length of the sprayer, which provides a higher level of surface hardening and a greater depth of hardening. At the same time, noise in the workshop is reduced by 25-30%.

Предлагаемое изобретение может быть использовано на заводах, производ щих стрелочные переводы.The present invention can be used in plants producing turnouts.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A device for hardening rails, comprising a carriage with support rollers, successively mounted on an inductor and a sprayer in the form of a box with a perforated bottom, support rollers placed therein along the longitudinal axis

perforated L-shaped pipe, the vertical part of which is located on the inductor side, and refrigerant pressure regulators, one of which is fixed at the end of the horizontal section

a pipe, a truss with a drive for moving it, and a device for clamping and bending rails in the form of cylinders and levers, characterized in that, in order to improve the quality of hardening by changing the composition and properties of the refrigerant when differentiating it along the length of the sprayer and reducing noise, the vertical part of the pipe made in the form of a nozzle fixed to the box with coaxial

a nozzle installed therein connected to a horizontal portion of the nozzle to form a mixing chamber, the nozzle and nozzle being connected to refrigerant pressure regulators,

- at higher power, the prototype device does not provide hardening (air cooling capacity is limited).

game 1