RU2135607C1

RU2135607C1 - Method of heat treatment of switch and stock rails and device for its embodiment

Info

Publication number: RU2135607C1
Application number: RU96119309A
Authority: RU
Inventors: В.М. Федин; Б.К. Ушаков; А.М. Никитин; Л.Ш. Розин; Н.Н. Хорошеева; В.Н. Белофастов
Original assignee: Научно-производственная фирма "Металлотерм"
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1999-08-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; applicable in heat treatment of vital parts of track structure, particularly, switch and stock rails. SUBSTANCE: rail is heated by two-sided method. One-sided hardening provides for plastoelastic deformation of parts before heat treatment and fails to ensure the required value of rail deflection. Plant has guides carrying car with rests for rails. Car is located between poles. Hardening units consist of carriage, support, transformer, inductor and sprayer which are installed on car. Hardening units are located in opposite manner, each on its pole. Inductors heat simultaneously rail head and base. Inductor for heating of rail head is made to comply with shape of rolling surface. EFFECT: elimination of abnormal deflection of switches, wear of switch and stock rails and failure of ready products occurring in cold straightening on mechanical press after heat treatment.

Description

Изобретение относится к термической обработке остряковых и рамных рельсов в условиях массового производства. The invention relates to the heat treatment of witty and frame rails in mass production.

Известен способ термической обработки остряковых и рамных рельсов, включающий базирование рельса, одновременный нагрев до температуры закалки с последующей, одновременной закалкой рабочих поверхностей питания головки рельса и подошвы рельса (US патент 3728498 A1, C 21 D 9/04, 1988). A known method of heat treatment of witty and frame rails, including basing the rail, simultaneous heating to a quenching temperature, followed by simultaneous hardening of the working surfaces of the power supply of the rail head and the sole of the rail (US patent 3728498 A1, C 21 D 9/04, 1988).

Недостатком способа является недостаточная износостойкость деталей. The disadvantage of this method is the lack of wear resistance of the parts.

Известна установка для термической обработки остряковых и рамных рельсов, содержащая тележку с опорами для рельса, стойку с направляющими, на которой размещен закалочный блок, состоящий из каретки с трансформатором, индуктором и спрейером (121464, кл. C 21 D 9/04). A known installation for the heat treatment of witty and frame rails, containing a trolley with supports for the rail, a rack with rails, on which is placed a quenching block consisting of a carriage with a transformer, inductor and sprayer (121464, class C 21 D 9/04).

Недостатком данной установки является то, что остряки и рельсы из-за недостаточного уровня механических свойств и остаточной деформации получают в эксплуатации прилегание к подушкам в пределах от 5 до 8 мм (по правилам эксплуатации 1 мм) и создают угрозу безопасности движения. The disadvantage of this installation is that wits and rails, due to an insufficient level of mechanical properties and permanent deformation, get in contact with the pillows in the range of 5 to 8 mm (according to the operating rules of 1 mm) and pose a threat to traffic safety.

Техническим результатом изобретения является устранение упруго-пластической деформации перед закалкой. The technical result of the invention is the elimination of elastic-plastic deformation before quenching.

Для достижения технического результата установка для термической обработки остряковых и рамных рельсов, содержащая направляющие, тележку с опорами для рельса, стойку с направляющими, на которой размещен закалочный блок, состоящий из каретки, трансформатора, индуктора и спрейера, снабжена дополнительным закалочным блоком установленным оппозитно закалочному блоку, при этом каретки размещены на направляющих стоек. To achieve a technical result, the installation for heat treatment of wit and frame rails, comprising guides, a trolley with supports for the rail, a rack with guides on which the quenching block is located, consisting of a carriage, transformer, inductor and sprayer, is equipped with an additional quenching block installed opposite to the quenching block , while the carriages are placed on the guide racks.

Индуктор в закалочном блоке выполнен по форме поверхности катания рельсов для нагрева боковых поверхностей катания рельсов. The inductor in the quenching unit is made in the form of a rail surface for heating the side surfaces of the rail.

Установка для термической обработки рельсов поясняется фиг. 1 и 2. The installation for heat treatment of rails is illustrated in FIG. 1 and 2.

На фиг. 1 представлен общий вид установки; на фиг. 2 - вид установки сбоку. In FIG. 1 shows a general view of the installation; in FIG. 2 is a side view of the installation.

Установка для термической обработки рельсов включает две стойки 1 с горизонтальными направляющими 2. В пролете между стойками расположены горизонтальные направляющие 3, на которых установлена приводная тележка 4. На тележке вдоль ее закреплены опоры 5, предназначенные для укладки обрабатываемого рельса и имеющие посредством винтовой пары 6 возможность вертикального настроечного перемещения для обеспечения контакта опор с базовой поверхностью шейки естественно искривленного рельса. По краям тележки закреплены приспособления 7 зажима рельса по его концам, свободно лежащего на опорах 5, совмещенные с ложементами 8, являющимися продолжением обрабатываемых поверхностей рельса. The installation for heat treatment of rails includes two racks 1 with horizontal guides 2. In the span between the racks there are horizontal rails 3 on which a drive trolley is mounted 4. On the trolley along it there are fixed supports 5, designed for laying the rail being processed and having the possibility of screw pair 6 vertical adjustment movement to ensure contact of the supports with the base surface of the neck of a naturally curved rail. Along the edges of the trolley, fixtures 7 of the rail clamp are fixed at its ends, freely lying on the supports 5, combined with the tool holders 8, which are a continuation of the machined surfaces of the rail.

На горизонтальных направляющих 2 каждой стойки 1 установлен закалочный блок 9, содержащий каретку 10 с вертикальными направляющими 11, в которых размещен суппорт 12 с закрепленными на нем высокочастотным понижающим трансформатором 13, индуктором 14 и спрейером (не показан). На каретке закреплены копирные ролики 15 с вертикальной осью вращения, а на суппорте закреплены копирные ролики 16 с горизонтальной осью вращения. Каждая каретка 10 и суппорт 12 независимо уравновешены противовесами 17, при помощи которых ролики постоянно поджимаются к рабочим обрабатываемым поверхностям рельса 18. Индукторы и спрейеры каждого закалочного блока расположены оппозитно, т.е. напротив друг друга. On the horizontal guides 2 of each rack 1, a quenching unit 9 is installed, comprising a carriage 10 with vertical guides 11, in which a support 12 is mounted with a high-frequency step-down transformer 13, an inductor 14 and a sprayer (not shown) fixed thereon. Copy rolls 15 with a vertical axis of rotation are fixed to the carriage, and copy rolls 16 with a horizontal axis of rotation are fixed to the support. Each carriage 10 and caliper 12 are independently balanced by counterweights 17, by means of which the rollers are constantly pressed against the working machined surfaces of the rail 18. The inductors and sprayers of each quenching block are opposite, i.e. in front of each other.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Для загрузки обрабатываемого рельса тележка 4 выводится из пролета между стойками 1. На опоры 5, выставленные предварительно по высоте под естественную кривизну рельса 18, в основном острякового, между ложементами 8 укладывается обрабатываемый рельс поверхностью своей шейки. Концы рельса закрепляются при помощи приспособлений 7, выполненных, например, в виде струбцин. To load the processed rail, the trolley 4 is brought out of the span between the uprights 1. On the supports 5, previously set in height to the natural curvature of the rail 18, mainly witty, between the lodges 8 the processed rail is laid with the surface of its neck. The ends of the rail are fixed using devices 7 made, for example, in the form of clamps.

После монтажа рельса на тележке 4 последняя подается в зону закалочных блоков 9 до размещения одного из ложементов 8 в зоне копирных роликов 15, 16. Копирные ролики вводятся в контакт с базовыми поверхностями ложемента, обеспечивая необходимый технологический зазор индуктором, спрейером и обрабатываемыми поверхностями рельса 18. After mounting the rail on the trolley 4, the latter is fed into the zone of quenching blocks 9 until one of the lodges 8 is placed in the area of the copy rolls 15, 16. The copy rolls are brought into contact with the base surfaces of the lodgement, providing the necessary technological clearance with the inductor, sprayer, and machined rail surfaces 18.

Конструкция индуктора для нагрева головки рельса обеспечивает нагрев боковой поверхности головки, что снизит боковой износ головки. The design of the inductor for heating the rail head provides heating of the side surface of the head, which will reduce lateral wear of the head.

Индуктор выполнен по форме поверхности катания рельса, т.е. головки рельса. The inductor is made in the form of a rolling surface of the rail, i.e. rail heads.

Включают нагрев рельса посредством индуктора, подачу охлаждающей среды в спрейер и перемещение тележки с рельсом с технологической скоростью относительно индуктора и спрейера. They include heating the rail by means of an inductor, supplying a cooling medium to the sprayer and moving the cart with the rail at a technological speed relative to the inductor and the sprayer.

В конце термообработки нагрев отключают, затем через временную паузу, связанную с охлаждением нагретой поверхности конца рельса, отключают подачу охлаждающей среды и движение тележки. На его место укладывают новый рельс, тележку возвращают в исходное положение для термообработки рельса, при котором копирные ролики размещают на первом ложементе. At the end of the heat treatment, the heating is turned off, then after a temporary pause associated with the cooling of the heated surface of the end of the rail, the supply of the cooling medium and the movement of the trolley are turned off. A new rail is laid in its place, the trolley is returned to its original position for heat treatment of the rail, in which the copy rollers are placed on the first lodgement.

Claims

1. The method of heat treatment of witty and frame rails, including basing the rail, simultaneous heating to a hardening temperature, followed by quenching the working surfaces of the rail head and the sole of the rail, characterized in that the rails are based on the neck with fixing on its holes using supports, and heating and hardening are carried out by means of opposed quenching blocks.

2. The method according to claim 1, characterized in that the side surfaces of the rail head are heated by means of an inductor having the shape of a head rolling surface and hardened.

3. The method according to claim 1, characterized in that simultaneously with the hardening of the head of the wit rail, the plane of its sole is hardened.

4. Installation for heat treatment of witty and frame rails, comprising a horizontally movable trolley with supports for the rail, a rack with guides and a hardening unit in the form of a carriage, transformer, inductor, sprayer and rotating rollers for tracking, characterized in that it is equipped with an additional rack with a quenching unit mounted on the opposite of the available trolley is located between the racks.

5. Installation according to claim 4, characterized in that the inductor is made in the form of a rolling surface of the rail for hardening the side surfaces of the rail head.