UA116086U - Індукційний пристрій для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок - Google Patents
Індукційний пристрій для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок Download PDFInfo
- Publication number
- UA116086U UA116086U UAU201611055U UAU201611055U UA116086U UA 116086 U UA116086 U UA 116086U UA U201611055 U UAU201611055 U UA U201611055U UA U201611055 U UAU201611055 U UA U201611055U UA 116086 U UA116086 U UA 116086U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- rail
- head
- sole
- neck
- inductors
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 17
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 9
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 14
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Індукційний пристрій для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок містить індуктори, в яких індукуючий дріт складається з двох паралельних дротів, повторює форму вигину поверхні рейки зі збільшеним повітряним зазором над шийкою рейки, а також містить магнітопроводи, встановлені над поверхнею кочення головки, бічною гранню головки, шийкою та нижньою поверхнею підошви рейки. При цьому індукуючий дріт індукторів виконаний з постійною шириною в області головки, шийки і підошви рейки, збільшеною шириною в області пер рейки і постійною величиною повітряного зазору над головкою, перами та підошвою рейки.
Description
Корисна модель належить до електротермії, зокрема до термічної обробки металевих виробів способом індукційного нагрівання струмами високої частоти, і може бути використана для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок перед загартуванням.
Термічна обробка металевих виробів застосовується для досягнення структурної однорідності в зоні зварених з'єднань, усунення внутрішніх залишкових напружень, забезпечення необхідної пластичності і міцності. Термічна обробка звареного стику включає нагрівання зони звареного стику до температури термічної обробки і загартування поверхні кочення головки шляхом примусового охолодження повітряно-водяною сумішшю або стисненим повітрям. Ширина зони термічного впливу після термічної обробки перевищує ширину зони термічного впливу після зварювання.
При проведенні термічної обробки зварених стиків рейок способом індукційного нагрівання струмами високої частоти особливі вимоги пред'являються до індукторів індукційного нагрівального пристрою. Для досягнення рівномірної температури всього перерізу рейки конструкція індукторів повинна враховувати складну форму поверхні рейки і особливості одночасного нагрівання струмами високої частоти всіх елементів рейки, що мають різну масу металу - головки, шийки і підошви.
На сучасному рівні розвитку техніки відомий спосіб термічної обробки гострякових і рамних рейок та пристрій для його здійснення (патент РФ 2135607, публ. 27.08.1999 р.), в якому одночасно з загартуванням головки гострякової рейки виконують загартування площини її підошви. Індуктори гартівних блоків розташовані навпроти один одного і виконують одночасне нагрівання робочих поверхонь кочення головки в високочастотному електромагнітному полі.
Індуктори виконані за формою поверхні кочення рейок. Однак цей спосіб спрямований на досягнення оптимального температурного поля в головці і підошві рейки, але не враховує розподіл температурного поля в шийці рейки. У разі великого перепаду температури між головкою та шийкою рейки не досягається необхідної стійкості ударним навантаженням.
Відомий індукційний пристрій для нагрівання стиків залізничних рейок (патент РФ 2200764, публ. 20.03.2003 р.), в якому індуктор виконаний у вигляді двох плоских прямокутних спіралевих обмоток, розташованих навпроти одна одної з двох сторін рейки. Прямі та зворотні провідники обмоток розділені рухливими магнітопроводами, вільно переміщуються відносно обмоток перпендикулярно до бічних поверхонь рейки. Обмотки підключені до джерела живлення так, щоб забезпечити протікання струмів в одному напрямку в частинах обмоток, прилеглих до головки рейки. Обмотки разом з відповідними магнітопроводами можуть бути розміщені на двох частинах каркаса з тепло- і електроїізолюючого матеріалу, об'єднаних між собою пристроєм, що забезпечує їх взаємне переміщення відносно один одного, в напрямку, перпендикулярному до поздовжньої осі рейки. Крім того, обмотки можуть бути вигнуті по формі головки і верхньої частини підошви з відповідних сторін рейки. Однак, пристрій не робить цілеспрямованого впливу на необхідний розподіл температурного поля в нижній частині підошви рейки. При недостатньому нагріванні підошви погіршується прямолінійність зварених стиків після повного охолодження рейки.
Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є індукційний пристрій для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок (патент ОА 109123, публ. 10.08.2016 р.).
Пристрій має індуктори, розташовані один проти одного з двох сторін рейки. Індукуючий дріт індукторів повторює форму вигину поверхні рейки зі збільшеними повітряними зазорами над шийкою і перами рейки і містить магнітопроводи з різною товщиною набору пластин, встановлені над поверхнею кочення головки, бічною гранню головки, шийкою і нижньою поверхнею підошви рейки. Індукуючий дріт індукторів розділений на два паралельних дроти із встановленими над ними загальними магнітопроводами. Недоліком індукційного пристрою є форма індукуючого дроту індукторів над перами рейки. Збільшення повітряного зазору над перами рейки, що застосовується для недопущення їх перегріву, збільшує опір розсіювання індуктора і викликає складнощі при виготовленні індукуючих дротів індукторів.
В основу корисної моделі поставлена задача зниження опору розсіювання індукторів і зміна їх конструкції для запобігання перегріву пер рейки.
Поставлена задача вирішується тим, що в індукційному пристрої для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок, що містить індуктори, в яких індукуючий дріт складається з двох паралельних дротів, повторює форму вигину поверхні рейки зі збільшеним повітряним зазором над шийкою рейки, а також містить магнітопроводи, встановлені над поверхнею кочення головки, бічною гранню головки, шийкою та нижньою поверхнею підошви рейки, згідно з корисною моделлю, індукуючий дріт індукторів виконаний з постійною шириною в області головки, шийки і підошви рейки, збільшеною шириною в області пер рейки і постійною бо величиною повітряного зазору над головкою, перами та підошвою рейки.
Збільшення ширини індукуючих дротів індукторів над перами рейки зменшує щільність наведеного струму в цих областях та послаблює прояв крайового ефекту, характерного для індукційного нагрівання струмами високої частоти. Зменшується частка потужності, що передається в область пер рейки, як область з найменшою масою металу. Тим самим запобігають перегріву пер рейки. Збереження постійної величини повітряного зазору над головкою, перами та підошвою рейки спрощує технологію виготовлення індукуючих дротів індукторів.
Перелік фігур креслення. На наведеному кресленні представлена конструкція індукційного пристрою, що заявляється. Індуктори 1 і 2 розташовані один проти одного з двох сторін рейки 3.
Шини 4 індукторів підключені до джерела живлення струмами високої частоти. Індукуючі дроти 5 індукторів складаються з двох паралельних дротів, що розташовані один за одним впродовж осі рейки. Паралельні дроти виконані з невеликим зазором між собою. Від сумарної ширини дротів залежить ширина зони термічного впливу після термічної обробки. Індукуючі дроти повторюють форму поверхні головки б, шийки 7 і підошви 8 рейки. Повітряний зазор А над шийкою 7 збільшений у порівнянні з повітряним зазором Б над головкою і підошвою рейки.
Ширина індукуючих дротів індукторів збільшена над перами 9 рейки. Магнітопроводи 10 з різною товщиною набору пластин розміщені над поверхнею кочення В головки, бічними гранями
Г головки, шийкою і нижньою поверхнею Д підошви рейки.
Пристрій працює таким чином. Перед початком термічної обробки звареного стику індуктори 112 підводять до рейки 3. Високочастотний струм в індукуючих дротах 5 викликає появу індукованого струму під індукуючими дротами в зоні звареного стику рейки, в результаті чого зона стику нагрівається. В конструкції індукторів використані властивості магнітопроводів по різкому підвищенню концентрації індукованого струму під індукуючим дротом, вплив повітряного зазору на опір магнітного потоку індуктора та вплив ширини індукуючого дроту на щільність наведеного струму. Поєднання цих факторів дозволяє коригувати розподіл переданої в зварений стик потужності по ділянках нагрівання. Розташування магнітопроводів 10 над поверхнею кочення В головки, бічними гранями Г головки та нижньою поверхнею Д підошви, що мають масу металу більшу, ніж шийка, а також збільшення повітряного зазору А в області шийки призводять до збільшення переданої потужності в головку і підошву рейки та до
Зо зменшення потужності в шийку рейки. Крім того, розташування магнітопроводів над поверхнею кочення головки сприяє вирівнюванню температури по ширині поверхні кочення. Збільшення ширини індукуючих дротів над перами 9 рейки знижує щільність наведеного в них струму. В свою чергу, зменшення повітряного зазору над перами рейки знижує опір розсіювання індукторів.
Характерною позитивною рисою запропонованої конструкції індукційного пристрою є рівномірний нагрів перерізу рейки і запобігання перегріву пер рейки.
Економічний ефект від корисної моделі досягається за рахунок поліпшення енергетичних характеристик індукційного пристрою, зменшення споживаної електроенергії та покращення якості термічної обробки зварених стиків рейок.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Індукційний пристрій для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок, що містить індуктори, в яких індукуючий дріт складається з двох паралельних дротів, повторює форму вигину поверхні рейки зі збільшеним повітряним зазором над шийкою рейки, а також містить магнітопроводи, встановлені над поверхнею кочення головки, бічною гранню головки, шийкою та нижньою поверхнею підошви рейки, який відрізняється тим, що індукуючий дріт індукторів виконаний з постійною шириною в області головки, шийки і підошви рейки, збільшеною шириною в області пер рейки і постійною величиною повітряного зазору над головкою, перами та підошвою рейки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201611055U UA116086U (uk) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Індукційний пристрій для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201611055U UA116086U (uk) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Індукційний пристрій для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA116086U true UA116086U (uk) | 2017-05-10 |
Family
ID=74306610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201611055U UA116086U (uk) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Індукційний пристрій для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA116086U (uk) |
-
2016
- 2016-11-03 UA UAU201611055U patent/UA116086U/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI552648B (zh) | 金屬帶板之感應加熱裝置 | |
RU2605020C2 (ru) | Нагревательное устройство и содержащий его аппарат для нагревания непрерывного металлического листа | |
CN108220549A (zh) | 一种钢轨焊接头中频感应加热线圈 | |
RU2008136633A (ru) | Электрический индукционный нагрев головки рельса с неоднородным распределением температуры по длине | |
JP2016009590A (ja) | 加熱方法及び加熱装置並びにプレス成形品の作製方法 | |
UA116086U (uk) | Індукційний пристрій для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок | |
CN104775021A (zh) | 碳钢薄板连退产线快速加热方法及装置 | |
KR101603030B1 (ko) | 가열 코일, 열처리 장치, 및 연장된 작업편에 대한 열 처리 방법 | |
CN106793226B (zh) | 一种板带连铸连轧感应加热装置 | |
JP2021038462A (ja) | 全鋼製針布の製造方法 | |
CN106367564B (zh) | 弹簧片单面中频淬火工艺及其感应器 | |
UA109123U (uk) | Індукційний пристрій для термічної обробки зварених стиків залізничних рейок | |
UA149152U (uk) | Індукційний пристрій для термічної обробки зварних стиків трамвайних рейок | |
CN202713663U (zh) | 感应线圈加热器 | |
RU179347U1 (ru) | Устройство для индукционного нагрева сварных стыков железнодорожных рельсов при термообработке | |
CN206368182U (zh) | 一种钢轨焊接头中频感应加热线圈 | |
CN110506449A (zh) | 用于金属产品的加热装置 | |
CN109777928B (zh) | 一种局部强化的槽型梁及其制造工艺 | |
CN203159668U (zh) | 小直径内花键表面淬火感应器 | |
US2655589A (en) | High-frequency inductor | |
CN202865280U (zh) | 多段真空油淬炉 | |
CN208328065U (zh) | 一种非导磁板带材用横磁感应器 | |
CN203128621U (zh) | 内孔淬火感应器 | |
CN102776336B (zh) | 一种淬火工艺方法及其装置 | |
CN102796857A (zh) | 内孔高频淬火处理感应圈 |