[发明专利]超长道岔尖轨的淬火工艺及其专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及淬火工艺，特别涉及一种超长道岔尖轨的淬火工艺及其专用装置。

背景技术

道岔尖轨是铁路道岔不可缺少的一部分，起到引导火车在两股铁路线间转换的作用。由于尖轨所受的作用力很大，尖轨的轨头极易磨损，所以所有的尖轨在安装使用之前必须进行淬火以提高其耐磨性。目前，在火车提速、客运专线和高速铁路快速发展的大背景下，要求线路上使用的道岔尖轨长度越来越长，远远长于18米，甚至可以超过40米。但是目前对尖轨进行淬火的设备和工艺只能针对长度低于18米左右的尖轨进行淬火，除了小车长度上的限制以外，最大的问题是尖轨淬火过程中的变形问题。

参见图1，所示为现有的最先进的尖轨淬火工艺，淬火中尖轨的走行通过小车的移动来实现。尖轨的轨头先经历轨头加热感应器的加热达到合适的奥氏体化温度，然后加热的尖轨轨头依次通过喷风冷却器和喷雾冷却器冷却，完成显微组织从奥氏体组织到珠光体组织的转变，得到细化的珠光体组织，达到强化尖轨轨头的目的。

参见图2，所示为尖轨在淬火过程中的形状，由于仅仅对尖轨的轨头进行加热和冷却来实现淬火，尖轨在淬火的过程中由于轨头受热伸长导致尖轨整体呈现出“n”形(即轨头比轨底长的变形)。随着尖轨长度的增加，尖轨在淬火过程中的变形也增大。参见图2，支撑油缸安装在走行小车上，随着尖轨淬火过程的变形情况，油缸可以上下移动以托住尖轨轨底，防止尖轨的侧翻。但是在尖轨的变形太大的情况下，由于油缸的行程有限，将难以实现对尖轨轨底的支撑作用，所以对超长的尖轨，采用目前的工艺就无法实现淬火。而且，超长的尖轨变形过大则难以直立，极易发生侧翻。所以目前的尖轨淬火工艺无法实现对大于18米的超长道岔尖轨的淬火。

参见图3，所示为尖轨淬火冷却到室温以后的形状，由于尖轨淬火仅加热轨头，轨头的加热膨胀变形受到轨腰和轨底的限制，所以冷却收缩后由于尖轨轨头的温度降低导致尖轨出现反向变形，全长呈现出“u”形(即轨底比轨头长的变形)，而且变形经常是非常大，因而导致尖轨矫直的工作量非常大并且工作难度增加，不但影响尖轨与钢轨的密贴，而且经常在矫直的过程中由于尖轨的断裂导致尖轨的报废。由于矫直是尖轨组装到道岔上之前的最后一道工序，所以损失非常大。

因而对于客运专线和高速铁路上所采用的新型超长道岔尖轨(长度大于18米)，要进行淬火，按目前的生产工艺变形太大，超出目前机械设备设计的控制范围，而且容易侧翻，因而采用目前的尖轨淬火工艺和设备难以实现，因此必须寻找新的突破，实现超长道岔尖轨的淬火以满足铁路现代化建设的需要。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种超长道岔尖轨的淬火工艺及其专用装置，能够大幅度地减少了尖轨淬火过程中的变形，同时大幅度地减少了尖轨淬火以后冷却到室温时的变形，实现了对超长道岔尖轨进行淬火的问题。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：

本发明一种超长道岔尖轨的淬火工艺，按照如下步骤进行，

步骤A  加热尖轨的轨底

小车走行带动尖轨通过尖轨的轨底加热感应器，使尖轨的轨底温度被加热到500-700℃；

步骤B  加热尖轨的轨头

小车的继续走行带动尖轨通过轨头加热感应器，使尖轨的轨头加热到奥氏体化温度，温度范围在900-1050℃之间；

步骤C  冷却尖轨的轨头

小车的继续走行带动尖轨通过喷风冷却器，喷风冷却器喷射的压缩空气使尖轨的轨头冷却，使轨头冷却至550℃以下，完成从奥氏体组织到珠光体组织的转变，然后尖轨通过喷雾冷却器，喷射的雾气进一步冷却尖轨的轨头，喷雾冷却的目的是调整尖轨的变形，并不参与尖轨的组织转变。该方案还包括如下步骤：当在尖轨淬火过程中呈现轨头比轨底长的变形(例如呈n形)，通过增大轨底加热感应器的功率提高加热尖轨轨底的温度，若呈现轨底比轨头长的变形(例如呈u形)，通过减小轨底加热感应器的功率来降低加热尖轨轨底的温度；当尖轨冷却时，若呈现轨底比轨头长的变形，加大喷雾的流量，若呈现轨头比轨底长的变形，减少喷雾的流量。