[发明专利]一种火车轮双面淬火冷却装置

说明书

本发明公开了一种火车轮双面淬火冷却装置，包括车轮旋转驱动装置、中环喷水装置、下环喷水装置以及顶轮器，车轮旋转驱动装置托起放置的车轮，车轮旋转驱动装置由托辊和电机减速箱组件组成，电机减速箱组件的输出轴上安装托辊；中环喷水装置由中环水管、中软管和中喷嘴组成，中环水管通过中软管连接有向着车轮踏面喷射冷却水的中喷嘴；下环喷水装置由下环水管、下软管和下喷嘴组成，下环水管通过下软管连接有向着车轮外辋面喷射冷却水的下喷嘴。本发明利用此装置对车轮轮辋的踏面、外辋面同时进行喷水冷却，即通过一种增大轮辋冷却面积、提高轮辋冷却速度的方法，可在不降低塑性、韧性的情况下，提高车轮强硬度及耐磨性。

技术领域

本发明涉及铁路用车轮热处理技术领域，特别涉及一种火车轮双面淬火冷却装置。

背景技术

随着铁路车辆的高速化、重载化，对车轮质量要求越来越高，而热处理是车轮制造中一道非常关键的质量控制工序，其热处理后的车轮组织、性能及内部应力分布，直接决定了车轮在铁路上的运行服役情况。

目前国内外常用的车轮淬火方式为踏面淬火(即单面淬火)，即对轮辋踏面进行喷水淬火冷却，以改善车轮轮辋部位的综合机械性能。随着世界货运重载化发展趋势，中国、澳洲、北美、巴西等国家货运轴重不断增加，车轮在服役过程中容易发生剥离、磨耗过快、辗边辗堆等运行缺陷，因此客户对车轮强硬度、塑韧性、车轮踏面金相组织的要求越来越高，而常规的车轮单面淬火冷却方式已无法满足此高性能要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火车轮双面淬火冷却装置，在车轮淬火过程中，利用此装置对车轮轮辋的踏面、外辋面同时进行喷水冷却，即通过一种增大轮辋冷却面积、提高轮辋冷却速度的方法，可在不降低塑性、韧性的情况下，提高车轮强硬度及耐磨性，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种火车轮双面淬火冷却装置，包括车轮旋转驱动装置、中环喷水装置、下环喷水装置以及顶轮器，所述车轮旋转驱动装置托起放置的车轮，所述车轮的外围分布有中环喷水装置，车轮的底部分布有下环喷水装置，所述车轮的中央下方设置有顶轮器；所述车轮旋转驱动装置由托辊和电机减速箱组件组成，所述电机减速箱组件的输出轴上安装托辊；所述中环喷水装置由中环水管、中软管和中喷嘴组成，所述中环水管通过中软管连接有向着车轮踏面喷射冷却水的中喷嘴；所述下环喷水装置由下环水管、下软管和下喷嘴组成，所述下环水管通过下软管连接有向着车轮外辋面喷射冷却水的下喷嘴。

进一步地，所述下喷嘴由喷嘴主体、外挡圈和挡水板组成，所述喷嘴主体的外围一体式套接外挡圈，所述外挡圈上一体式连接挡水板。

进一步地，所述喷嘴主体的底端开设有用于旋接在下软管的外螺纹。

进一步地，所述喷嘴主体的顶部设置有半圆形结构的喷嘴口。

进一步地，所述车轮旋转驱动装置设置成三个，在车轮的底部呈阵列分布。

进一步地，所述中喷嘴在车轮的踏面外围环绕分布，中喷嘴采用一种流量为45L/min的低压大流量喷嘴。

进一步地，所述下喷嘴在车轮的外辋面底部呈圆形分布，下喷嘴采用一种流量为4.9L/min的小流量扇型喷嘴。

进一步地，所述顶轮器由液压缸以及安装在液压缸活塞杆的圆板组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提出的火车轮双面淬火冷却装置，利用此新型双面淬火装置对踏面、外辋面进行喷水冷却，增大轮辋受冷面积，以提高车轮轮辋冷却能力；有效改善车轮轮辋断面硬度梯度、表面硬度，可有效降低车轮硬度散差。

2、本发明提出的火车轮双面淬火冷却装置，新型下喷嘴设计，可有效防止下喷嘴淬火水的喷溅，防止车轮辐板水冷，影响辐板的组织及性能。