[实用新型]道岔钢轨件的全长热处理自动控制及监控系统

说明书

本申请提供一种道岔钢轨件的全长热处理自动控制及监控系统，包括：支撑道岔钢轨件的走行小车；安装在龙门架上的淬火变压器、感应加热线圈和喷风冷却器；与淬火变压器相连的中频电源；与喷风冷却器相连的空压机；进行循环水冷却的空冷器；和数控操作台，所述数控操作台分别与走行小车、中频电源、空压机和空冷器连接并以自动控制方式控制其操作。所述热处理自动控制及监控系统采用全喷风冷却热处理工艺，避免了产生有害马氏体组织的风险；数控操作台的监控系统软件能够调用存储的工艺参数实现热处理过程的自动运行；监控系统软件能够以设定频率记录热处理过程中的加热电参数、小车走行速度和喷风压力等数值并形成文件，保证热处理过程的可追溯性。

技术领域

本实用新型涉及道岔钢轨件热处理工艺技术领域，更具体地，涉及一种对整个热处理过程进行自动控制和自动记录及存储热处理过程参数的道岔钢轨件的全长热处理自动控制及监控系统。

背景技术

道岔是铁路线路不可缺少的一部分，起到引导火车在两股铁路线之间转换的作用。其中的道岔钢轨件如基本轨、尖轨、翼轨、护轨、心轨等所受的作用力很大，极易磨损，所以道岔钢轨件在安装使用之前必须进行全长热处理以提高其硬度和耐磨性，从而延长其使用寿命。

目前道岔钢轨件的全长热处理工艺为感应加热加喷风喷雾冷却工艺，即先感应加热轨头或其他工作面，然后喷风冷却完成从奥氏体到珠光体的组织转变，最后的喷雾冷却进一步冷却降低温度但不参与组织转变。

如图1所示为目前现有的道岔钢轨件全长热处理工艺示意图。需要全长热处理的道岔钢轨件10平放在走行小车上。在热处理过程中，走行小车在特定的地面轨道上载着道岔钢轨件走行。感应加热线圈20连接在淬火变压器30上，加热线圈20、喷风冷却器40和喷雾冷却器50为一体结构，通过骑行导轮骑行在道岔钢轨件的轨头或工作面上。在全长热处理过程中，道岔钢轨件随着走行小车的走行而走行，依次经历骑在轨头上的加热线圈的感应加热、喷风冷却器的喷风冷却和喷雾冷却器的喷雾冷却过程，从道岔钢轨件的一端走行到另一端结束，完成全长热处理的过程。

现有的道岔钢轨件全长热处理工艺存在的主要问题在于：1)先风后雾的热处理工艺在喷雾阶段有产生有害马氏体组织的风险。设计先风后雾工艺主要考虑节能的需要，需要较小的空压机投入，减少风量的需求，仅仅完成奥氏体到珠光体组织的转变即可，后续的冷却由投入较少的喷雾冷却来实现。但是在喷风能力不足，如喷风压力过低、喷风器的喷嘴堵塞等情况下，容易在喷风阶段奥氏体到珠光体的转变未完全完成，导致喷雾阶段会参与组织的转变，有产生有害马氏体组织的风险。2)先风后雾的热处理工艺导致整体质量较低。先风后雾的热处理工艺设计的理论依据是，喷风阶段完成从奥氏体到珠光体的相变，而后续的喷雾只是起到进一步冷却的目的，并不参与相变，因而对热处理的性能不产生影响。但是在实际生产实践中，由于担心喷风阶段没有完全完成从奥氏体到珠光体的转变，存在后续的喷雾阶段参与组织转变从而有可能产生影响使用安全的马氏体组织的风险。因而导致企业在热处理过程中都尽量采取刚刚能达到标准最低要求的所谓“安全工艺”，使道岔钢轨件全长热处理不能充分地发挥热处理提高使用寿命的目的，使道岔钢轨件全长热处理后的整体质量水平较低。3)全长热处理过程中自动化程度低，人为因素易导致质量不稳定。道岔钢轨件全长热处理过程中的功率调节、走行小车的速度调节都是靠操作员的手动调节，尤其是尖轨热处理过程中需要在不同的断面调整不同的速度，操作员调速的随意性较大，无法保证每根尖轨热处理质量的一致性。也无法避免操作员恶意提高小车走行速度导致出现质量问题的风险。4)全长热处理过程中的工艺参数没有实时采集和存储，目前人工记录的参数根本无法反应真实的热处理过程。导致事后无法查询每根道岔钢轨件的真实热处理过程。导致质量记录无法实现追溯。也无法发现操作员未遵照工艺参数进行热处理而带来的质量风险。

实用新型内容