[发明专利]重轨钢电磁感应加热装置及其控制方法、加热系统

说明书

本发明公开了一种重轨钢电磁感应加热装置及其控制方法、加热系统，加热装置包括装置本体、第一电磁感应加热器、第二电磁感应加热器、第三电磁感应加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、控制模块以及电源模块；温度传感器用于检测重轨钢不同部位的实时温度，控制模块根据重轨钢不同部位的目标温度和对应的实时温度计算对应电磁感应加热器的运行功率，再控制对应电磁感应加热器以该运行功率运行，实现对重轨钢不同部位加热至对应目标温度的目的。本发明能够实现重轨钢不同位置的按需在线加热，能够满足重轨钢各部位不同热处理需求。

技术领域

本发明属于重轨感应加热设备技术领域，尤其涉及一种重轨钢电磁感应加热装置及其控制方法、加热系统。

背景技术

随着铁路运载能力的增加，对钢轨的性能质量也提出了更高的要求。为了提高重轨使用寿命和性能，需要对钢轨进行热处理，以提高钢轨热处理强度，进而满足铁路及矿产运输快速发展需求。其中，钢轨热处理的质量和性能很大程度上取决于热处理工艺相关的加热设备和控温精度。

由于重轨断面属于异型断面，且断面各部分散热面积相差较大，易造成冷却速度不一致，导致重轨温度分布不均，引起热变形与热应力。另外，重轨钢各部位受力的复杂性，不同位置要求的感应加热硬化层深度不同，因此需要的热处理温度不同，例如重轨轨头为主要受力及磨损的部位，就要求感应加热器必须充分保证轨头的透热和均热。加热装置的热处理不合理，虽然对局部位置有热处理，但是又造成了其他位置过热或过烧的状况，进而损坏钢轨内部组织。

目前，应用的电磁加热工艺都是对重轨钢进行整体加热，例如公告号为CN109207681A，名称为分体式重轨感应加热器的中国专利文献，不能针对重轨钢的不同位置进行不同的硬化层深度加热处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重轨钢电磁感应加热装置及其控制方法、加热系统，以解决现有技术无法满足重轨钢各部位不同热处理需求的问题。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种重轨钢电磁感应加热装置，包括：

装置本体；

设于所述装置本体上且用于加热重轨钢轨头的第一电磁感应加热器；

设于所述装置本体上且用于加热重轨钢轨腰的第二电磁感应加热器；

设于所述装置本体上且用于加热重轨钢轨底的第三电磁感应加热器；

用于监测重轨钢轨头温度的第一温度传感器；

用于监测重轨钢轨腰温度的第二温度传感器；

用于监测重轨钢轨底温度的第三温度传感器；

分别与所述第一电磁感应加热器、第二电磁感应加热器、第三电磁感应加热器、第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器电气连接的控制模块；

以及分别与所述第一电磁感应加热器、第二电磁感应加热器、第三电磁感应加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及控制模块电气连接的电源模块。

进一步地，所述第一电磁感应加热器包括与所述重轨钢轨头形状适配的U型铁芯、以及分别设于所述U型铁芯两侧、顶部的感应线圈。

进一步地，所述第二电磁感应加热器有两个且分别设于所述重轨钢轨腰的两侧，每个所述第二电磁感应加热器均包括铁芯、以及设于所述铁芯上的两个感应线圈。

进一步地，所述第三电磁感应加热器包括E型铁芯、以及分别设于所述E型铁芯两个凹槽内的感应线圈。