Устройство для закалки рельсов

 

Использование:термическая обработка металлов и упрочнение рамных рельсов стрелочных переводов. Сущность: спрейер закалочного устройства выполнен в виде короба 15 с перфорированным днищем 16, опорными роликами 11, размещенным в коробе 15 вдоль его продольной оси перфорированным Г-образным патрубком 17, вертикальная часть которого расположена со стороны индуктора и представляет собой насадку 18 с коаксиально установленной в ней форсункой 19, соединенной с горизонтальным участком патрубка 17 с образованием камеры смешения 20, и регуляторов давления хладагента, один из которых закреплен на конце горизонтального участка патрубка, а другие соединены с насадкой 18 и форсункой 19. Спрейер позволяет повысить качество закалки рельсов путем изменения состава и свойства хладагента при дифференцированной его подаче по длине спрейера и снизить шум при закалке. 2 ил., 1 табл. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В4у

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4954075/02 (22) 31.05,91 (46) 15.01,93, Бюл, ¹ 2 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) Ю,Г.Руфанов, А,Ф.Тимченко, Г.А.Ткалич, О.П.Юшкевич, М.И.Ильяшенко, B.Ã.Âàсильев и Н.Н,Переверзев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1669992, кл. С 21 D 9/04, 1990.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1700067, кл. С 21 D 9/04, 1991. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЛКИ РЕЛЬСОВ (57) Использование:термическая обработка металлов и упрочнение рамных рельсов стрелочных переводов, Сущность; спрейер закалочного устройства выполнен в виде ко,„, ЯЛ 1788043 А1 роба 15 с перфорированным днищем 16, опорными роликами 11, размещенным в коробе 15 вдоль его продольной оси перфорированным Г-образным патрубком 17, вертикальная часть которого расположена со стороны индуктора и представляет собой насадку 18 с коаксиально установленной в ней форсункой 19, соединенной с горизонтальным участком патрубка 17 с образованием камеры смешения 20, и регуляторов давления хладагента, один из которых закреплен на конце горизонтального участка патрубка, а другие соединены с насадкой 18 и форсункой 19, Спрейер позволяет повысить качество закалки рельсов путем изменения состава и свойства хладагента при дифференцированной его подаче по длине спрейера и снизить шум при закалке. 2 ил., 1 табл.

1788043

Изобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано при упрочнении рамных рельсов стрелочных переводов.

Известно устройство для закалки рельсов, содержащее имеющую возможность перемещения форму с закрепленными на ней рыгачами для фиксации и выгиба рельсов, размещенную над фермой подвеску с закрепленной над ней кареткой с индукто- 10 ром и спрейером и приспособление для поджатия каретки к рельсу, которое снабжено шарнирно закрепленной на каретке платформой, с роликами, при этом индуктор закреплен на платформе. а каретка шарнирно закреплена на подвеске.

Недостатком известного устройства является"то, чтб оно не обеспечивает качество закалкИ как - на поверхностной твердости, так И по глубине упрочнения

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для закалки"остряков стрелочных переводов; содержащее каретку с опорными роликами с установленными на ней индуктором и eriðåéåðîì в виде короба с перфорированнйм днйщем, ферму с приводом ее перемещения и "прйспособлением для зажима и выгйба остряков в виде пневмоцилиндров и рычагов",в" kîòoðoì спрейер выполнен в виде размещенного в коробе перфорированного патрубка Г-образной формы, вертикальная часть которого расположена со

cTopoHbl индуктора, а горизонтальная размещена по продольной оси короба и с установленными на его концах регуляторами давления хладагента, при этом короб выполнен с опорными роликами, Недостатком указанного устройства является то, что оно не позволяет получать верхние пределы требований технических условий по поверхностной твердости и ограничено глубиной 7 — 9 мм упрочнения на

31,5 HRC из-за ограниченной охлаждающей способности воздуха, при этом повышение давления в Г-образном патрубке выше 3 — 4 атм, не решая проблем, приводит к шумовому эффекту, превышающему барьер.

Целью изобретения является повышение качества закалки путем изменения состава и свойств хладагента при дифференцированной подаче его по длине спрейера и снижение шума.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для закалки рамных рельсов стрелочных переводов, содержащем каретку с опорными роликами и последовательно установленными на ней индуктором и спрейером в виде короба на опорных роликах с перфорированным днищем и разме15

55 щенным в коробе перфорированным патрубком Г-образной формы, верти кал ьна я часть которого расположена со стороны индуктора, а горизонтальная размещена по продольной оси короба и установленными на его концах регуляторами давления хладагента, ферму с приводом ее перемещения и приспособлением для зажима и выгиба рельсов в виде цилиндров и рычагов, вертикальная часть Г-образного патрубка выполнена с форсункой, которая соединена с регулятором подачи воды и воздушной магистралью и камерой смешения, при этом горизонтальная часть перфорированного патрубка соединена с камерой смешения, которая отделена от полости спрейера душирующей сеткой, установленной параллельно перфорированному днищу спрейера.

Сущность изобретения заключается в изменении состава и свойств хладагента при дифференцированной его подаче по длине спрейера за счет выполнения вертикальной части Г-образного патрубка в виде закрепленной на коробе насадки с коаксиально установленной на ней форсункой соединенной с горизонтальным участком патрубка с образованием камеры смешения, при этом насадка и форсунка соединены с регулятором давления хладагента.

На фиг.1 изображено устройство для закалки рельсов (общий вид); на фиг.2 — продольный разрез спрейера, Устройство включает закалочный стенд и закалочную каретку, Закалочный стенд состоит из фермы 1 с электроприводом перемещения 2. На ферме1 установлены на цапфах3 пневмоцилиндры 4 с рычагами 5 для фиксации и выгиба рельса 6 и поддерживающие цилиндры 7.

Закалочная каретка 8 на подвеске 9 со спрейером 10 с опорными роликами 11, платформой 12 на роликах 13 с закрепленным на платформе 12 индуктором 14.

Спрейер 10 включает короб 15 в сечении

П-образной формы с перфорированной сеткой 16, внутри короба по его оси установлен перфорированный патрубок 17, насадку 18 с форсункой 19, камерой смешения 20 и душирующей сеткой 21. На колонне установлен регулятор подачи воды 22 и патрубок

23 подачи воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Рельс вставляется в зажим рычага 5, например, левого и вводится в зажим противоположного рычага специальным механизмом. После этого в цилиндры 4 подается воздух, в результате чего посредством рычагов 5 рельс выгибается на исходную стрелу, 1788043

По окончании закалки, достижении индуктором 14 конца рельса 6 с индуктора 14 снимается напряжение, а по сходу с рельса

6 спрейера 10 в него прекращается подача воды и воздуха. Каретка 8 поднимается с рельса 6, стенд 1 возвращается в исходное положение и производится смена рельса.

Закалка нового рельса производится по описанной выше схеме, Изобретение испытано в условиях цеха стрелочных переводов (ЦСП) Керченского металлургического завода им. Войкова.

Упрочнены опытные партии рельсов (см.таблицу).

В поддерживающие цилиндры 7 подается воздух. Поддерживающие цилиндры служат для компенсации вредного воздействия собственного веса и каретки 8. Каретка 8 на подвеске 9 роликами 1 и 13 опускается на 5 рельс 6. Ролики 11, 13 выполнены двухребордными. На водоохлаждаемый индуктор

14 подается напряжение и по достижении регламентированной температуры на конце рельса 6 включается движение стенда 1 10 электроприводом 2 под индуктором 14 и спрейером 10. В спрейер 10 через регулятор подачи воды 22 подается вода, а через патрубки 23 и 17 — воздух. Вода, проходя по каналу регулятора 22,попадает в форсунку 15

19, где посредством воздуха, поступающего по патрубку 22 по тангенциально просверленным отверстиям форсунки 19, разрывается на мельчайшие частицы и в качестве водовоздушной смеси, пройдя камеру сме- 20 шения за форсункой, перфорированные сетки 21 и 16 попадает на нагретый рельс 6.

При этом воздух, проходя по горизонтальному перфорированному патрубку 17, поступает в спрейер и далее через 25 перфорированную сетку 16 попадает на водоохлаждаемый рельс, прошедший под частью спрейера с водовоздушной смесью.

Таким образом создается интервал дифференцированного охлаждения по длине 30 спрейера 10 от максимальной степени охлаждения водовоздушной смесью, до минимальной — воздухом. Регулируя объемы подачи воды регулятором 22 и воздуха по патрубкам 17 и 23 (регуляторы на чертеже 35 не показаны), создаются условия охлаждения, обеспечивающие требуемый уровень свойств как по поверхностной твердости, так и по глубине упрочнения, Таблица показывает, что применение изобретения позволяет повысить уровень и глубину упрочнения по сравнению с прототипом, что обусловлено созданием, управляемого в широких пределах градиента интенсивности охлаждения по длине спрейера.

Наличие перфорированной сетки 21 позволяет создать подпор, обеспечить в камере смешения 20 получение воздушных смесей различного состава, которые в зависимости от давления воздуха в горизонтальной и вертикальной частях спейера и от давления воды, выбрасываются как через сетку 21, так и через перфорированный патрубок 17 в сп рейер 15 и через его перфорированную сетку — на рельс. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет в широких пределах регулировать состав и свойства охлаждающей смеси по длине спрейера, что и обеспечивает более высокий уровень поверхностного упрочнения и большую глубину упрочнения. При этом на 25 — 30о снижен шум в цехе.

Предлагаемое изобретение может быть использовано на заводах, производящих стрелочные переводы.

Формула изобретения

Устройство для закалки рельсов, содержащее каретку с опорными роликами, последовательно установленные на ней индуктор и спрейер в виде короба с перфорированным днищем, опорными роликами, размещенным в нем вдоль продольной оси перфорированным Г-образным патрубком, вертикальная часть которого располбжена со стороны индуктора, и регуляторами давления хладагента, один из которых закреплен на конце горизонтального участка патрубка, ферму с приводом ее перемещения и приспособление для зажима и выгиба рельсов в виде цилиндров и рычагов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества закалки путем изменения состава и свойств хладагента при дифференцированной подаче его по длине спрейера и снижения шума, вертикальная часть патрубка выполнена в виде закрепленной на коробе насадки с коаксиально установленной в ней форсункой, соединенной с горизонтальным участком патрубка с образованием камеры смешения, при этом насадка и форсунка соединены с регуляторами давления хладагента, .!

1788043

Устройство, характеристики

Прототип

Заявка

4625422/02

Предлагаемое техническое еШение

155*

Потребляемая мощность, кВт

Давление воздуха, атм в горизонтальной части в вертикальной части

Давление воды, атм.

Скорость движения рельса под индуктором и спрейером, мм/мин

Величина зазора между индуктором и рельсом, мм

Твердость поверхностная, НВ

Тве дость 31,5 НРС на гл бине, мм

175

0,5

4

500

500

320-340

7-8

360-380

11 — 12 .

* — при более высокой мощности устройство-прототип не обеспечивает закалку (охлаждающая способность воздуха ограничена).

Составитель Ю. Руфанов

Техред М. Моргентал Корректор fl. Лукач

)< .

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 50 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5