Машина для термического упрочнения обода цельнокатаных железнодорожных колес

 

Изобретение относится к машинам термической обработки железнодорожных колес в вертикальном положении. Задача изобретения - увеличение охлаждающей зоны спрейерных устройств с целью повышения эффективности машины и служебных свойств упрочняемых колес. Машина содержит неподвижную станину, на которой смонтированы два приводных ролика, два рычага со стабилизирующими катками (СК) и три спрейерных устройства (СА). Рабочие охлаждающие поверхности СУ выполнены с кривизной, образующей единую зону охлаждения, охватывающую половину параметра колеса. СК смонтированы на рычагах посредством осей. Рабочие поверхности СУ выполнены с обратной кривизной поверхности катания обода колеса, приводные ролики и СК расположены на одинаковых расстояниях между собой. Использование изобретения повышает эффективности машин и повышает свойства колес за счет увеличения зоны охлаждения. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к термической обработке железнодорожных колес и может быть использовано в черной металлургии и машиностроении в линиях обработки колес.

Известны машины и устройства для термоупрочнения обода железнодорожных колес в горизонтальном и вертикальном положении, содержащие станину, привод, центрирующие элементы и спрейерные устройства [1] При термоупрочнении колеса в вертикальной машине оно приводится во вращение одним либо двумя роликами, центрируется (удерживается) в вертикальном положении профильными катками, между которыми устанавливаются спрейерные устройства. Скорость вращения колеса 60-100 об/мин. Как правило, используют два спрейера, разделенные между собой роликом. Время закалки обода 100-200 с. Основными недостатками известных закалочных машин является их низкая эффективность: подача охлаждающей жидкости (воды) осуществляется ниже горизонтальной оси машины (совпадающей с горизонтальной осью колеса), чтобы не заливало охлаждающей водой диск, и не подается в зоны действия приводных роликов и центрирующих катков, малая (недостаточная) зона охлаждения обода колеса.

Устройство для закалки железнодорожных колес в вертикальном положении, содержащее станину, спрейера, механизм вращения колес (приводные ролики), рычаги ее стабилизирующими катками [2] Оно имеет два приводных ролика, на которые колесо опирается ободом в вертикальном положении и удерживается в таком положении четырьмя стабилизирующими катками. Один спрейер расположен между приводными роликами, а два других между приводным и ближним к нему стабилизирующим катком. При этом рабочая поверхность спрейеров повторяет кривизну поверхности катания обода закаливаемого колеса.

Устройство работает следующим образом. Колесо ободом устанавливают на два приводных ролика, одновременно с двух боковых сторон к нему подводят стабилизирующие катки, которые и удерживают его в вертикальном положении. Включают механизм вращения и подачу охлаждающей воды в спрейеры. Происходит процесс закалки на трех участках обода колеса через три спрейера. После окончания закалки колеса также в вертикальном положении извлекается вверх, при этом раздвигаются в стороны стабилизирующие рычаги с парами катков.

К недостаткам рассматриваемого устройства относятся: Использование четырех стабилизирующих катков уменьшает расстояние между приводным роликом и ближайшим к нему катком и, следовательно, уменьшается протяженность устанавливаемого между ними спрейера. Это в свою очередь уменьшает эффективность устройства увеличивается время закалки и снижаются свойства металла закаливаемого обода колеса.

Использование традиционной конструкции спрейерных устройств соответствие их рабочей поверхности кривизне обода закаливаемых колес еще более снижает эффективность устройств уменьшает закалочную зону и, следовательно, при этом увеличивается время закалки и снижается уровень служебных свойств металла обода.

Задачей предлагаемой конструкции машины для термического упрочнения железнодорожных колес является расширение охлаждающей зоны спрейерных устройств на протяженность половины периметра закаливаемого обода колеса с целью повышения эффективности машины и служебных свойств колес.

Поставленная задача решается за счет того, что в машине для термического упрочнения обода цельнокатаных железнодорожных колес в вертикальном положении, содержащей станину, приводные ролики, рычаги со стабилизирующими катками и спрейера, все охлаждающие поверхность катания обода колеса спрейера имеют кривизну поверхности истечения охлаждающей жидкости, связывающую охлаждающую зону в единую систему, стабилизирующие ролики смонтированы на рычагах с осями, уровень которых выше горизонтальной оси машины, рабочие поверхности спрейеров выполнены с обратной кривизной поверхности катания обода термообрабатываемых колес, а приводные ролики и стабилизирующие катки расположены на одинаковых расстояниях между собой.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для термоупрочнения железнодорожных колес.

Машина содержит неподвижную станину 1, на которой смонтированы два приводных ролика 2, два рычага 5 с пружинами 4 и стабилизирующими катками 5 и три спрейерных устройства 6 с рабочей поверхностью 7, имеющей кривизну, обратную поверхности катания обода 10. Ось машины 8, колесо 9, обод колеса 10, поверхность катания обода 11. Расстояния а между приводными роликами 2 и катками 5 равны между собой.

Машина работает следующим образом, В исходном положении рычаги 3 под действием пружин 4 удерживают стабилизирующие катки 5 на расстоянии друг от друга, меньшем диаметра колеса 9. Последние в вертикальном положении задают в машину сверху, раздвигая ободом 10 через катки 5 рычаги 3 и устанавливают его ободом 10 на два приводных ролика 2. Под действием пружин 4 рычаги 3 прижимают профильные катки к профильной поверхности катания 11. Включают привод вращения роликов 2, которые вращают колесо 9, подают охлаждающую воду в три спрейера 6, которая, благодаря кривизне рабочей поверхности 7, обратной кривизне поверхности обода 10, попадает на поверхность катания 11 непрерывно по всей нижней части периметра (половина периметра колеса) между катками 5. Происходит термоупрочнение обода 10 колеса 9. После окончания процесса термоупрочнения отключают спрейеры, останавливают колеси и удаляют его вертикально вверх, раздвигая ободом 10 колеса 9 катки 5. Рычаги 3 с катками 5 под действием пружин 4 сближаются и занимают исходное положение. Машина готова к приему следующего колеса.

Использование предлагаемой машины обеспечивает уменьшение времени термоупрочнения одного колеса и повышение свойств металла обода за счет увеличения зоны охлаждения обода колеса, что в свою очередь обеспечивается использованием кривизны рабочей поверхности спрейеров, обратной поверхности катания обода термоупрочняемого обода колеса, а также расширением зон между роликами проводными и центрирующими катками.

Равенство расстояний между приводными роликами и стабилизирующими катками обеспечивает одинаковую протяженность охлаждающих поверхность катания колеса зон спрейеров, постоянство давления в них рабочей жидкости без дополнительной регулировки подаваемого ее количества и стабильность теплоотбора по длине охлаждаемой зоны поверхности катания обода.

Формула изобретения

1. МАШИНА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ ОБОДА ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС в вертикальном положении, содержащая станину, приводные ролики, рычаги со стабилизирующими катками, спрейера, отличающаяся тем, что рабочие охлаждающие поверхности спрейеров выполнены с кривизной, образующей единую зону охлаждения, охватывающую половину параметра колеса, а стабилизирующие катки смонтированы на рычагах посредством осей, уровень которых выше горизонтальной оси машины.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что рабочие охлаждающие поверхности спрейеров выполнены с кривизной, обратной кривизне поверхности катания обода колес.

3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что приводные ролики и стабилизирующие катки расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.

РИСУНКИ

Рисунок 1