Способ термической обработки остряковых и рамных рельсов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к машиностроению, связанного с термической обработкой ответственных деталей верхнего строения пути - остряковых и рамных рельсов. Техническим результатом изобретения является устранение прогиба остряков выше норм, допускаемых правилами эксплуатации железных дорог, и износа остряков и рамных рельсов и устранение разрушения готовой продукции, происходящей при холодной правке на механическом прессе после термической обработки (односторонняя закалка предусматривает упругопластической деформации деталей перед термообработкой и не всегда обеспечивает требуемую величину прогиба). Сущность изобретения: рельс нагревают за счет двухсторонней схемы, установка имеет направляющие, на которой установлена тележка с опорами для укладки рельсов, тележка расположена между стойками, на направляющих которой установлены закалочные блоки, состоящие из каретки, суппорта, трансформатора, индуктора и спрейера, закалочные блоки размещены оппозитно каждый на своей стойке, индукторы одновременно нагревают головку и подошву рельса и одновременно охлаждают, индуктор для нагрева головки, выполнен по форме поверхности катания. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к термической обработке остряковых и рамных рельсов в условиях массового производства.

Известен способ термической обработки остряковых и рамных рельсов, включающий базирование рельса, одновременный нагрев до температуры закалки с последующей, одновременной закалкой рабочих поверхностей питания головки рельса и подошвы рельса (US патент 3728498 A1, C 21 D 9/04, 1988).

Недостатком способа является недостаточная износостойкость деталей.

Известна установка для термической обработки остряковых и рамных рельсов, содержащая тележку с опорами для рельса, стойку с направляющими, на которой размещен закалочный блок, состоящий из каретки с трансформатором, индуктором и спрейером (121464, кл. C 21 D 9/04).

Недостатком данной установки является то, что остряки и рельсы из-за недостаточного уровня механических свойств и остаточной деформации получают в эксплуатации прилегание к подушкам в пределах от 5 до 8 мм (по правилам эксплуатации 1 мм) и создают угрозу безопасности движения.

Техническим результатом изобретения является устранение упруго-пластической деформации перед закалкой.

Для достижения технического результата установка для термической обработки остряковых и рамных рельсов, содержащая направляющие, тележку с опорами для рельса, стойку с направляющими, на которой размещен закалочный блок, состоящий из каретки, трансформатора, индуктора и спрейера, снабжена дополнительным закалочным блоком установленным оппозитно закалочному блоку, при этом каретки размещены на направляющих стоек.

Индуктор в закалочном блоке выполнен по форме поверхности катания рельсов для нагрева боковых поверхностей катания рельсов.

Установка для термической обработки рельсов поясняется фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 представлен общий вид установки; на фиг. 2 - вид установки сбоку.

Установка для термической обработки рельсов включает две стойки 1 с горизонтальными направляющими 2. В пролете между стойками расположены горизонтальные направляющие 3, на которых установлена приводная тележка 4. На тележке вдоль ее закреплены опоры 5, предназначенные для укладки обрабатываемого рельса и имеющие посредством винтовой пары 6 возможность вертикального настроечного перемещения для обеспечения контакта опор с базовой поверхностью шейки естественно искривленного рельса. По краям тележки закреплены приспособления 7 зажима рельса по его концам, свободно лежащего на опорах 5, совмещенные с ложементами 8, являющимися продолжением обрабатываемых поверхностей рельса.

На горизонтальных направляющих 2 каждой стойки 1 установлен закалочный блок 9, содержащий каретку 10 с вертикальными направляющими 11, в которых размещен суппорт 12 с закрепленными на нем высокочастотным понижающим трансформатором 13, индуктором 14 и спрейером (не показан). На каретке закреплены копирные ролики 15 с вертикальной осью вращения, а на суппорте закреплены копирные ролики 16 с горизонтальной осью вращения. Каждая каретка 10 и суппорт 12 независимо уравновешены противовесами 17, при помощи которых ролики постоянно поджимаются к рабочим обрабатываемым поверхностям рельса 18. Индукторы и спрейеры каждого закалочного блока расположены оппозитно, т.е. напротив друг друга.

Установка работает следующим образом.

Для загрузки обрабатываемого рельса тележка 4 выводится из пролета между стойками 1. На опоры 5, выставленные предварительно по высоте под естественную кривизну рельса 18, в основном острякового, между ложементами 8 укладывается обрабатываемый рельс поверхностью своей шейки. Концы рельса закрепляются при помощи приспособлений 7, выполненных, например, в виде струбцин.

После монтажа рельса на тележке 4 последняя подается в зону закалочных блоков 9 до размещения одного из ложементов 8 в зоне копирных роликов 15, 16. Копирные ролики вводятся в контакт с базовыми поверхностями ложемента, обеспечивая необходимый технологический зазор индуктором, спрейером и обрабатываемыми поверхностями рельса 18.

Конструкция индуктора для нагрева головки рельса обеспечивает нагрев боковой поверхности головки, что снизит боковой износ головки.

Индуктор выполнен по форме поверхности катания рельса, т.е. головки рельса.

Включают нагрев рельса посредством индуктора, подачу охлаждающей среды в спрейер и перемещение тележки с рельсом с технологической скоростью относительно индуктора и спрейера.

В конце термообработки нагрев отключают, затем через временную паузу, связанную с охлаждением нагретой поверхности конца рельса, отключают подачу охлаждающей среды и движение тележки. На его место укладывают новый рельс, тележку возвращают в исходное положение для термообработки рельса, при котором копирные ролики размещают на первом ложементе.

Формула изобретения

1. Способ термической обработки остряковых и рамных рельсов, включающий базирование рельса, одновременный нагрев до температуры закалки с последующей одновременной закалкой рабочих поверхностей катания головки рельса и подошвы рельса, отличающийся тем, что рельсы базируют по шейке с фиксацией по его отверстиям с помощью опор, а нагрев и закалку ведут посредством оппозитно расположенных закалочных блоков.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что боковые поверхности головки рельса подвергают нагреву посредством индуктора, имеющего форму поверхности катания головки, и закаливают.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно с закалкой головки острякового рельса производят закалку плоскости его подошвы.

4. Установка для термической обработки остряковых и рамных рельсов, содержащая горизонтально подвижную тележку с опорами для рельса, стойку с направляющими и закалочный блок в виде каретки, трансформатора, индуктора, спрейера и вращающихся роликов для слежения, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной стойкой с закалочным блоком, установленной оппозитно имеющейся при этом тележка расположена между стойками.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что индуктор выполнен по форме поверхности катания рельса для закалки боковых поверхностей головки рельса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2