Система для термической обработки рельсов



Система для термической обработки рельсов
Система для термической обработки рельсов
Система для термической обработки рельсов
Система для термической обработки рельсов
Система для термической обработки рельсов
Система для термической обработки рельсов
Система для термической обработки рельсов
Система для термической обработки рельсов
Система для термической обработки рельсов
Система для термической обработки рельсов

 

C21D1/02 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2630079:

ПРАЙМЕТАЛЗ ТЕКНОЛОДЖИЗ ИТАЛИ С.Р.Л. (IT)

Изобретение относится к системам для термической обработки рельсов. Система содержит охлаждающие приспособления (4), выполненные с возможностью распыления охлаждающей среды (8) на рельс и приспособления (18, 22, 28) для вертикального перемещения охлаждающих приспособлений (4) для регулирования положения охлаждающего приспособления (4) относительно рельса. Приспособления (18, 22, 28) содержат деформируемый параллелограмм (22, 22΄), имеющий множество сторон, одна из которых неподвижна, опорные рычаги (18), каждый из которых соединен с по меньшей мере одним параллелограммом (22, 22΄), средства привода (28), присоединенные параллелограмму (22, 22΄), причем приведение в действие средств привода вызывает деформацию параллелограмма(22, 22΄) и вертикальное перемещение опорного рычага(18). Технический результат заключается в возможности адаптации заявленной системы под рельсы с разной геометрией. 13 з.п.ф-лы, 8 ил.

 

[0001] Настоящее изобретение относится к системе для термической обработки рельсов.

[0002] В настоящее время стремительное увеличение веса и скорости поездов неизбежно увеличивает степень износа рельсов, с точки зрения потери материала из-за качения/скольжения между колесом и рельсом и, следовательно, для снижения износа требуется увеличение жесткости.

[0003] В целом, окончательные характеристики стального рельса с точки зрения геометрических профилей и механических свойств достигаются с помощью последовательности термомеханической обработки: горячая прокатка рельсов с последующими этапами термической обработки и выпрямления.

[0004] Процесс горячей прокатки придает конечному продукту профиль, соответствующий желаемой геометрической форме, и обеспечивает заданную металлургическую микроструктуру для последующей обработки. В частности, данный этап позволяет достичь мелкозернистой микроструктуры, которая, при последующих обработках, будет гарантировать высокий уровень требуемых механических свойств.

[0005] До настоящего времени системы для термической обработки рельсов были представлены в четырех различных типах:

- погружение в водяной бак головки рельса путем наклона рельса с захватом за его подошву,

- распыление только воды,

- распыление только воздуха,

- распыление воздушно-водяного тумана.

[0006] В документе US 6432230 описано устройство для закалки рельсов. Решение, представленное в этом документе, предлагает закреплять рельс, который необходимо охладить, и охлаждать этот рельс с помощью охлаждающей жидкости.

[0007] В данном документе представлена система погружения, которая не может обеспечить гибкость процесса охлаждения.

[0008] Более того, данное решение может быть применено лишь когда рельс может быть зажат, что не всегда представляет лучшую ситуацию для термических обработок.

[0009] Дополнительно, существующие распылительные устройства локально охлаждают рельс с помощью лишь воды или лишь воздуха, или смеси воздуха и воды. Однако не существует решения для простой и быстрой замены системы, распыляющей заданный тип охлаждающей среды, другой системой, способной распылять другой тип охлаждающей среды. Существующие системы для распыления, как правило, не позволяют просто и точно разместить распылительные форсунки, с учетом разнообразия возможных профилей рельсов, подлежащих обработке.

[00010] Главной задачей настоящего изобретения является предложение системы для термической обработки рельсов, которая может быть адаптирована под разные геометрии рельсов, подлежащих обработке, и под разные целевые металлургические характеристики/производительность.

[00011] Дополнительной задачей настоящего изобретения является предложение решения, способного удерживать рельс как вертикально - против изгибания рельса - так и горизонтально - против ассиметричного изгибания рельса и колебания рельса на прокатном стане в ходе процесса термической обработки.

[00012] Еще одной задачей настоящего изобретения является предложение решения, обеспечивающего легкое и быстро осуществимое переключение между разными охлаждающими средами.

[00013] С помощью настоящего изобретения можно выполнить эти и прочие задачи и преимущества с помощью признаков системы для термической обработки рельсов, содержащей:

- охлаждающие приспособления, предназначенные для распыления охлаждающей среды на рельс, подлежащей обработке, указанные охлаждающие приспособления определяют путь охлаждения, предназначенный для приема рельса, подлежащего обработке,

- транспортировочные приспособления, предназначенные для перемещения рельса, подлежащего термической обработке, через указанный путь охлаждения,

система дополнительно содержит приспособления для вертикального перемещения по меньшей мере одного из указанных охлаждающих приспособлений для регулирования положения указанных охлаждающих приспособлений относительно рельса, подлежащего обработке.

[00014] В соответствии с другими признаками отдельно или в комбинации:

[00015] - система дополнительно содержит множество охлаждающих опор, возвышающихся, при работе, над транспортировочными приспособлениями, каждая из охлаждающих опор поддерживает по меньшей мере одно из указанных охлаждающих приспособлений;

[00016] - система содержит крепежные приспособления для разъемного крепления каждой охлаждающей опоры к указанным приспособлениям для вертикального перемещения;

[00017] - крепежные приспособления адаптированы и расположены так, чтобы соединять поочередно разные охлаждающие опоры с разными типами охлаждающих приспособлений для распыления разных типов охлаждающей среды к приспособлениям для вертикального перемещения;

[00018] - система дополнительно содержит первый охлаждающий блок, содержащий первый набор охлаждающих опор, соединенных друг с другом, указанный первый охлаждающий блок может быть соединен с указанными приспособлениями для вертикального перемещения для формирования указанного охлаждающего пути, указанный первый охлаждающий блок может быть заменен по меньшей мере одним вторым охлаждающим блоком, содержащим второй набор охлаждающих опор, соединенных друг с другом вторыми трубопроводами для питания второго типа охлаждающей приспособлений, указанный второй охлаждающий блок также может быть соединен с теми же приспособлениями для вертикального перемещения для формирования указанного охлаждающего пути;

[00019] - приспособления для вертикального перемещения по меньшей мере одних охлаждающих приспособлений содержат:

i. по меньшей мере один деформируемый параллелограмм, содержащий множество сторон, у которого одна из указанных сторон зафиксирована,

ii. множество опорных рычагов, каждый опорный рычаг соединен с указанным по меньшей мере одним шарнирным параллелограммом,

iii. средства привода, присоединенные к указанному по меньшей мере одному деформируемому параллелограмму, приведение в действие указанных средств привода вызывает деформацию указанного по меньшей мере одного деформируемого параллелограмма и вертикальное перемещение по меньшей мере одного опорного рычага.

[00020] - приспособления для вертикального перемещения каждого из охлаждающих приспособлений содержат по меньшей мере два деформируемых параллелограмма, соединенных друг с другом с помощью по меньшей мере одной балки, указанные средства привода прикреплены к указанной балке и способны перемещать оба деформируемых параллелограмма;

[00021] - каждый деформируемый параллелограмм прикреплен к соединительному валу, соединительный вал помещен во фланец каждого опорного рычага, указанный соединительный вал соединяет опорные рычаги друг с другом;

[00022] - система содержит приспособления для реверсивного вращения по меньшей мере одной охлаждающей опоры между рабочим положением, в котором указанная охлаждающая опора расположена над транспортировочными приспособлениями, и нерабочим положением, в котором каждая охлаждающая опора располагается рядом с транспортировочными приспособлениями;

[00023] система содержит направляющие приспособления для направления рельса в ходе его транспортировки, указанные направляющие приспособления содержат:

- по меньшей мере один направляющий вал;

- по меньшей мере одно направляющее колесо, соединенное с указанным направляющим валом, указанное направляющее колесо содержит первую и вторую половины колеса, каждая половина колеса может свободно вращаться относительно другой половины и свободно вращаться вокруг указанного направляющего вала;

[00024] - по меньшей мере одно направляющее колесо имеет такую конструкцию и размеры, чтобы в ходе направления рельса, каждая первая половина колеса контактировала с рельсом на подошве и вторая половина колеса на шейке так, чтобы поддерживать рельс в определенном положении;

[00025] - по меньшей мере два из указанных направляющих колес расположены в плоскости, перпендикулярной пути рельса;

[00026] - каждое направляющее колесо выбирается только из двух типов колес;

[00027] - система содержит приспособления для реверсивного вращения по меньшей мере одного направляющего вала и соответствующего направляющего колеса между рабочим положением, в котором указанное направляющее колесо может контактировать с рельсом, подлежащим термической обработке, и нерабочим положением, в котором указанное направляющее колесо больше не может контактировать с рельсом.

[00028] Прочие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения будут описаны далее более подробно со ссылкой на чертежи, на которых:

фигура 1 изображает трехмерный вид системы для термической обработки в соответствии с одним воплощением изобретения,

фигура 2 изображает вид с фигуры 1 в частичном поперечном сечении, показывающий охлаждающие приспособления в первом рабочем положении,

фигура 3 изображает поперечное сечение с фигуры 1, показывающее охлаждающие приспособления во втором рабочем положении,

фигура 4 изображает поперечное сечение с фигуры 1, показывающее охлаждающие приспособления в нерабочем положении,

фигуры 5 изображают двухмерный и трехмерный виды воплощения приспособлений, направляющих рельсы в ходе термической обработки,

фигура 6 изображает вид, подобный фигуре 2, показывающий дополнительные элементы системы в соответствии с изобретением,

фигуры 7 изображают поперечные сечения направляющих приспособлений в соответствии с изобретением;

фигура 8 изображает поперечное сечение, показывающее различные типы охлаждающих приспособлений, используемых в системе в соответствии с изобретением.

[00029] На чертежах, подобные ссылочные позиции указывают на подобные элементы.

[00030] Фигура 1 изображает трехмерный вид системы 2 для термической обработки рельсов в соответствии с одним возможным воплощением изобретения. В настоящем воплощении, система содержит множество охлаждающих приспособлений 4, образующих охлаждающий путь, по которому рельс 6 перемещается вперед.

[00031] При работе, и как можно видеть на фигурах 1-3, 6 и 8, охлаждающие приспособления распыляют охлаждающую среду 8 на рельс для охлаждения отдельной части рельса, например, головки или подошвы.

[00032] Каждое из охлаждающих приспособлений 4 прикреплено к охлаждающей опоре или рампе 10. В воплощении с фигуры 1, охлаждающая опора имеет С образную форму и поддерживает три охлаждающих приспособления, разнесенных в угловом направлении, например, на 90°. Каждая охлаждающая опора 10 и ее соответствующие охлаждающие приспособления формируют так называемый охлаждающий модуль 5. В воплощении с чертежей, охлаждающий модуль 5 содержит три охлаждающих приспособления 4, расположенных так, чтобы распылять охлаждающую среду 8 на вершину головки рельса и на каждую сторону указанной головки.

[00033] Более того, в воплощении, показанном на фигуре 1, система в соответствии с изобретением содержит четыре охлаждающих модуля, но количество охлаждающих модулей может быть адаптировано в зависимости от рельса, который необходимо обработать.

[00034] Также необходимо отметить, что в целях ясности ссылки были добавлены на фигуру 1 в основном лишь в отношении одного охлаждающего модуля, с правой стороны на чертеже. Конечно ссылка, используемая для одного приведенного элемента этого охлаждающего модуля, также относится к любому подобному элементу любого другого из трех охлаждающих модулей, показанных на фигуре 1.

[00035] В рабочем положении, показанном на фигуре 1, система в соответствии с изобретением содержит множество охлаждающих модулей 5, выровненных продольно для формирования охлаждающего пути, по которому проводится рельс. Каждый охлаждающий модуль 5 расположен сверху над охлаждающим путем, по которому предполагается прохождение рельса.

[00036] Каждая охлаждающая опора или рампа 10 также поддерживает питательные трубопроводы 12, к которым присоединены охлаждающие приспособления. С этой целью, множество установочных фланцев 14 (см. фигуры 2-4), определяющих проходы, принимающие указанные трубопроводы 12, прикрепленные к каждой охлаждающей опоре 10 с помощью блокирующих фланцев 16, ввинченных в указанные охлаждающие опоры или рампы 10.

[00037] Сборка, содержащая все питательные трубопроводы, связывающие охлаждающие модули 5, и сами охлаждающие модули, формируют цельный охлаждающий блок 3. Как будет объяснено ниже, такой охлаждающий блок, как сказано выше, является достаточно жестким для его единовременной замены другим охлаждающим блоком, способным распылять другую охлаждающую среду не рельс, при этом не используются дополнительные подъемные инструменты.

[00038] Система в соответствии с изобретением также содержит транспортировочные приспособления для перемещения рельса, подлежащего обработке, внутри охлаждающего пути. В воплощении, показанном на чертежах, транспортировочные приспособления содержат множество роликов 7, на которых лежит рельс 6. Каждый ролик имеет свою ось вращения, перпендикулярную охлаждающему пути рельса. Ролики 7 могут приводиться в действие одним или несколькими моторами.

[00039] Система в соответствии с изобретением дополнительно содержит приспособления для вертикального перемещения каждого из охлаждающих приспособлений 4 и каждой охлаждающей опоры 10, и в предпочтительном воплощении лишь охлаждающих приспособлений, расположенных над путем охлаждения или над транспортировочными приспособлениями в ходе работы системы. Эти приспособления для перемещения содержат множество опорных рычагов 18. Каждый опорный рычаг 18 разъемно соединен с охлаждающей опорой 10 с помощью крепежных средств. В воплощении, показанном на чертежах, крепежные средства содержат крепежные винты 19, помещенные в проходы, образованные в каждом опорном рычаге 18 и в каждой охлаждающей опоре 10. Каждый опорный рычаг 18 содержит на по меньшей мере одном из своих концов фланец 25, принимающий горизонтальный соединительный вал 20. Это означает, что каждый опорный рычаг 18 прочно присоединен к указанному соединительному валу. Более того, указанный соединительный вал 20 простирается параллельно пути охлаждения рельса и соединяет одни опорные рычаги 18 с другими.

[00040] Приспособления для перемещения также содержат два горизонтальных разнесенных деформируемых параллелограмма 22, 22’. Одна сторона 22а, 22a’ каждого параллелограмма прочно присоединена к опорной конструкции 24. Каждый деформируемый параллелограмм 22, 22’ простирается в плоскости, перпендикулярной пути охлаждению рельсов. Две связующих балки 26 простираются горизонтально между подвижными вертикальными сторонами 22b и 22b’ (параллельных фиксированных сторонам 22а и 22b) каждого деформируемого параллелограмма для того, чтобы прочно соединять их друг с другом. Каждая подвижная вертикальная сторона 22b, 22b’ прочно присоединена к подшипнику 32 (называемому подшипником параллелограмма в целях ясности), который также принимает соединительный вал 20.

[00041] Приспособления для вертикального перемещения содержат ведущий привод, предназначенный для перемещения параллелограммов. В одном воплощении, данный ведущий привод представляет собой винтовой домкрат 28, приводимый в действие мотором 30. Винтовой домкрат 28 прикреплен к одной из горизонтальных связующих балок 26.

[00042] Приведение в действие винтового домкрата 28 вызывает вертикальное перемещение подвижных вертикальных сторон 22b и 22b’ каждого деформируемого параллелограмма 22 и 22', которые в свою очередь вертикально перемещают горизонтальный соединительный вал 20, опорные рычаги 18 и охлаждающие опоры или рампы 10 вместе с охлаждающими приспособлениями 4 и питательными трубопроводами 12.

[00043] Фигура 2 изображает ситуацию, при которой система в соответствии с изобретением занимает поднятое рабочее положение для обработки рельса 6 первого типа.

[00044] Фигура 3 изображает вид, подобный фигуре 2, на котором система в соответствии с изобретением занимает опущенное рабочее положение для обработки второго типа рельса 6. Два типа рельса 6 с разной высотой представлены на этом чертеже для иллюстрации разницы вертикального уровня, которого можно достигнуть с помощью изобретения. В виде примера, система в соответствии с изобретением способна вертикально перемещать охлаждающие приспособления по меньшей мере на 75 мм.

[00045] Система в соответствии с изобретением также содержит вспомогательные приспособления для отведения охлаждающих приспособлений 4. Эти приспособления для отведения могут содержать горизонтальный отводящий домкрат или цилиндр 34. Цилиндр 34 прикреплен к горизонтальному соединительному валу 20 с помощью отводящих рычагов 36, прочно присоединенных к горизонтальному соединительному валу 20 с помощью фланца. Указанный цилиндр 34 поддерживается и закреплен на платформе 38, указанная платформа, в свою очередь, прикреплена к верхней связующей балке 26.

[00046] При активации отводящий цилиндр 34 тянет отводящий рычаг 36, который в свою очередь поворачивает горизонтальный соединительный вал 20. Горизонтальный вал 20 вращается в подшипнике 32 параллелограмма и относительно него. Это вращение также приводит в действие опорные рычаги 18, и все охлаждающие модули 5.

[00047] Отводящие приспособления могут реверсивно поворачивать охлаждающие модули 5 из рабочего положения, показанного на фигурах 2 и 3, в котором охлаждающие приспособления 4 расположены над транспортировочными приспособлениями 7, в нерабочее положение или наклонное положение, показанное на фигуре 4, в котором каждое охлаждающее приспособление расположено рядом с транспортировочными приспособлениями, таким образом, обеспечивая легкий доступ к охлаждающим приспособлениям 4 для обслуживающих операторов.

[00048] Как сказано выше, разные типы охлаждающих приспособлений могут быть использованы в системе 2 в соответствии с изобретением, в зависимости от типа рельсов, подлежащих обработке, и ожидаемых результатов. Например, охлаждающие приспособления охлаждающего блока могут представлять собой форсунки, распыляющие воду и воздух, или могут представлять собой воздушные ножи. Более точно, как можно видеть на фигурах 8, охлаждающий блок может содержать множество охлаждающих опор 10, поддерживающих форсунки 8, распыляющие воды и воздух, или множество охлаждающих опор 10’, поддерживающих воздушные ножи 8’, распыляющие только воздух.

[00049] Система в соответствии и изобретением, таким образом, сконструирована так, чтобы целый охлаждающий блок, как определено выше, мог быть быстро заменен (замена может быть выполнена за четверть часа) другим типом блока. С этой целью, соединение каждого охлаждающего блока стандартизировано так, чтобы соответствовать точке соединения с опорными рычагами 18, и расстояние между охлаждающей опорой 10 каждого типа охлаждающего блока такое же, как расстояние между опорными рычагами 18.

[00050] Система 2 в соответствии с изобретением также содержит кабельную цепь 40 (см. фигуру 6), которая принимает, направляет и поддерживает гибкие шланги 12, питающие каждый охлаждающий блок. В контексте настоящего описания кабельная цепь представляет собой сборку, содержащую направляющую/опору для гибких шлангов. Система в соответствии с изобретением оборудована в одном воплощении двумя типами питательных трубопроводов 12, воды и воздуха, каждый из которых питается посредством одной кабельной цепи.

[00051] Оба типа вышеупомянутых охлаждающих блоков имеют один тип соединений с кабельной цепью 40 и с опорными рычагами 18. Это позволяет легко и быстро осуществлять переключение между охлаждающими блоками, что, в свою очередь, обеспечивает повышенную приспособляемость, поскольку рельсы из разных марок стали и с разными металлургическими свойствами могут быть получены таким образом.

[00052] Трубная цепь 40 предназначена для вмещения как трубопроводов, необходимых для охлаждающих блоков типа вода/воздух, так и охлаждающих блоков типа воздушного ножа, для того, чтобы обеспечить возможность быстрой замены охлаждающей опоры с типа вода/воздух на тип воздушного ножа и наоборот. Применение гибких питательных трубопроводов позволяет вертикально регулировать и наклонять охлаждающие блоки. Это можно видеть на фигуре 6, где показаны два разных положения кабельной цепочки 40, одно положение показано сплошной линией, и другое - пунктиром. Трубопроводы для этих двух типов охлаждающих блоков 3 разные, но их соединительные приспособления для соединения с трубной целью 40 одинаковые. Когда питательные трубопроводы охлаждающего блока типа воздушного ножа соединяются с трубной цепью 40, трубопроводы для воздуха используются с низкой долей своей производительности, в зависимости от сечения трубопровода.

[00053] Стандартизированное соединение между разными типами охлаждающих блоков и остальной системой позволяет осуществить замену, например, за ј часа. Это также обеспечивает полную приспособляемость системы.

[00054] Система в соответствии с изобретением также содержит приспособления для направления рельса в ходе термической обработки. Эти направляющие приспособления содержат множество направляющих валов, каждый вал имеет направляющее колесо. Каждый направляющий вал дополнительно соединен с цилиндром. Приведение в действие цилиндра вызывает вращение направляющего вала, который, в свою очередь, вращает его соответствующее направляющее колесо по направлению к рельсу или вдаль от него.

[00055] В воплощении, показанном на фигурах 5а и 5b, направляющий вал 42 соединен с его соответствующим цилиндром 46, 46’ с помощью рычага 45, 45’. Каждый рычаг 45, 45’ имеет С-образную форму и наклонен под углом 45° относительно горизонтальной плоскости. Каждый рычаг 45, 45’ помещается в подшипник 47, прочно присоединенный к опорной конструкции 24. Приведение в действие цилиндров 46, 46’ вызывает вращение рычага 45, 45’, который, в свою очередь, вращает направляющий вал 42, 42’ и направляющее колесо 44 вокруг наклонный оси подшипника 47. Более того, вращение рычага 45, 45’ вокруг указанной наклонной оси также обеспечивает возможность открытия направляющих приспособлений в случае небольшого изгиба рельса без повреждения системы в соответствии с изобретением (как направляющих приспособлений, так и системы охлаждения).

[00056] Каждое направляющее колесо 44 представляет собой промежуточное колесо (свободное вращаться вокруг вала 42, 42’) и разделенное на первую 44а, 44а’ и вторую 44b, 44b’ половины колеса. Каждая половина 44а, 44а’ и 44b, 44b’ колеса могут свободно вращаться относительно другой соответствующей половины колеса, и свободно вращаться вокруг своего направляющего вала 42, 42’.

[00057] Каждое направляющее колесо 44, 44’ имеет профиль, выполненный так, чтобы контактировать с верхней частью подошвы и с шейкой, которые являются менее критическими частями рельсов. Более того, в ходе термической обработки, рельс имеет постоянную скорость, поэтому две точки контакта рельса и каждого колеса 44, 44’ имеют одинаковую тангенциальную скорость, но могут быть расположены на разном расстоянии от центра соответствующего колеса. Это означает разный радиус и, следовательно, разную угловую скорость для двух колес 44, 44’, и, таким образом, нежелательные точки трения. Данная проблема с разницей скоростей решается благодаря тому, что каждая половина 44а, 44b, 44a’, 44b’ колеса может свободно вращаться одна относительно другой вокруг оси направляющего колеса.

[00058] Цилиндр 46, 46’ предназначен для адаптации положения каждого направляющего колеса 44, 44’ к разным профилям рельсов с помощью вращения указанного колеса 44, 44’ так, чтобы они могли контактировать с рельсом. Таким образом, направляющие колеса 44, 44’ направляют рельс вертикально и горизонтально, с помощью контактных точек между направляющим колесом и рельсом.

[00059] Более того, тот факт, что каждое направляющее колесо контактирует с рельсом на верхней части подошвы, позволяет избежать каких-либо отклонений рельса в вертикальном направлении, и тот факт, что каждое направляющее колесо контактирует с рельсом на шейке, позволяет избежать отклонений рельса в горизонтальном направлении. Таким образом, рельс направляется и поддерживается в надлежащем положении в ходе термической обработки, и все виды изгибов предотвращаются.

[00060] Как можно видеть на фигуре 5, пары сборок, каждая из которых содержит колесо 44, 44’, направляющий вал 42, 42’ и цилиндр 46, 46’, могут быть расположены в плоскости, перпендикулярной пути рельса. В предпочтительном воплощении, при работе, и в случае симметричного рельса, каждая сборка симметрично располагается относительно другой и относительно вертикальной медиальной плоскости рельса.

[00061] Фигуры 7а-7f изображают типы направляющих колес 44, 44’, 44’’ и 44’’’, используемые для рельсов разных форм. Как можно видать на фигурах с 7а по 7d, одинаковые типы направляющих колес или роликов используются по обеим сторонам рельса, когда рельс является симметричным. В случае ассиметричного рельса, как представлено на фигурах 7е и 7f, геометрия направляющих колес такова, что каждое направляющее колесо контактирует с самой нижней критической частью рельса, верхней частью подошвы и шейкой. В последней ситуации разные типы направляющих колес с разной геометрической формой использованы с каждой стороны рельса.

[00062] Следует отметить, что даже несмотря на то, что направляющие приспособления представлены в настоящем описании в отношении технологии изготовления рельсов, они могут быть использованы во всех типах применений, где требуется направление при разных угловых скоростях.

[00063] Более того, система в соответствии с изобретением оборудована всасывающими приспособлениями, содержащими общий подвижный колпак 48 (см. фигуры 1 и 8,) для снижения загрязнения окружающей среды. Колпак 48 может быть наклонен с помощью цилиндра 50 для того, чтобы обеспечить возможность наклона охлаждающих опор 10.

[00064] Как показано выше, вертикальное перемещение, осуществленное с помощью параллелограммов 22, 22’, обеспечивает чистое вертикальное перемещение охлаждающей опоры, при котором всегда будет точно соблюдено горизонтальное расстояние распылительной системы от головки рельса, таким образом, обеспечивая равномерное и симметричное охлаждение головки рельса для каждого типа рельса (разных стандартов, симметричных/ассиметричных).

[00065] Внедрение полностью совместимых рамы типа вода/воздух и рампы воздушного типа обеспечивает надежную и приспособляемую систему, которая может эффективно отвечать различным требованиям различных партий продукции для различных покупателей.

[00066] Приспособления для направления рельса контактируют с рельсом на наименее важных участках рельса, и способы удерживать рельс как вертикально (от изгиба рельса), так и горизонтально (против изгиба ассиметричного рельса и отклонения рельса от транспортирующих приспособлений).

[00067] Приспособления для направления рельса также поддерживают головку рельса в заданном положении для максимального повышения равномерности обработки по приданию твердости.

[00068] Направляющие приспособления могут быть адаптированы к любому типу рельсов (к разным стандартам, симметричным или ассиметричным), благодаря двум профилям только направляющих роликов или колес (таким образом, обеспечивая быструю операцию по замене и небольшое количество запасных частей). Лишь для ассиметричного рельса требуется замена направляющего колеса.

[00069] Система для направления рельсов механически самостоятельно центрует головку симметричных рельсов в определенном положении; поэтому не требуется ручной или электронной регулировки.

[00070] Скошенные колеса направляющих приспособлений для рельсов разделены на две половины, которые способны вращаться независимо для того, чтобы избежать трения из-за разницы в тангенциальной скорости в точках контакта.

[00071] Наклон охлаждающих приспособлений предназначен для того, чтобы расположить распыляющую систему (как водяные/воздушные форсунки, так и воздушные ножи) на высоте, легко доступной для обслуживающих операторов.

[00072] Все операции (вертикальная регулировка рамп, открытие/закрытие наклоняющей системы для рамп, открытие/закрытие верхнего колпака) выполняются автоматически для того, чтобы достичь быстрой и более надежной работы, при наименьшем возможном вмешательстве операторов по обслуживанию и ремонту.

1. Система для термической обработки рельсов, содержащая:

охлаждающие приспособления (4), выполненные с возможностью распыления охлаждающей среды (8) на рельс, подлежащий термической обработке, причем охлаждающие приспособления (4) определяют путь охлаждения, предназначенный для приема рельса, подлежащего обработке,

транспортировочные приспособления (7), выполненные с возможностью перемещения рельса, подлежащего термической обработке, по указанному пути охлаждения, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит приспособления для вертикального перемещения по меньшей мере одного из охлаждающих приспособлений (4) для регулирования положения охлаждающего приспособления (4) относительно рельса, подлежащего обработке, при этом указанные приспособления для вертикального перемещения каждого охлаждающего приспособления (4) содержат:

i. по меньшей мере один деформируемый шарнирный параллелограмм (22, 22'), содержащий множество сторон, одна из которых неподвижна,

ii. множество опорных рычагов (18), каждый из которых соединен с указанным по меньшей мере одним деформируемым шарнирным параллелограммом (22, 22'),

iii. средства привода (28), присоединенные к указанному по меньшей мере одному деформируемому шарнирному параллелограмму (22, 22'), причем приведение в действие средств привода (28) вызывает деформацию указанного по меньшей мере одного деформируемого шарнирного параллелограмма (22, 22') и вертикальное перемещение по меньшей мере одного опорного рычага (18).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит множество охлаждающих опор (10), расположенных при их работе сверху над транспортировочными приспособлениями (7), причем каждая охлаждающая опора (10) поддерживает по меньшей мере одно из указанных охлаждающих приспособлений (4).

3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит крепежные приспособления (19) для разъемного крепления каждой охлаждающей опоры (10) к указанным приспособлениям для вертикального перемещения.

4. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что крепежные приспособления (19) адаптированы и расположены так, чтобы соединять разные типы охлаждающих опор (10) с разными типами охлаждающих приспособлений (4), способных распылять разные типы охлаждающих сред (8), с приспособлениями для вертикального перемещения.

5. Система по п.2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит первый охлаждающий блок, содержащий первый набор охлаждающих опор (10), связанных друг с другом, при этом первый охлаждающий блок выполнен с возможностью соединения с указанными приспособлениями для вертикального перемещения для формирования указанного пути охлаждения, указанный первый охлаждающий блок выполнен взаимозаменяемым с по меньшей мере одним вторым охлаждающим блоком, содержащим второй набор охлаждающих опор (10), связанных друг с другом с помощью вторых трубопроводов для питания второго типа охлаждающих приспособлений (4), причем второй охлаждающий блок выполнен с возможностью соединения с теми же приспособлениями для вертикального перемещения для формирования указанного пути охлаждения.

6. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что указанные приспособления для вертикального перемещения каждого из охлаждающих приспособлений (4) содержат по меньшей мере два деформируемых параллелограмма (22, 22'), соединенных друг с другом с помощью по меньшей мере одной балки (26), причем средства привода (28) присоединены к указанной балке (26) и имеют возможность перемещать оба деформируемых параллелограмма (22, 22').

7. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что каждый деформируемый параллелограмм (22, 22') прикреплен к соединительному валу (20), причем соединительный вал помещен во фланец (25) каждого опорного рычага (18), при этом соединительный вал (20) соединяет опорные рычаги друг с другом.

8. Система по п.2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит приспособления (34) для реверсивного вращения по меньшей мере одной охлаждающей опоры (10) между рабочим положением, в котором охлаждающая опора (10) располагается над транспортировочными приспособлениями (7), и нерабочим положением, в котором охлаждающая опора (10) располагается рядом с транспортировочными приспособлениями (7) .

9. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит направляющие приспособления для направления рельса в ходе его транспортировки, причем направляющие приспособления содержат:

- по меньшей мере один направляющий вал (42),

- по меньшей мере одно направляющее колесо (44, 44'), соединенное с направляющим валом и содержащее первую (44а, 44a') и вторую (44b, 44b') половины колеса, каждая из которых выполнена с возможностью свободного вращения относительно другой половины и свободного вращения вокруг направляющего вала (42).

10. Система по п.9, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно направляющее колесо (44, 44') имеет такую конструкцию и размеры, чтобы в ходе направления рельса каждая первая половина (44а, 44а') колеса (44, 44') контактировала с рельсом на подошве и каждая вторая половина (44b, 44b') колеса (44, 44') - на шейке для поддержания рельса в определенном положении.

11. Система по п.9, отличающаяся тем, что по меньшей мере два из колес (44, 44') расположены в плоскости, перпендикулярной пути рельса.

12. Система по п.9, отличающаяся тем, что каждое направляющее колесо (44, 44') выбрано только из двух типов колес (44, 44').

13. Система по п.9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит приспособления (46, 46') для реверсивного вращения по меньшей мере одного направляющего вала (42) и соответствующего направляющего колеса (44, 44') между рабочим положением, в котором направляющее колесо может контактировать с рельсом, подлежащим термической обработке, и нерабочим положением, в котором направляющее колесо (44, 44') больше не может контактировать с рельсом.

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что приспособления (46, 46') для реверсивного вращения направляющего вала (42) содержат:

i. по меньшей мере один цилиндр (46, 46');

ii. по меньшей мере один рычаг (45, 45'), соединяющий цилиндр (46, 46') с направляющим валом (42),

причем приведение в действие цилиндра (46, 46') вызывает вращение рычага (45, 45'), который в свою очередь вращает направляющий вал (42, 42') и соответствующее направляющее колесо (44, 44').



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области термической обработки. Для увеличения долговечности рельса согласно настоящему изобретению устройство термической обработки для снятия напряжений рельса, который сварен, содержит катушку индукционного нагрева, которую размещают на боковой поверхности шейки рельса на расстоянии от центра сварного шва рельса от 20 до 300 мм в продольном направлении рельса.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термической обработке стального изделия, проката различной формы, в т.ч. листового проката, фасонного проката, в частности железнодорожных рельсов.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к рельсу из низколегированной стали. Рельс из низколегированной стали, в котором структура стали в головке содержит 5-15% по объему феррита и многофазный бейнит, состоящий из верхнего и нижнего бейнита.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термической обработке рельсов, в том числе железнодорожных. Для равномерного распределения охлаждающей среды на поверхности рельса устройство содержит трубопроводы газа и воды, систему импульсной квазинепрерывной и/или непрерывной инжекции воды в газовый поток с импульсными инжекторами, охлаждающие модули, каждый из которых содержит коллектор с рассекателем для подачи охлаждающей среды одновременно на головку и подошву рельса, при этом трубопровод подачи газа сопряжен с каждым коллектором посредством переходного фланца с встроенным инжектором, выпускные отверстия которых направлены в трубопровод газа для формирования охлаждающей среды.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности. Для получения рельсов низкотемпературной надежности с перлитной микроструктурой, имеющих высокий уровень ударной вязкости и копровой прочности при отрицательных температурах, а также необходимый комплекс механических свойств при растяжении и низкий уровень остаточных напряжений, рельсы прокатывают на стане с универсальной группой клетей тандем при температуре нагрева под прокатку в интервале от 1100 до 1200°С, чистовую прокатку осуществляют в интервале температур 850-950°С, а ускоренное дифференцированное охлаждение по головке и подошве рельса осуществляют воздухом или воздухом с примесью воды от температуры 720-850°С со скоростью соответственно 1,5-6,0°С/с до температуры ≤ 620°С, при этом в каждом конкретном случае скорость охлаждения по головке отличается от скорости охлаждения по подошве.

Изобретение относится к области термической обработки сварных рельсовых стыков и может быть использовано на железнодорожном транспорте. Устройство для обработки сварного рельсового стыка содержит установочный зажимной и центрирующий узел для захвата головки рельса.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения гарантированного технического ресурса и выносливости подрельсовой зоны подкрановых балок с тяжелым 8К, 7К режимом работы мостовых кранов при интенсивной эксплуатации получают непрерывно-литую заготовку портальную в сечении из стали 35ГС, охлаждают её до температуры 950÷1050°C, по рольгангам поступательно транспортируют ее в клеть прокатного стана, всесторонне обжимают ее валками прокатного стана с четырех сторон и пластически деформируют портальное сечение до проектных размеров с суммарным коэффициентом вытяжки не менее 7,8, образуют из пары зеркальных Z-образных профилей единый, монолитный портальный профиль с единой главой и парой пят, причем площадь сечения главы и пары пят равны друг другу, режут готовый прокат на мерные длины, а при монтаже портального рельса на верхний пояс подкрановой балки пару пят рельса и верхний пояс подкрановой балки механизированно объединяют в единое целое фрикционными шпильками, с гарантией затягивают гайки шпилек гайковертом, образуют единый замкнутый портальный рельс с продольной полостью внутри, обладающий увеличенным моментом инерции кручения ∑ J К р Б л о к в 16,2÷10,6 раза, а моментом инерции изгиба J X Б л о к в 5,2÷6,4 раза по сравнению со стандартным рельсом по ГОСТ 4121-76.

Изобретение относится к термообработке стального рельса. Способ получения заэвтектоидного стального рельса с закаленной головкой включает этап закалки головки стального рельса, имеющего состав стали, содержащей, вес.%: 0,86-1,00 углерода, 0,40-0,75 марганца, 0,40-1,00 кремния, 0,05-0,15 ванадия, 0,015-0,030 титана и азот в количестве, достаточном для реакции с титаном с образованием нитрида титана.

Рельс // 2561947
Изобретение относится к высокопрочному рельсу. Для обеспечения устойчивости рельса к замедленному разрушению в рельсе 95% или более структуры в той поверхностной части головки рельса, которая простирается от поверхностей угловых частей головки рельса и верхней части головки рельса на глубину 20 мм, является бейнитной или перлитной структурой, и эта структура содержит от 20 до 200 сульфидов на основе сульфида марганца, сформированных вокруг оксида на основе алюминия в качестве ядра и имеющих размер в диапазоне от 1 мкм до 10 мкм на квадратный миллиметр в области наблюдения в горизонтальном поперечном сечении рельса.

Изобретение относится к способам термообработки рабочей поверхности головки рельса для упрочнения рабочих поверхностей путем поверхностной электроконтактной термообработки.

Изобретение относится к фиксирующему инструменту (100) для фиксации, по меньшей мере, одной металлической детали (150), подлежащей термообработке или формованию в горячем состоянии.
Изобретение относится к металлургии, в частности к термодеформационной обработке ферритно-перлитных сталей для формирования гетерогенной структуры «субмикрокристаллическая ферритная матрица - наноразмерные карбиды».

Изобретение относится к области металлургии, а именно к горячештампованной толстолистовой стали, предназначенной для получения штампованных изделий. Сталь содержит, мас.%: С: от 0,15 до 0,5, Si: от 0,2 до 3, Mn: от 0,5 до 3, Р: 0,05 или менее (за исключением 0), S: 0,05 или менее (за исключением 0), Al: от 0,01 до 1, В: от 0,0002 до 0,01, N: от 0,001 до 0,01%, Ti: в количестве, равном или большем чем 3,4[N]+0,01% и равном или меньшем чем 3,4[N]+0,1%, где [N] обозначает содержание (мас.%) N, остальное железо и неизбежные примеси.

Изобретение относится к обработке стального листа перед нанесением покрытия методом погружения. Для улучшения адгезии покрытия из металла или сплава металла со стальными листами, содержащими значительное количество легко окисляемых элементов, способ включает стадию погружения движущегося листа в ванну с расплавленными окислами, имеющую вязкость между 0.3⋅10-3 Па⋅с и 3⋅10-1 Па⋅с, при этом поверхность ванны находится в контакте с неокислительной атмосферой, и расплавленные окислы являются инертными по отношению к железу.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к предсварочной термообработке компонента турбины. Способ предварительной термообработки перед сваркой компонента турбины из никелевого сплава Inconel 939 включает нагрев компонента турбины до первой температуры в диапазоне от температуры на 35°F (19,4°C) ниже температуры растворения фазы γ' и до температуры начала плавления сплава и выдержку при этой температуре, охлаждение со скоростью 1°F (0,56°C) в минуту до температуры 1900°F(±25°F) (1038±15°C) и выдержку при этой температуре, охлаждение со скоростью 1°F в минуту до температуры 1800°F(±25°F) (982±15°C) и выдержку при этой температуре.

Изобретение относится к области термической и химико-термической обработки и может быть использовано в машиностроении и других областях промышленности для обработки широкого ассортимента деталей машин и инструмента, изготовленных из стали.

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению литейной аустенитной высокопрочной коррозионно-стойкой в неорганических и органических средах криогенной стали, используемой для изготовления изделий для транспортировки сжиженных газов.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к конструкционной литейной аустенитной стареющей стали, используемой в различных отраслях промышленности, в том числе для изготовления легких узлов и конструкций в транспортном машиностроении и в строительстве.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению горячештампованного компонента из стального листа. Лист имеет следующий химический состав, мас.%: от 0,100 до 0,340 углерода, от 0,50 до 2,00 кремния, от 1,00 до 3,00 марганца, 0,050 или менее фосфора, 0,0100 или менее серы, от 0,001 до 1,000 растворимого алюминия, 0,0100 или менее азота, остальное - железо и примеси.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочному стальному листу, используемому в машиностроении. Лист выполнен из стали, содержащей, мас.%: С от 0,20 до 0,42, Si от 0,06 до 0,5, Mn от 0,2 до 2,2, Cr от 0,1 до 2,5, В от 0,0005 до 0,01, О от 0,0020 до 0,020, Al от 0,001 до 0,03, Ti от 0,001 до 0,05, N 0,1 или менее, Р 0,03 или менее, S 0,02 или менее, остальное Fe и неизбежные примеси.

Изобретение относится к линии и способу термообработки бесшовной трубы из высокопрочной нержавеющей стали. Способ включает термообработку трубы в линии для термической обработки, которая содержит соединенные между собой нагревательную печь для закалки, оборудование для закалки и печь для отпуска. Между оборудованием для закалки и печью для отпуска устанавливают охлаждающее средство, в котором перед проведением отпуска охлаждают термообработанную трубу до температуры 20°С или ниже. Линия содержит соединенные в линию нагревательную печь для закалки, оборудование для закалки и печь для отпуска. Между оборудованием для закалки и печью для отпуска расположена транспортирующая линия, на одном из концов которой или на ее части расположено охлаждающее средство, выполненное с возможностью охлаждения термообработанной трубы до температуры 20°С или ниже. Технический результат заключается в получении бесшовной трубы из высокопрочной нержавеющей стали стабильного качества. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Наверх