專利名稱：一種鋼軌正火設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鐵路用機(jī)電一體化領(lǐng)域，涉及一種鋼軌正火設(shè)備；更具體地，涉及一種頻率可變的鋼軌正火設(shè)備，特別是雙中頻鋼軌正火設(shè)備。
背景技術(shù)：
鋼軌正火熱處理作業(yè)的目的是將鋼軌焊接中形成的晶粒細(xì)化。鋼軌斷面為異型面，軌頭、軌腰和軌底腳的厚度差別較大?，F(xiàn)有的鋼軌正火設(shè)備主要由中頻電源、電容、變壓器、正火線圈組成；中頻電源、電容、變壓器和正火線圈通過(guò)電纜串聯(lián)連接。中頻電源向電容、變壓器提供高壓中頻動(dòng)力電。電容和變壓器形成高壓中頻槽路諧振，且由變壓器將高壓中頻槽路諧振電流轉(zhuǎn)換成為低壓中頻大電流，供給線圈。線圈產(chǎn)生中頻交變磁場(chǎng)，加熱鋼軌焊縫。由于現(xiàn)有的鋼軌正火設(shè)備中電容的電容量和變壓器的匝比是固定的，因而產(chǎn)生的槽路諧振(即鋼軌正火設(shè)備的工作頻率)是固定的。采用較低工作頻率時(shí)，加熱效率較高，但對(duì)軌底腳的晶粒細(xì)化效果不好；采用較高工作頻率時(shí)，對(duì)軌底腳的晶粒細(xì)化效果較好，但加熱效率低，達(dá)不到要求溫度。因此，單一頻率的正火設(shè)備會(huì)造成軌頭、軌底腳溫度差較大，晶粒細(xì)化不充分。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種鋼軌正火設(shè)備，以在鋼軌正火過(guò)程中實(shí)現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型的鋼軌正火設(shè)備包括中頻電源、電容、變壓器和正火線圈，中頻電源、 電容、變壓器和正火線圈依次串聯(lián)；其中，所述正火設(shè)備的頻率可變，所述變壓器是可變?cè)驯鹊淖儔浩?，或者所述電容的電容量可以變化。?yōu)選地，所述正火設(shè)備是雙中頻正火設(shè)備。優(yōu)選地，所述電容是定量電容，所述變壓器是可變?cè)驯鹊淖儔浩鳌?yōu)選地，所述變壓器是匝比不變的變壓器，所述電容是可變?nèi)萘康碾娙荩贿M(jìn)一步優(yōu)選地，所述電容是可變電容或者是兩個(gè)或更多個(gè)定量電容以并聯(lián)或串聯(lián)方式連接的電容組，所述電容組通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)改變電容量。優(yōu)選地，所述變壓器是可變?cè)驯鹊淖儔浩鳎凰鲭娙菔强勺內(nèi)萘康碾娙?；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述電容是可變電容或者是兩個(gè)或更多個(gè)定量電容以并聯(lián)或串聯(lián)方式連接的電容組，所述電容組通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)改變電容量。優(yōu)選地，所述正火設(shè)備的正火線圈配設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器位于正火線圈附件，用于測(cè)量正火過(guò)程中的鋼軌溫度?？蛇x擇地，所述正火設(shè)備設(shè)有時(shí)間控制器，所述時(shí)間控制器安裝在中頻電源的電源柜內(nèi)。所述時(shí)間控制器內(nèi)設(shè)有低頻完成時(shí)間和高頻完成時(shí)間，以控制正火工作的進(jìn)程。優(yōu)選地，所述正火設(shè)備與工業(yè)控制電腦連接。操作員可以在工業(yè)控制電腦上設(shè)置各種正火參數(shù)，如變頻溫度、完成溫度、低頻完成時(shí)間、高頻完成時(shí)間等。[0012]與現(xiàn)有的正火設(shè)備相比，本實(shí)用新型的正火設(shè)備將單頻改為頻率可變，包括低頻和高頻，采用低頻段注重加熱軌頭和內(nèi)部，采用高頻段注重提升軌底腳的溫度。不僅能夠保證軌底腳加熱溫度，完善軌底腳加熱質(zhì)量，有效地減少超聲波探傷時(shí)的軌底腳雜波，使鋼軌焊縫晶粒細(xì)化充分，同時(shí)還提高了加熱效率，提高了正火質(zhì)量和穩(wěn)定性。

圖1是本實(shí)用新型的第一種實(shí)施方式，其中電容是定量電容，變壓器是可變?cè)驯鹊淖儔浩?；圖2是本實(shí)用新型的第二種實(shí)施方式，其中變壓器是匝比不變的變壓器，電容是可變電容；圖3是本實(shí)用新型的第三種實(shí)施方式，其中變壓器是匝比不變的變壓器，兩個(gè)電容通過(guò)并聯(lián)的方式連接，利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)改變電容組的電容量。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體的實(shí)施例和附圖說(shuō)明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于以下內(nèi)容。本實(shí)用新型的目的是提供一種鋼軌正火設(shè)備，包括依次串聯(lián)的中頻電源、電容、變壓器和正火線圈。其中，所述正火設(shè)備的頻率可變，所述變壓器是可變?cè)驯鹊淖儔浩鳎蛘咚鲭娙莸碾娙萘靠梢宰兓?。更具體地，本實(shí)用新型提供的正火設(shè)備是雙中頻正火設(shè)備。如圖1所示，在一種實(shí)施方式中，所述電容是定量電容，所述變壓器是可變?cè)驯鹊淖儔浩鳎唧w地，1-1是定量電容，1-2是可變?cè)驯鹊淖儔浩鳎?-3是中頻電源柜，1-4是線圈， 1-5是連接中頻電源柜1-3、電容1-1、變壓器1-2和線圈1-4的電纜。電容1_1容量不變， 變壓器1-2的匝比可以變化。通過(guò)調(diào)整變壓器1-2完成變壓器匝比的切換，從而實(shí)現(xiàn)正火設(shè)備的頻率轉(zhuǎn)換。如圖2所示，在第二種實(shí)施方式中，所述變壓器是匝比不變的變壓器，所述電容是可變?nèi)萘侩娙?。具體地，圖2中，2-1是可變電容，2-2是變壓器，2-3是中頻電源柜，2-4是線圈，2-5是連接中頻電源柜2-3、可變電容2-1、變壓器2-2和線圈2_4的電纜。其中變壓器2-2的匝比固定，可變電容2-1的電容量可變化；從而通過(guò)調(diào)節(jié)可變電容2-2的電容量實(shí)現(xiàn)該正火設(shè)備的頻率變化。如圖3所示，在第三種實(shí)施方式中，所述變壓器是匝比不變的變壓器，兩個(gè)定量電容并聯(lián)連接成電容組，電容組中以轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)完成電路的電容量的改變，從而實(shí)現(xiàn)正火設(shè)備的頻率變化。具體地，3-1是第一個(gè)電容，3-1’是另外一個(gè)電容，3-2是變壓器，3-3是中頻電源柜，3-4是線圈，3-5是連接中頻電源柜3-3、電容3-1和3_1’、變壓器3_2和線圈3_4 的電纜，3-6是切換電容3-1和電容3-1’的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。當(dāng)開(kāi)關(guān)3-6閉合時(shí)，兩個(gè)電容并聯(lián)連接形成電容組，提供一個(gè)電容值；當(dāng)開(kāi)關(guān)3-6打開(kāi)時(shí)，僅電容3-1連接在電路中，電路中的電容值即電容3-1的電容值。通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)3-6的閉合和打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)正火設(shè)備中電容值改變， 從而導(dǎo)致正火設(shè)備的頻率發(fā)生變化。在本實(shí)施方式中，該正火設(shè)備可以具有兩個(gè)中頻率，即該正火設(shè)備是雙中頻正火設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，兩個(gè)或多個(gè)電容組成的電容組，可以以并聯(lián)方式連接，也可以通過(guò)串聯(lián)方式連接。因此，在第三組實(shí)施方式中，兩個(gè)并聯(lián)的電容也可以通過(guò)串聯(lián)的方式連接，同樣利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)電路中的電容值改變，完成正火設(shè)備的頻率變化。同樣，根據(jù)上述的具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以明確得知，在實(shí)際操作中，正火設(shè)備中的變壓器可以是匝比可變的變壓器，同時(shí)電容是可變?nèi)萘康碾娙?，該可變?nèi)萘康碾娙菘梢允强勺冸娙莼蛘呤莾蓚€(gè)或更多個(gè)定量電容以并聯(lián)或串聯(lián)方式連接的電容組， 該電容組通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)改變電容量。同樣地，在具體實(shí)施例中，上述正火設(shè)備的正火線圈附件都可以配設(shè)有溫度傳感器，用于測(cè)量正火過(guò)程中的鋼軌溫度。在達(dá)到設(shè)定的變頻溫度時(shí)，自動(dòng)完成頻率切換；在達(dá)到設(shè)定的完成溫度時(shí)，自動(dòng)切斷電源，停止正火作業(yè)?？蛇x擇地，在其它一些具體實(shí)施方式
中，在中頻電源的電源柜內(nèi)設(shè)有時(shí)間控制器。 時(shí)間控制器內(nèi)設(shè)有低頻完成時(shí)間和高頻完成時(shí)間；在達(dá)到設(shè)定的低頻完成時(shí)間后，自動(dòng)轉(zhuǎn)為高頻頻率加熱；在達(dá)到設(shè)定的高頻完成時(shí)間后，自動(dòng)切斷電源，停止正火作業(yè)。在所有的實(shí)施方式中，上述正火設(shè)備均可以與工業(yè)控制電腦連接。操作員可以在工業(yè)控制電腦上設(shè)置各種正火參數(shù)，如變頻溫度、完成溫度、低頻完成時(shí)間、高頻完成時(shí)間等。在正火過(guò)程中，工業(yè)控制電腦實(shí)時(shí)顯示正火加熱的升溫曲線。所有人工設(shè)定的參數(shù)和正火過(guò)程中自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)均可在工業(yè)控制電腦上顯示并自動(dòng)保存，可以在正火進(jìn)行時(shí)查看或完成后調(diào)閱。如果正火設(shè)備出現(xiàn)故障，工業(yè)控制電腦突出顯示報(bào)警信息。
權(quán)利要求1.一種鋼軌正火設(shè)備，包括中頻電源、電容、變壓器和正火線圈，其中中頻電源、電容、 變壓器和正火線圈依次串聯(lián)；其特征在于，所述正火設(shè)備的頻率可變，所述變壓器是可變?cè)驯鹊淖儔浩?，或者所述電容的電容量可以變化?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正火設(shè)備，其特征在于，所述正火設(shè)備是雙中頻正火設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正火設(shè)備，其特征在于，所述電容是定量電容，所述變壓器是可變?cè)驯鹊淖儔浩鳌?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正火設(shè)備，其特征在于，所述變壓器是匝比不變的變壓器，所述電容是可變?nèi)萘康碾娙荨?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的正火設(shè)備，其特征在于，所述電容是可變電容，或者是兩個(gè)或更多個(gè)定量電容以并聯(lián)或串聯(lián)方式連接的電容組，所述電容組通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)改變電容量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正火設(shè)備，其特征在于，所述變壓器是可變?cè)驯鹊淖儔浩?；所述電容是可變?nèi)萘康碾娙荨?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正火設(shè)備，其特征在于，所述電容是可變電容，或者是兩個(gè)或更多個(gè)定量電容以并聯(lián)或串聯(lián)方式連接的電容組，所述電容組通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)改變電容量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的正火設(shè)備，其特征在于，所述正火設(shè)備的正火線圈配設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器位于正火線圈附件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的正火設(shè)備，其特征在于，所述正火設(shè)備設(shè)有時(shí)間控制器，所述時(shí)間控制器安裝在中頻電源的電源柜內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的正火設(shè)備，其特征在于，所述正火設(shè)備與工業(yè)控制電腦連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于鐵路用機(jī)電一體化領(lǐng)域，涉及一種鋼軌正火設(shè)備，包括中頻電源、電容、變壓器和正火線圈，中頻電源、電容、變壓器和正火線圈依次串聯(lián)；其中，所述正火設(shè)備的頻率可變，所述變壓器是可變?cè)驯鹊淖儔浩鳎蛘咚鲭娙莸碾娙萘靠梢宰兓?。本?shí)用新型的正火設(shè)備將單頻改為雙頻，能夠保證軌底腳加熱溫度，完善軌底腳加熱質(zhì)量，有效地減少超聲波探傷時(shí)的軌底腳雜波，使鋼軌焊縫晶粒細(xì)化充分，同時(shí)還提高了加熱效率，提高了正火質(zhì)量和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)E01B31/18GK202214666SQ20112036518
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者劉馳 申請(qǐng)人:北京燕雅鼎信工控技術(shù)有限公司