專利名稱：變斷面鋼軌中頻感應(yīng)加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于金屬熱處理用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變斷面鋼軌中頻感應(yīng)加熱裝置。
隨著鐵路運(yùn)輸事業(yè)的飛速發(fā)展，為適應(yīng)重載、高速、高密度、大運(yùn)量的需要，對(duì)鋼軌提出更高要求。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼軌熱處理技術(shù)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)出具有高強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)鋼軌，以滿鐵路運(yùn)輸?shù)男枰瑫r(shí)，對(duì)鐵路道岔用的尖軌之內(nèi)的變斷面鋼軌也提出了高強(qiáng)韌的性能要求。
在現(xiàn)有技術(shù)中，日本特許公報(bào)平3-41528公開(kāi)了兩種形式的中頻感應(yīng)加熱裝置。該裝置存在如下缺點(diǎn)當(dāng)變斷面鋼軌的軌頭寬度減小后，由于其軌頭兩側(cè)與感應(yīng)加熱裝置對(duì)應(yīng)部分的間隙加大，引起電磁效應(yīng)的磁阻增加漏磁加大，導(dǎo)致有效電功率減小，加熱溫度降低，加熱層變淺。為了達(dá)到產(chǎn)品性能要求，必須不斷調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，勢(shì)必增加工藝操作的復(fù)雜程度。同時(shí)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的中頻感應(yīng)加熱裝置也存在上述缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種線圈的電流隨著鋼軌變斷面的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)有效和均一的局部加熱，并能降低電耗的組合式中頻感應(yīng)加熱裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)了一種新型中頻(1000～8000Hz)感應(yīng)加熱裝置。它是由兩套不同形狀的線圈和導(dǎo)磁體組成的組合式感應(yīng)加熱裝置，其中，一套線圈由兩組對(duì)稱布置呈半鞍形的線圈并聯(lián)而成，另一套線圈由兩組對(duì)稱布置呈鞍形的線圈并聯(lián)而成，兩套線圈分別呈半鞍形和呈鞍形布置在鋼軌的頂部和兩側(cè)，各組線圈周圍分別形成磁回路，各線圈的連接方式，要使得相鄰而不相接觸的兩組線圈的電流方向相反，以使其產(chǎn)生的磁力線相互加強(qiáng)。
每組線圈的數(shù)量可分別為1～4個(gè)，最好采用兩個(gè)或單個(gè)；每個(gè)線圈的匝數(shù)分別為1～4匝，最好采用兩匝或單匝。
線圈由中空的銅管制成，其斷面為方形或矩形。線圈內(nèi)通以冷卻介質(zhì)，以保護(hù)線圈不被燒壞。各線圈最好鑲嵌在導(dǎo)磁體的凹槽內(nèi)。導(dǎo)磁體為軟磁材料制成。
采用上述結(jié)構(gòu)，利用電磁感應(yīng)效應(yīng)，能對(duì)各組線圈的電流進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)向。因此，各線圈內(nèi)的電流大小及各部分的電流密度分布能隨鋼軌斷面及其相應(yīng)磁阻的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)有效、均一的局部加熱，進(jìn)而保證工藝操作和產(chǎn)品性能的穩(wěn)定并能降低電耗。
本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)緊湊、制作簡(jiǎn)單、連接方便和加熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型可將鋼軌軌頭以5～80℃/s的加熱速度加熱到800～1050℃。
本實(shí)用新型還可以用于其他變斷面工件的連續(xù)加熱。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1是中頻感應(yīng)加熱裝置組合圖圖2是軌頭寬度較窄部分處于中頻感應(yīng)加熱裝置中的情況圖3是圖2的橫斷面圖圖4是軌頭寬度較寬部分處于中頻感應(yīng)加熱裝置中的情況圖5是圖4的橫斷面圖如
圖1所示，變斷面鋼軌中頻感應(yīng)加熱裝置，它是由兩套不同形狀的線圈2、3和導(dǎo)磁體6、9組成的組合式感應(yīng)加熱裝置，其中，一套線圈2由兩組對(duì)稱布置呈半鞍形的線圈并聯(lián)而成，每組呈半鞍形的線圈2是由線圈的兩部分即處于鋼軌頂部部分4和鋼軌側(cè)部部分5組成；另一套線圈3由兩組對(duì)稱布置呈鞍形的線圈并聯(lián)而成，每組呈鞍形的線圈3是由線圈的兩部分即處于鋼軌頂部部分7和處于鋼軌側(cè)部部分8組成，兩套線圈2、3分別呈半鞍形和呈鞍形布置在鋼軌的頂部(4、7)和兩側(cè)(5、8)，如圖2和圖4所示。線圈通電后，在各組線圈周圍分別形成磁回路，其磁力線分布如圖3和圖5中細(xì)線所示。各線圈的連接方式，要使得相鄰而不相接觸的兩組線圈的電流方向相反，以使其產(chǎn)生的磁力線相互加強(qiáng)。各線圈分別鑲嵌在導(dǎo)磁體6、9的凹槽內(nèi)。線圈2、3均由2個(gè)兩匝線圈并聯(lián)組成。
由兩套線圈2、3組成的組合式加熱裝置，既可適應(yīng)軌頭寬度較窄時(shí)的有效局部加熱，也可適應(yīng)軌頭寬度較寬的有效局部加熱。從圖3可看出，特別是當(dāng)加熱裝置處于軌頭寬度較窄部位時(shí)，由于線圈與軌頭一側(cè)的間隙加大，使其磁阻增加，導(dǎo)致電流密度分布發(fā)生變化，電流主要從與軌頭另一側(cè)相對(duì)應(yīng)的線圈通過(guò)，有利于軌頭的局部集中加熱，并可減少漏磁，提高熱效率和降低電耗。
權(quán)利要求1.一種變斷面鋼軌中頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于它是由兩套不同形狀的線圈(2、3)和導(dǎo)磁體(6、9)組成的組合式感應(yīng)加熱裝置，其中，一套線圈(2)由兩組對(duì)稱布置呈半鞍形的線圈并聯(lián)而成，另一套線圈(3)由兩組對(duì)稱布置呈鞍形的線圈并聯(lián)而成，兩套線圈(2、3)分別呈半鞍形和呈鞍形布置在鋼軌的頂部和兩側(cè)，在各組線圈周圍分別形成磁回路，各線圈的連接方式，要使得相鄰而不相接觸的兩組線圈的電流方向相反，以使其產(chǎn)生的磁力線相互加強(qiáng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變斷面鋼軌中頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于每組線圈的數(shù)量分別為1～4個(gè)，每個(gè)線圈的匝數(shù)分別為1～4匝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變斷面鋼軌中頻感應(yīng)加熱裝置，其特征在于線圈均由中空的銅管制成，線圈最好鑲嵌在導(dǎo)磁體(6、9)的凹槽內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于金屬熱處理用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,公開(kāi)了一種用于變斷面鋼軌中頻感應(yīng)加熱裝置。它是由兩套不同形狀的線圈和導(dǎo)磁體組成的組合式感應(yīng)加熱裝置,兩套線圈分別呈半鞍形和呈鞍形布置在鋼軌的頂部和兩側(cè),各組線圈分別形成磁回路。它利用電磁效應(yīng),能對(duì)各線圈內(nèi)的電流大小及各部分的電流密度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)變斷面鋼軌有效、均一的局部加熱,進(jìn)而保證工藝操作和產(chǎn)品性能的穩(wěn)定,并能降低電耗。
文檔編號(hào)C21D9/04GK2288184SQ96224168
公開(kāi)日1998年8月19日 申請(qǐng)日期1996年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月6日
發(fā)明者鄭體成 申請(qǐng)人:寶鋼集團(tuán)重慶鋼鐵設(shè)計(jì)研究院