[发明专利]一种脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的装置及工艺

权利要求书

1.一种脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的装置，其特征在于：包括机架、传送台、升降机构、脉冲电流施加机构和感应线圈，所述传送台与所述机架滑动连接，所述传送台能够承载钢轨，所述升降机构固定于所述机架上，所述脉冲电流施加机构设置于所述升降机构上，所述升降机构能够带动所述脉冲电流施加机构上下移动；

所述脉冲电流施加机构包括支撑座、双向丝杠和两个滑块，所述支撑座与所述升降机构相连，所述双向丝杠具有两段旋向相反的螺纹，所述双向丝杠的一端穿过所述支撑座连接有第一步进电机，所述双向丝杠的另一端与所述支撑座转动连接，一个所述滑块与所述双向丝杠的一段螺纹螺纹连接，另一个所述滑块与所述双向丝杠的另一段螺纹螺纹连接，两个所述滑块分别连接有石墨棒，所述石墨棒均与外部脉冲电流相连，所述石墨棒均能够与钢轨轨头踏面相抵接；

所述感应线圈工作时设置于钢轨轨头踏面和钢轨轨头侧面，且所述感应线圈的绕制方向与钢轨的长度方向相垂直，所述感应线圈上固定有U形导磁体，所述感应线圈通过正电极板和负电极板与外部电源相连。

2.根据权利要求1所述的脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的装置，其特征在于：所述滑块连接有第一支架和第二支架，所述第一支架位于所述滑块和所述第二支架之间，所述第一支架和所述第二支架之间设置螺杆，所述螺杆的一端为光杆，所述螺杆的光杆一端与所述第一支架滑动连接，所述螺杆的另一端穿过所述第二支架与绝缘柱相连，所述绝缘柱的另一端连接有电极片和石墨紧固件，所述电极片能够与外部脉冲电流相连，所述石墨紧固件由导电材质制成，所述石墨棒与所述石墨紧固件插接并用紧固螺钉固定，所述螺杆的外部套装有弹簧，所述弹簧设置于所述第一支架和所述第二支架之间。

3.根据权利要求2所述的脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的装置，其特征在于：所述脉冲电流施加机构还包括导轨座、导轨和导轨滑块，所述导轨座与所述支撑座相连，所述导轨固定于所述导轨座上，所述导轨滑块与所述滑块相连，所述导轨滑块与所述导轨滑动相连，所述导轨的轴线与所述双向丝杠的轴线相平行。

4.根据权利要求1所述的脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的装置，其特征在于：所述感应线圈的数量为两组，两组所述感应线圈串联相连。

5.根据权利要求4所述的脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的装置，其特征在于：所述感应线圈的两侧还设置循环水管，所述循环水管包括进水口和出水口，所述进水口和所述出水口分别设置于所述感应线圈的两侧，所述所述循环水管能够与外部冷却水源相连。

6.根据权利要求1所述的脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的装置，其特征在于：所述升降机构包括两个支撑板、一个主丝杠和三个副丝杠，所述主丝杠和所述副丝杠均与所述机架转动相连，所述脉冲电流施加机构分别与两个所述支撑板相连，一个所述支撑板的两端分别与所述主丝杠和一个所述副丝杠螺纹连接，另一个所述支撑板的两端分别与另两个所述副丝杠螺纹连接，两个所述支撑板相对设置，所述主丝杠连接有第二步进电机，所述主丝杠能够带动三个所述副丝杠同步转动。

7.根据权利要求6所述的脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的装置，其特征在于：所述主丝杠和三个所述副丝杠上分别设置有齿轮，所述齿轮的轴线与所述主丝杠和所述副丝杠的轴线相平行，四个所述齿轮外设置有与所述齿轮相啮合的同步带，所述主丝杠通过所述齿轮和所述同步带带动所述副丝杠转动。

8.根据权利要求7所述的脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的装置，其特征在于：所述升降机构还包括丝杠座，所述主丝杠和所述副丝杠分别与所述丝杠座转动连接，所述主丝杠和所述副丝杠与所述丝杠座之间均设置轴承，所述丝杠座与所述机架可拆卸连接。

9.一种脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的工艺，利用权利要求1-7任一项所述的脉冲电流辅助钢轨在线感应加热的装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、启动传送台，钢轨以5-10mm/s的速度运行至感应线圈下方区域后停止，调整传送台，保持钢轨轨头踏面与感应线圈的距离为4-6mm，轨头侧面距感应线圈5-8mm；

步骤二、调整升降机构，令脉冲电流施加机构的石墨棒与钢轨踏面距离为30-50mm；

步骤三，启动第一步进电机，令双向丝杠转动，调整两个滑块相连的石墨棒之间的距离为100-160mm；

步骤四、再次调整升降机构，令两个石墨棒与钢轨踏面抵接；

步骤五、打开脉冲电流开关和感应线圈相连的电源对钢轨进行加热。