[发明专利]用于钢轨的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及铁路领域，具体地，涉及一种用于钢轨的冷却装置。

背景技术

轨道的钢轨一般都需要进行焊接(无论是焊轨基地闪光焊接，还是铁路现场铝热焊接，或气压焊接)形成无缝线路，以便提高铁路的平顺性，保证列车的平稳运行。根据铁标(TB/T1632-2005系列标准)要求，闪光焊和气压焊需进行焊后正火热处理工艺，达到细化组织，提高接头强度韧性，使得钢轨头部顶面硬度合理分布以及释放焊接应力的目的。多年数据统计表明，钢轨焊接接头发生伤损断轨事故的概率远大于钢轨母材本身，所以钢轨焊接接头的焊接质量历来是铁路工务部门关心的重大技术问题，它涉及到铁路运输的安全。

根据TB/T1632-2005标准的要求，目前国内钢轨闪光或气压焊焊接后进行焊后900℃左右的正火热处理工艺，即采用中频感应电加热或氧乙炔火焰加热钢轨接头至900℃的峰温后空冷至室温，甚至在正火后利用冷却装置冷却钢轨，从而进一步提高钢轨头部顶面硬度。

现有的用于钢轨的冷却装置普遍侧重于钢轨头部，例如公告号为CN2639348Y的实用新型专利公开了一种用于焊接钢轨热处理的喷风冷却装置。它由3个单独的喷风冷却器组成，以对焊接钢轨焊头处的轨头踏面及两个侧面，进行喷压缩空气冷却。而每个喷风冷却器由喷风器本体、带孔板、接头等组成。其中，带孔板上有数量不等、孔径不同的几种高速喷嘴；喷嘴呈梅花式分布；且轨头两侧的喷风冷却器带孔板上的喷嘴，其轴向与轨头侧面的夹角为85°～60°。

公告号为CN2111292U的实用新型专利公开了一种钢轨热处理用冷却装置，包括支架、上喷头和两侧喷头，各喷头上有数十个喷嘴。上喷头和两侧喷头分别安装在支架的上部和两侧，并接入冷却介质源管道。两侧喷头向轨头下圆角方向倾斜，其喷嘴轴线与钢轨断面对称轴构成的夹角为2°≤α≤25°。

公告号为CN2044257U的实用新型专利公开了一种钢轨热处理机，由加热器与冷却装置组成，加热器端部设喷火罩，罩上设喷火孔，冷却装置包括喷雾罩和供水装置，喷雾罩内侧设多个喷水嘴。使水在喷雾罩高压喷嘴处雾化，适用于全长淬火轨焊后热处理，也适用于普通轨端头热处理。

公告号为CN1036042A的实用新型专利公开了一种钢轨热处理设备和淬火工艺，用加热器与冷却装置组合形成的钢轨热处理机，对钢轨轨顶纵轴形成20°～85°的交角式加热方式，采用欠速淬火法对钢轨进行热处理，可以有效地缩短全长淬火钢轨焊后接头软带宽度，同时，软带以斜的形式存在，避免车轮的叠合冲击。

其中，公告号为CN2111292U的实用新型专利中还通设置喷头的朝向，将冷却风引流至钢轨腰部和底部，从而达到进一步提高冷却效率的目的。但是以上的冷却装置冷却效率仍然较低，无法同时满足高强度、高硬度珠光体钢轨和贝氏体钢轨的冷却要求。

有鉴于此，需要提供一种冷却效率更高的用于钢轨的冷却装置。

发明内容

本发明发现现有的钢轨热处理后焊接接头的强度韧性仍然较差的原因在于在钢轨热处理后，钢轨的冷却速度不够，冷却效率较低，并导致热处理后的效果较差。为了解决上述技术问题，经过多次试验后，本发明发现现有技术的技术方案不能有效地对钢轨的腰部和底部进行冷却，从而影响钢轨腰部和底部热处理后的机械性能。而本发明的技术方案能够显著地提高钢轨的冷却速和冷却效率，同时使钢轨的腰部和底部也能够获得良好的冷却，并由此提高钢轨接头的焊接质量。

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够加快钢轨腰部和底部的冷却速度，提高钢轨冷却效率的冷却装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于钢轨的冷却装置，该冷却装置包括用于冷却钢轨头部的风冷器，所述冷却装置还包括设置于所述钢轨两侧并且沿所述钢轨的延伸方向延伸的导风板，该导风板与所述钢轨两侧侧面之间形成冷却风引导空间，以引导冷却风从钢轨的头部向下流经所述钢轨的腰部和底部。

优选地，从所述钢轨的延伸方向来看，所述导风板的轮廓与所述钢轨的腰部的侧面轮廓相适应。

优选地，从所述钢轨的延伸方向来看，所述导风板的轮廓与所述钢轨的腰部和底部的侧面轮廓相适应。

优选地，所述风冷器包括用于朝向钢轨头部顶面喷风的顶部风冷器和用于朝向所述钢轨头部两侧侧面喷风的侧部风冷器。

优选地，所述顶部风冷器包括设置于钢轨头部上方并且沿钢轨的延伸方向延伸的第一喷风件，所述第一喷风件为具有内部空腔的箱体，并且其朝向钢轨头部的表面设置有多个第一喷风孔。