JPS6033313A - レ−ル溶接部の冷却装置 - Google Patents

レ−ル溶接部の冷却装置

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JPS6033313A
JPS6033313A JP58142478A JP14247883A JPS6033313A JP S6033313 A JPS6033313 A JP S6033313A JP 58142478 A JP58142478 A JP 58142478A JP 14247883 A JP14247883 A JP 14247883A JP S6033313 A JPS6033313 A JP S6033313A
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野村 博一
Yukihiko Sato
之彦 佐藤
Eiji Morishige
森重 英治
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    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
    • C21D9/505—Cooling thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、熱処理して硬化させたレールを溶接接合し
たときに生ずる溶接部の硬化を回復させるだめのレール
溶接部の冷却装置に関するものである。
一般に、鉄道用のレールは1頭部を熱処理により硬化さ
せであるが、ロングレールとする場合な5どにおいて、
例えばレール相互をフラッシュ溶接すると、溶接に際し
て熱影響を受けた部分、即ち。
レール頭頂部とその側面部分の硬度が第1図に示すよう
に著しく低下し1列車通過回数の増大に伴って溶接熱影
響部が他の部分より早く摩耗して凹形化し1列車通過時
に騒晋及び振動が発生する問題があった。
この発明は、上述の観点pC基き、浴接接合しても熱処
理しである頭頂1mと頭側面及び腹部と底部等の硬度を
回倒させるためのレール溶接部の冷却装置1イイを提供
するもので、レールの溶接部を囲繞自在とした本体と、
浴接部におけるレールの頭頂面と17111iIill
 ifi及び腋部並びに底部にそれぞれ冷却用流体を上
旬ける。前記本体に取付けられた複数のノズルと、前記
ノズルから吹イ」けられる冷却用流体の流量を制御する
流量バルブと、前記し〜ルの頭頂面における加熱部分の
温度を検出する温度検出器と、前記検出器による検出温
度を入力して前記冷却用流体の流量を制御する冷却速度
コントローラとを具備し、温度と時間の関係を予めプロ
グラムで入力記憶しておき、検出された温度とそのとき
の時間とを、予め記憶された温度一時間曲線と比較しな
がら圧縮空気の流量を制御して所定の冷却速度が得られ
るようにした点に特徴を有するものである。
ついで、この発明の装置を図面を参照しながら説明する
。
第2図にはこの発明の装置の実施態様が使用状態の外観
斜視図で、第3図には平面図で、第4図には側面図で、
第5図には正面図でそれぞれ示されている。図面に示し
たように、フラッシュ浴接したレール1.1’の溶接部
を囲繞自在とした本体2は、レール1.1’の頭頂面1
a 、 l’a の溶接部分を冷却する空気室3と5頭
側面1b、l’b の溶接部分を冷却する空気室4,4
′と、腹部1c、l’cと底部ld、]、’clの溶接
部分を冷却する空気室5.5′とを有し、各空気室3,
4.4’、 5.5’にはそれぞれ圧縮空気吐出用の複
数のノズル6、7.7’、8.8’が設けられ、さらに
、空気室3におけるノズル6群の中央には温度検出用の
ノズル9が設けられている。
寸だ1本体2の頂部には、前記ノズル6から噴射さぜる
圧縮空気の流b+を制御する電気−空圧式流量制御弁1
0と、ノズル7から噴射させる圧縮突気の流量を制御す
る電気−空圧式流に制御弁11と2ノズル8から噴射さ
せる圧縮空気の流量iff:I 1141用電気−空圧
式流量制御弁コ−2とが設けられ。
さらに非接触式温度検出器13が、前記温度検出1u1
1のノズル9の先端に臨捷せて設けられている。
本体2には、本体2をレールlに同定するだめのクラン
パ14が取付けられている。
クランパ14はレール頭部の一側の片半部に噛合う固定
片14aと、他側の片半部に噛合い自在とした可動片1
4bと−この可動片14bを操作するため本体2に取付
けた操作杆14cと、操作杆140と可動片14bとを
連結するリンク14dと、このリンク14dを連結した
可動片I4bのロッド14eを案内するガイドブラケッ
ト14f等からなっている。なお、前t1シ町動片14
bには固定片14aに突設した水平のロッド14h i
押通しておく案内孔14gが設けられている。
一方、空気室4と5の間及び4′と5′の間には。
排気スリン)15.15’が設けられており、排気スリ
ット15.15’によって、ノズル6.7.7’及び9
から吐出された圧縮空気がレール1,1′の腹部1c、
l’cや底部]、d、 I’dに吹きかからないように
排気される。
第6図はこの発明の装置の空圧系を示したブロック図で
ある。第6図において16は空圧源。
17はエアフィルタ、18は電磁弁であり、1o。
11.12はさきに説明した電気−空圧式流量制御弁、
3,4.4’、5.5’はさきに説明した空気室、6,
7.’7’、8.8’、9Viさきに説明したノズルで
ある。
また、第7図に、この発明の装置候の制御系統を示しプ
こブロック図である。第7図において13はさきに説明
した非接触式温度検出器、19は温度−電圧変換器、2
0は温度設定器−21は比較器。
22はプログラム設定器、23は比較器、24は流量制
御弁lOを駆動する信号の増幅器、25は流h4制向1
弁11を、駆動する信号の増幅器−26は流量制御弁2
2を駆動する信号の増幅器である。
−ト述の構成としたこの発明の装置は、まず、溶・皆直
後のレール1,1′の継目部分を空気室:V、4゜4’
、5.5’が囲むようにして本体2忙レール1゜1′に
回ってかぷぜ、クランパ14の固定片14aと可動片1
4bとにより]4・1定する・続いて、電磁弁1Bを開
くと空圧源16 (i’yllえはコンプレッサまたは
、コンプレッサに接K〉し、シであるアキュムレータ)
内の圧41!4空気が、不純塵埃等をエアフィルタ17
で除去された状態で電気−空圧式流量制御弁10,11
,1.2に供給され。
これら流量制御ft’(l弁のそれぞれに接続されてい
る空気室3,4.4’、5.5’に供給される。
空気室3に入った圧縮空気は、ノズル6と9とからレー
ル1,1′の継目部分における頭頂面1a1’a に向
けて吐出され、空気室4,4′に入ったH縮空気はノズ
ル7.7′からレール1,1′の継目部分における頭側
面1b、l’bに向けて吐出され、壕だ空気室5,5′
に入った圧縮空気はノズル8,8からレール1,1′の
継目部分における腹部1c。
1’c と底部]、d 、 1’(lに向けて吐出され
る。
レール1,1′の継目部分における頭頂面1a 。
1’a と頭側…jlb、l’bに向けて吐出された圧
縮4気は、レール1.1’の継目部分の頭部を冷却した
のち、排気スリット15.15’から外部に排出される
。
一方、レール1,1′の継目部分の腹部と底部に向けて
吐出された圧縮空気は、レール1.1’の継目部分の腹
部と底部を冷却する。
上記のように吐出される圧縮空気の流量は、各空気室ご
とに設けた電気−空圧式流量制御弁10゜11.12へ
の電気信号入力にまり制御される。
電気−空圧式流量制御弁10,11.12への電気信号
の入力は、第′7図に示し/こように、非接、触式温度
検出器13により検出し/ζ頭頂面付近の温度が温度−
電圧変換器19に、1=いて温度に比例した電気信号に
変換される一方、温朋設定器2゜で予め設定された温度
と、比較器21において比′ 較され、前記検出温度が
設足温腋に達すると、比較器21の出力信号により、プ
ログラム設定器22が起動し、予め記憶されている温度
一時間曲線に従った比較値が比較器23に入力される。
一方、温度−電圧変換器19の出力の一部は直イ23比
?、:器23に入力され、差信号が出力される。
njJ記出力出力差信号前記流量制御弁10,11゜1
2にそれぞれ、駆動する増幅器24,25.26に入力
され、差電圧に応じて流量制御弁10,11゜12の開
度を調整し、流量を制御°する。
なお、増幅器24,25.26は、それぞれ検出した温
度がプログラム設定器22に設定された1温度よりも高
い場合には流量が増大するように、また、低い場合には
流風が減少するように流量11i1j耐弁10,11.
12を制御する能力をもつ。
第8図は制御系の変形例を示すブロック図である。
第8図に示す制御系は、プログラム設定器22に1時間
−流量曲線を予め設定しておき、非接触を都度検出器1
3で検出された温度が、温度設定器20に設定した温度
と同じになったとき、プログラム設定器22から信号を
出力させるようにしておいて、その時点から各流量制御
弁10,11゜12がプログラム設定器22に設定しで
あるプログラム曲線に従った流量制御を行なうようにし
である。
前記のように作動するこの発明の装置による実験結果が
第9図に線図で示されている。第9図中白丸印で示すレ
ール頭頂面各部のプリネル硬さは。
冷却速度を前記のように制御した場合の実測値であり、
黒丸印で示すレール頭頂面各部のブリネル硬さは冷却速
度を制御しなかった場合の実測匝である。
以上の説明から明らかなように、この発明の装置によれ
ば、浴接により接続した直後の熱処理ず−みレールの継
目部分に可能な限り迅速に取付は−C冷却空気をレール
頭頂面1頭側面、腹部、底部にそれぞれ吹付け、かつ、
その吐出量を、所定の設定値にならって制御するため、
特に頭頂面の硬度低下を実用上支承のない範囲に止める
ことができる優れた効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
第11ン1は溶接熱によって変fヒするレール頭頂面各
部のブリネル硬さを示す線図、第2図はこの発明の装置
の実施1+11の使用状態を示す外観斜視図。 第3図は平面図、第4図は側面図、第5図は正面図、第
6図は空圧系を示すブロック゛図、第7図は制御系を示
すブロック図、第8図は制御系の変形例を示すブロック
図、第9図はこの発明の装置により冷却したレール頭頂
面各部のプリネル硬さを比較した線図である。図面にお
いて、 1.1′・・レール 2 ・本体 昌、 4.4’、 5.5’・・・空気室 6,7.7
’、 8 、8’、 9・・ノズル10.11.12・
電気−空圧式流量制御弁13・・・非接触式温度検出器 14・・・クランパ 14A・・・固定片14B・・・
可動片 15.15’・・・排気スリット16・・・空
圧源 17・・エアフィルタ18・・・電磁弁 工9・
・・温度−電圧変換器20・・・温度設定器 21・・
比較器22・・・プログラム設定器 23・・・比較器
24、25.26・・・増幅器 出願人 日本鋼管株式会社 代理人 潮谷奈渾夫(他2名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レールの溶接部を囲繞自在とした本体と、溶接部におけ
    るレールの頭頂面と頭側面及び腹部並びに底部にそれぞ
    れ冷却用流体を吹付ける。前記本体に取付けられた複数
    のノズルと、前記ノズルから吹付けられる冷却用流体の
    流量を制御する流量バルブと、前記レールの頭頂面にお
    ける加熱部分の温度を検出する温度検出器と、前記検出
    器による検出温度を入力して、前記冷却用流体の流量を
    制御する冷却速度コントローラとを具備したことを特徴
    とするレール溶接部の冷却装置。
JP58142478A 1983-08-05 1983-08-05 レ−ル溶接部の冷却装置 Granted JPS6033313A (ja)

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