【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道加工，特别地，涉及一种钢轨加热温度测量装置及测量方法。
技术介绍
1、道岔尖轨是转辙器中的重要部件，依靠尖轨的转换，将列车引入正线或侧线方向。尖轨按照使用的钢轨断面形式分为对称断面钢轨、非对称断面钢轨。道岔尖轨在道岔厂内加工成成品需要经过锻造、机械加工、热处理及焊接等工序，尖轨跟端采用热模锻成型、跟端热处理等热加工工艺均采用中频感应加热炉加热钢轨。钢轨加热温度均采用红外线测温仪对钢轨加热温度进行测量。红外测温仪分为手持式及固定式。手持式通常在临时测温时使用。中频感应加热炉一般设置有固定式红外测温装置，对加热的钢轨的局部表面进行测温。
2、目前，行业内钢轨跟端锻压及热处理等热加工工艺均采用中频感应加热炉加热，原有煤炉、天然气炉、电阻炉均因加热工艺落后、效率低、环境差等缺点已经被钢轨跟端加热行业淘汰。中频感应加热炉主要由加热感应器、控制电源、冷却水循环、管路及附属装置构成。钢轨加热感应器形状分为圆形与仿形，感应器设计时会考虑不同轨型钢轨外形尺寸，钢轨在感应器中间被加热，感应器内壁与钢轨存在空隙。圆形感应器通用性优于仿形感应器，道岔行业内应用普遍。道岔钢轨加热使用的中频感应加热炉一般配备红外线测温装置，用于实时监测显示钢轨加热温度。红外线测量装置由检测探头、光纤线、显示仪表及附属配件组成。布置位置一般都在线圈之间或者钢轨端面外侧，往往根据检测技术要求在加热炉设计初期确定，后期很少改动。
3、道岔钢轨跟端加热均由机械手夹持钢轨从一端进入感应加热炉中加热，加热完成后获得高温的钢轨跟端反方向退出感应
4、道岔钢轨行业内一般采用人工手持非铁磁性细长杆(比如重量轻、强度高的不锈钢管)，清理检测点附近的氧化皮，确保红外检测装置检测的是钢轨本体的温度。该方式具有安全风险隐患，违背安全生产原则。且清理后高温钢轨表面迅速氧化，无法彻底解决测温不准确问题。
5、此外，钢轨原材加热前采用抛光打磨、抛丸处理等方式，排除清理钢轨原材表面锈蚀、杂质等，保证钢轨原材表面金属露出金属光泽，可以有效减轻氧化，氧化皮厚度明显变薄。但钢轨表面金属依然与空气接触，高温氧化依旧严重。且打磨及抛光均增加工序，影响效率，增加加工成本。
6、金属锻造行业内，金属加热过程中表面防氧化措施还可以采取加热前在金属表面涂刷高温防氧化涂料方式，该涂料可以有效隔绝金属与氧气发生化学反应。但该涂料价格高，且涂层较厚，需要将加热金属表面全部覆盖，且涂前需要对表面杂质清理，否则涂层很难稳固附着。该方式仅适用于成型难度小的模锻件。钢轨跟端模锻成型过程中对金属流动要求高、成型难度大。且钢轨成型尺寸精度高，涂层厚度影响钢轨尺寸。且采用涂刷高温防氧化涂料措施，钢轨加热过程中，红外测温装置检测位置依旧检测涂层的温度，必然影响测量精度。因此，并不适用道岔钢轨行业。
7、金属锻造行业加热炉内通入不易氧化气体(比如氮气)，将炉膛内空气排出，使炉膛内被不易氧化气体(比如氮气)占据，从而达到隔绝空气的效果，炉膛内金属在加热过程中表面避免氧化。这种方案一般适用于小炉膛，气体用量少，炉膛内未设置红外测温，通常坯料较小、坯料多为圆棒料，坯料与炉膛缝隙较小。坯料从一端进入炉膛内，另一端被推出。因钢轨长度长，通常仅加热很短一段，且钢轨型号较多，形状尺寸差别大，钢轨中频感应加热炉炉膛与钢轨间隙空间很大，加热炉膛两端头不能封闭，不易氧化气体(比如氮气)很难完全将炉内空气排出，实际应用效果差。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种钢轨加热温度测量装置及测量方法，以解决道岔钢轨跟端加热温度测量误差较大的技术问题。
2、根据本专利技术的一个方面，提供一种钢轨加热温度测量装置，包括红外测温组件和空气隔离组件；红外测温组件用于安装在钢轨加热装置上，对钢轨的待测区域进行测温；空气隔离组件包括引气管和冷却管，所述引气管第一端位于钢轨加热装置外与惰性气体气源接通，引气管第二端延伸到钢轨待测区域，将惰性气体引导至待测区域；所述冷却管套设于引气管上，所述冷却管内容纳有用于冷却引气管的冷却液。
3、可选的，所述冷却管两端封闭，冷却管靠近引气管第二端的位置连接有进水管，冷却管靠近引气管第二端的位置连接有排水管，所述进水管沿冷却管延伸到钢轨加热装置外。
4、可选的，所述进水管和排水管在冷却管上圆周截面上错位布置，排水管和进水管并排布置。
5、可选的，所述引气管的第二端设置有与钢轨外形匹配的折弯部，折弯部上开设有出气口，使惰性气体通过出气口喷射到待测区域，所述冷却管的形状与折弯部匹配。
6、根据本专利技术的另一方面，还提供了一种钢轨加热温度测量方法，其包括如下步骤：
7、s100，将红外测温组件安装在钢轨加热装置上，使红外测温组件的测温探头对准钢轨的待测区域；
8、s200，将空气隔离组件安装在钢轨加热装置内，使引气管的第二端对准钢轨的待测区域，并将引气管的第一端与惰性气体气源接通；
9、s300，机械手装置夹取钢轨进入钢轨加热装置内，启动钢轨加热装置开始加热钢轨；
10、s400，打开惰性气体管路开关，使引气管对测温点区域喷射惰性气体；
11、s500，钢轨测温区域空气被惰性气体占据，钢轨在无氧环境下加热，红外测温组件对钢轨待测区域的温度进行测量，获取钢轨待测区域的表面温度，钢轨温度逐渐升高，当红外测温组件检测到钢轨稳定达到锻压工艺所需温度后，停止加热钢轨。
12、可选的，所述s400还包括如下步骤：将进水管和排水管与加热装置的冷却水系统连接，使引气管外形成自第二端向第一段的冷却水流。
13、可选的，所述s500后，还包括如下步骤：s600，钢轨加热结束后，机械手装置将钢轨移出钢轨加热装置，并将新的待加热钢轨移动到钢轨加热装置内，在这个过程中，引气管持续将惰性气体引入至钢轨加热装置内。
14、可选的，在对不同规格的钢轨进行加热时，还包括如下步骤：步骤s700，在更换了待加热钢轨的类型后，根据待加热的钢轨的型面形状调整空气隔离组件的位置，使引气管引入的气流能够对钢轨准待测区域。
15、可选的，所述s400中，惰性气体的压力不大于0.01mpa。
16、可选的，所述s200中，引气管的第二端出气口与钢轨表面之间的距离控制在5mm-10mm。
17、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
18、1.通过设置引气管能够将惰性气体引导待测区域，使待测区域的钢轨被惰性气体包围处于无氧环境中，在钢轨加热的过程中待加热区域不易产生氧化层，使红外测温组件在对钢轨待测区域进行测温时，不会受到氧化层的干扰，降低道岔钢轨跟本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钢轨加热温度测量装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的钢轨加热温度测量装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的钢轨加热温度测量装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的钢轨加热温度测量装置，其特征在于：
5.一种钢轨加热温度测量方法，使用权利要求1-4任一项所述的钢轨加热温度测量装置，其特征在于包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的钢轨加热温度测量方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的钢轨加热温度测量方法，其特征在于：
8.根据权利要求5所述的钢轨加热温度测量方法，其特征在于：
9.根据权利要求5所述的钢轨加热温度测量方法，其特征在于：
10.根据权利要求5所述的钢轨加热温度测量方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种钢轨加热温度测量装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的钢轨加热温度测量装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的钢轨加热温度测量装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的钢轨加热温度测量装置，其特征在于：
5.一种钢轨加热温度测量方法，使用权利要求1-4任一项所述的钢轨加热温度测量装置，其特征在于包括如...
【专利技术属性】
技术研发人员：盘国壬，何文超，罗震，唐丽，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司道岔分公司，
类型：发明
国别省市：
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