具体实施方式

下面通过参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，从而使对本发明保护范围的理解更为全面和准确。

诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的部件以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它部件的情形。

诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元或部件在时间、空间、大小等方面的顺序，而仅仅是作区分各单元或部件之用。

为方便说明，附图1至图8中定义了相应的x方向、y方向和z方向，其中，将感应式正火机的高的方向定义为z方向，将钢轨的方向定义为x方向，y方向垂直于x方向和z方向；为方便清楚地描述，将x方向的正向指向感应式正火机的后/尾端，将y方向的正向指向感应式正火机的右侧面。并且，在下文针对图1至图8的描述中，“前/头”和“后/尾”等方位术语是相对x方向来定义的，“左”和“右”等方位术语是相对y方向来定义的，“上”和“下”等方位术语是相对z方向来定义的。需要理解的是，这些方向的定义是用于相对位置的描述和澄清，其可以根据感应式正火机的方位等的变化而相应地发生变化。

如图1和图2所示，开闭式感应加热线圈单元37主要地包括感应线圈组件371，感应线圈组件371具有导电接合部和线圈3712，其中，导电接合部与线圈3712固定连接且电连接，在闭合时，导电接合部可以与工作电压接入部331（例如变压器导电排）接合，从而感应加热线圈单元37和变压器33形成了一个闭合回路；当然，某些相对设置的一对导电接合部也可以彼此接合来导电形成闭合回路。感应加热线圈单元37还包括线圈托板373，线圈托板373可以用来承载感应线圈组件371，从而，感应线圈组件371可以随线圈托板373一起动作，例如，张开或闭合。

为实现导电接合部与电压接入部331之间自适应地贴合、和/或导电接合部之间自适应地贴合，感应加热线圈单元37还包括对应导电接合部而设置的弹性支撑部374，弹性支撑部374可以位于线圈托板373和导电接合部（例如导电块3711或3713）之间。弹性支撑部374可以为导电接合部提供弹性支撑并能够发生弹性形变，因此，在线圈闭合操作时，导电接合部开始预接触后，导电接合部可以借助弹性支撑部374相对被接合的例如变压器导电排进行微调整，从而调节导电接合部与被接合的变压器导电排的贴合效果，导电接合部可以自适应于被接合的面而调整贴合的紧密程度，不但有利于提高正火效率，而且可以降低导电接合部在多次闭合操作后的磨损程度、提高使用寿命。

在一实施例中，导电接合部具体可以为具有接合面的导电块，以一对感应线圈组件371左右对称布置且左右对称地动作为实施例，导电接合部包括上导电块3711和下导电块3713，线圈3712的上下两端分别连接上导电块3711和下导电块3713，例如，线圈3712包括左感应线圈3712a和右感应线圈3712b，对应左感应线圈3712a的左上导电块3711a和右感应线圈3712b的右上导电块3711b分别设置左弹性支撑部374a和右弹性支撑部374b。需要说明的是，可以在线圈托板373与上导电块3711和下导电块3713的至少一个之间设置有弹性支撑部374；例如，如果在线圈闭合时通过左上导电块3711a和右上导电块3711b与工作电压接入部331（例如变压器导电排）相贴合来接入高压工作电压，可以对应左上导电块3711a和右上导电块3711b分别设置有左弹性支撑部374a和右弹性支撑部374b，以使左上导电块3711a和右上导电块3711b各自与工作电压接入部331自适应地相贴合；在其他实施例中，如果在线圈闭合时通过左下导电块3713a和右下导电块3713b与工作电压接入部331（例如变压器导电排）相贴合来接入高压工作电压（图1中未示出），也可以对应左下导电块3713a和右下导电块3713b分别设置有左弹性支撑部374a和右弹性支撑部374b，以使左上导电块3711a和右上导电块3711b各自与工作电压接入部331自适应地相贴合。

需要说明的是，在其他实施例中，为使彼此直接接合的导电块之间贴合更好，也可以对彼此直接接合的导电块（例如如图1所示的左下导电块3713a和右下导电块3713b）设置弹性支撑部374，从而，左下导电块3713a和右下导电块3713b可以彼此自适应地相贴合。

弹性支撑部374具体可以但不限于为弹簧，其一端可以直接或间接地座于线圈托板373上，另一端可以向导电接合部施加作用力（例如弹性支撑部374的另一端可以导电接合部连接）。线圈托板373与每个导电接合部之间的弹簧的数量不是限制性的，如图1和图2所示实施例，线圈托板373与每个导电接合部之间的弹簧可以为1个；并且，对应每个弹簧，可以在y方向上设置一个导向杆，导向杆为弹簧提供定位和伸缩导向；具体地，导向杆的一端固定在线圈托板373上（例如线圈托板373的绝缘垫372上），弹簧套装在该导向杆上，导电接合部（例如左上导电块3711a或右上导电块3711b）也可以大致沿该导向杆来回移动；设置导向杆的长度以至于导向杆的另一端在张开状态下与导电接合部（例如左上导电块3711a或右上导电块3711b）具有相应的间距，该间距允许导电接合部在弹性支撑部374受压缩的情况下相向于线圈托板373移动并表示能够移动的距离。

感应线圈3712具体而可以但不限于为铜线圈，铜线圈可以采用空心铜管制作而成，其内部有冷却水循环通过，从而提高感应线圈的冷却效果。

图3和图4示出了又一实施例的弹性支撑部374的结构。具体地，弹性支撑部374可以包括第一压块3741、第二压块3742、两根导向螺杆3743和套装在每根导向螺杆3743上的弹簧3734，两根导向螺杆3743可以前后地沿y方向平行布置，每根导向螺杆3743可以为其上套装的弹簧3734提供定位和伸缩导向。其中，第一压块3741和第二压块3742可以基本平行地设置（开闭式感应加热线圈单元37在张开状态下），弹簧3734位于第一压块3741和第二压块3742之间并且其两端分别与第一压块3741和第二压块3742相抵，第一压块3741与导电接合部（例如左导电块3711或右导电块3713）可拆卸地固定连接（例如通过螺纹连接的方式连接）并可以与导电接合部形成面接合，第二压块3742的一面可以与线圈托板373可拆卸地固定连接，具体可以将第二压块3742固定在线圈托板373上（例如通过螺栓固定的方式固定第二压块3742，或者通过焊接等方式固定第二压块3742）；具体地，在安装时，每根导向螺杆3743的螺纹端依次可以穿过第一压块3741的上下两端的其中一个孔、弹簧3734后螺纹固定在第二压块3742上。第二压块3742可以通过例如绝缘体材料实现并用作绝缘垫372。

继续如图3和图4所示，第一压块3741在对应于导向螺杆3743的上下两端相对较薄以形成下降台阶面3745，该下降台阶面3745与第一压块3741所面接合的导电接合部之间具有相应的间距D。该间距D可以允许导电接合部在弹簧3734受压缩的情况下相向于线圈托板373移动，并可以反映能够移动的距离大小。

进一步可选地，弹性支撑部374可以沿其中心线3749上下对称地布置，例如，两根导向螺杆3743以及其上套装的弹簧3734相对弹性支撑部374的中心线3749前后对称地布置，两个弹簧3734可以具有相同的特性。在其他实施例中，两根导向螺杆3743也可以在z方向上上下布置，两根导向螺杆3743以及其上套装的弹簧3734相对弹性支撑部374的中心线3749上下对称地布置。

以上实施例的如图3和图4的弹性支撑部374在工作时，弹性支撑部374所支撑的导电接合部（例如左导电块3711）在与工作电压接入部331的一工作面预接触时，导电接合部可以相对线圈托板373以适用于工作电压接入部331的工作面的方式灵活转动，提高面贴合效果和导电效果；并且，感应加热线圈单元37张开过程中，弹性支撑部374和其支撑的导电接合部容易复位，不容易卡滞。

将理解，弹性支撑部374的具体实现方式并不限于以上实施例，例如，其也可以通过一根导向杆和其上套装的一个弹簧实现；弹性支撑部374使用的弹性元件可以但不限于以上示例的弹簧，其还可以为其他类型的弹性元件来实现线圈托板和导电接合部之间的弹性连接。

继续如图1和图2所示，在一实施例中，直接相互接合的左下导电块3713a和右下导电块3713b不对应设置弹性支撑部374。 在左下导电块3713a和左线圈托板373a之间设置有左刚性支撑部375a，在右下导电块3713b和右线圈托板373b之间设置有右刚性支撑部375b。

在一实施例中，感应加热线圈单元37还包括设置在线圈托板373和导电接合部之间的绝缘垫372，从而，使感应线圈3712与外部的线圈托板373电隔离。示例地，如图1和图2所示，左弹性支撑部374a和左线圈托板373a之间设置绝缘垫372，右弹性支撑部374b和右线圈托板373b之间设置绝缘垫372，左感应线圈3712a的左下导电块3713a和右感应线圈3712b的右下导电块3713b分别经由绝缘垫372刚性地联结于左线圈托板373a和右线圈托板373b。

以上图1和图2所示实施例的感应式线圈装置37中，在线圈闭合以包络钢轨90时，在实现下导电块3713彼此相贴合的同时，通过弹性支撑部374，上导电块3711与变压器导电排331之间可以自适应地紧密贴合，不但提高正火效率，而且减少线圈上导电块3711与变压器导电排331在使用时的磨损，提高感应式线圈装置37的寿命。

以上实施例的感应加热线圈单元37可以但不限于用来对钢轨90的例如焊接接头进行加热从而完成正火处理；示例地，感应加热线圈单元37还可以用来完成钢轨90焊接时的感应加热。感应加热线圈单元37所加热的钢轨90的具体类型或型号也不是限制性的，例如，不但可以加热“工”字形钢轨，而且可以加热例如槽型钢轨；感应线圈组件371的线圈3712可根据其具体包络的钢轨90型号或类型而相应地具体设计其形状。

图5所示为照本发明一实施例的感应加热线圈总成的主视图。

如图5所示，感应加热线圈总成32 可以相对夹紧对中装置31独立地进行例如张开或闭合动作，例如驱动其上安装的感应加热线圈单元37进行张开和闭合动作；可选地，感应加热线圈总成32整体地还可以在前后方向上沿钢轨90方向平行地移动（即平移），从而可以更精确地对准于钢轨90上的焊接接头的焊缝，非常有利于提高焊接接头的例如正火处理效果。

感应加热线圈总成32具体可以包括感应加热线圈单元37、线圈安装定位梁322、以及包括左线圈开闭油缸324a和右线圈开闭油缸324b的线圈开闭油缸324。

其中，线圈安装定位梁322铰接地安装有感应加热线圈单元37，也即，感应加热线圈单元37铰接连接至线圈安装定位梁322；示例地，感应加热线圈单元37的左线圈托板373a和右线圈托板373b分别对应设置有左吊装板3731a和右吊装板3731b，左吊装板3731a和右吊装板3731b的下端分别与左线圈托板373a和右线圈托板373b的上端可拆装地固定连接（例如螺栓连接），左吊装板3731a和右吊装板3731b的上端分别设置有安装定位孔，从而，左吊装板3731a和右吊装板3731b的上端可以通过例如销轴3221铰接于线圈安装定位梁322上。这样，感应加热线圈单元37可以通过左吊装板3731a和右吊装板3731b和销轴3221吊装于线圈安装定位梁322上，感应加热线圈单元37被安装于或吊装于线圈安装定位梁322上并且可以随线圈安装定位梁322一起前后平移。

如图5所示，在感应加热线圈单元37处于闭合状态时，左吊装板3731a和右吊装板3731b二者呈“八”字布置以至于使闭合状态的感应加热线圈单元37的左线圈托板373a和右线圈托板373b二者基本平行（例如在z方向上平行）。这样，也有利于使感应加热线圈总成32在上下方向上结构更紧凑、左上导电块3711a和右上导电块3711b与变压器导电排331之间可以更趋于自然地实现面贴合。

其中，线圈开闭油缸324用来驱动感应加热线圈单元37的线圈进行张开和闭合动作，线圈开闭油缸324可以安装在线圈安装定位梁322和感应加热线圈单元37之间，对应感应加热线圈单元37的左半部分设置左线圈开闭油缸324a、对应感应加热线圈单元37的右半部分设置右线圈开闭油缸324b。具体地，左线圈开闭油缸324a的后缸盖通过例如销轴3241铰接于线圈安装定位梁322的左端，左线圈开闭油缸324a的活塞杆头通过销轴3242可拆装地铰接于感应加热线圈单元37的左线圈托板373a上；右线圈开闭油缸324b的后缸盖通过例如销轴3241铰接于线圈安装定位梁322的右端、右线圈开闭油缸324b的活塞杆头通过销轴3242可拆装地铰接于感应加热线圈单元37的右线圈托板373b上。通过控制左线圈开闭油缸324a和右线圈开闭油缸324b进行伸缩运动，可以带动感应加热线圈单元37的左半部分和右半部分分别绕销轴3221旋转，从而可以方便地控制感应加热线圈单元37相对线圈安装定位梁322独立地进行张开和闭合动作。

感应加热线圈总成32在使用过程中，控制左线圈开闭油缸324a和右线圈开闭油缸324b的活塞杆头伸出动作，左线圈托板373a和右线圈托板373b彼此相向地转动，使得感应加热线圈单元37的下导电块3713之间紧密贴合、上导电块3711与工作电压接入部331（例如变压器导电排）相贴合；这样，感应加热线圈单元37和变压器33形成了一个闭合回路，通电后形成感应磁场可以加热钢轨90；反之，在例如正火处理结束后，控制左线圈开闭油缸324a和右线圈开闭油缸324b的活塞杆头缩回动作，左线圈托板373a和右线圈托板373b复位，感应加热线圈单元37恢复为张开状态。

图6至图8示意了本发明一实施例的感应式正火机30；本发明实施例的感应式正火机30使用了以上实施例的感应加热线圈单元37。

如图6至图8所示，感应式正火机30可以对钢轨90上的焊接后的焊接接头（图中未示出）进行线上或线下的正火处理；将理解，正火处理的对象，即钢轨90上的焊接接头，所采用的焊接方法不是限制性的，但是钢轨90上的焊接接头在焊接一般具有很大的内应力并且可以在正火过程中释放，具体所采用的正火处理工艺也不限于本发明实施例。感应式正火机30主要地包括夹紧对中装置31、 感应加热线圈总成32，甚至还可以包括变压器33、外壳（图中未示出）、吊架36、红外测温仪38、图像传感器35等的一个或多个。其中，外壳可以通过钢板形成并基本包围其内部的诸多设备，从而形成大致呈例如箱体状的感应式正火机30，方便整体搬移；吊架36的顶端设置有可旋转式吊具361，从而吊具361置于感应式正火机30的顶端；起重机可以通过柔性链拉伸件（例如柔性链条）连接于可旋转式吊具361上，从而在吊起感应式正火机30时，特别是在对将要进行正火处理的焊接接头进行对位操作时，作业人员可以手动地推动被吊起的感应式正火机30转动至预定方位（此时利用了可旋转式吊具361的可转动特性），操作更加方便。

感应式正火机30不仅具有对待正火处理的钢轨90进行夹紧的功能，而且还可以具有相对不同形状的钢轨90自适应地进行对中的功能；夹紧对中装置31可以用于实现上述功能，也即在焊接接头的前后位置一起夹紧钢轨90并以夹紧的钢轨90地进行对中操作。

以上实施例的感应式正火机30可以装载于例如集装箱式的钢轨现场正火作业系统的内部，在现场正火处理时，可以通过起重机等完成对感应式正火机30在现场作业点与钢轨现场正火作业系统的内部之间的搬运操作。感应式正火机30在使用时，通过旋转吊具361与起重机相连接，起重机16将感应式正火机30从钢轨现场正火作业系统的舱体被搬移至现场作业点的正火工位上，控制线圈开闭油缸324的活塞杆缩回，感应加热线圈单元37张开，控制夹紧对中装置31的夹紧油缸使对中夹钳也张开，操作起重机将感应式正火机30落位，感应式正火机30的前后两端定位块落在钢轨90的轨头踏面上，控制控制夹紧对中装置31的夹紧油缸使对中夹钳夹紧钢轨90完成夹紧和对中操作；然后，操作感应式正火机30上的对位操作部来完成感应加热线圈单元37与钢轨90的焊接接头焊缝的精确对位，进一步控制线圈开闭油缸324使感应加热线圈单元37闭合；最后开始实施正火处理。焊接接头正火处理结束后，控制线圈开闭油缸324使感应加热线圈单元37张开，控制夹紧油缸312使对中夹钳313也张开，操作起重机，将感应式正火机30收回至钢轨现场正火作业系统的舱体内。

以上实施例的感应式正火机30在进行正火处理过程中，由于上导电块3711可以自适应地紧密贴合于工作电压接入部331（例如变压器导电排），不但提高正火效率，而且可以避免因上导电块3711与工作电压接入部331的贴合效果不好影响线圈3712与其包络的钢轨90的表面的距离偏离预定值或前后不一致，因此，也有利于提高正火处理效果。

在以上的描述中，感应式正火机30或开闭式感应加热线圈单元37是以钢轨90上的焊接后的焊接接头进行示例说明的。根据以上示例的教导，本领域技术人员将理解，本发明实施例的感应式正火机30以及相应的感应线圈总成37可针对类似钢轨90的其他型材（例如截面形状不同于“工”字形钢轨90的钢型材）的焊接接头进行类似的正火处理，并对相应部件的结构适用于该型材进行调整设计即可，例如，针对中夹钳的钳口形状、线圈的形状等作调整设计；甚至在不需要实质调整设计的情况下，以上在钢轨90环境下针对感应式正火机30或开闭式感应加热线圈单元37描述可替换为针对在其他某一型材下针对感应式正火机30或开闭式感应加热线圈单元37的描述。具体地，其他类型的型材可以但不限于是例如圆棒型材、工字钢型材、方钢型材等。

将理解，当据称将部件“连接”或“联结”到另一个部件时，它可以直接连接或联结到另一个部件或可以存在中间部件。

以上例子主要说明了本发明的感应式开闭式感应加热线圈单元、感应加热线圈总成以及正火机。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。