CN103128438A - 一种槽型钢轨铝热焊接砂型 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种槽型钢轨铝热焊接砂型，该砂型包括两个相结合的侧模、与侧模底部结合的底板，该砂型还包括一个与钢轨凹槽对应的砂块，并且所述的侧模、底板和砂块结合到一起形成的砂型空腔与槽型钢轨相同。本发明的砂型免去焊后复杂的打磨作业，并且焊接后的钢轨和焊缝之间更为密合。

Description

一种槽型钢轨铝热焊接砂型

技术领域

本发明涉及一种槽型钢轨焊接工具，特别涉及一种槽型钢轨铝热焊接用砂型。 

背景技术

现代有轨电车由于其客运能力强、运行速度高，已经被越来越多的城市所接受。 

现代有轨电车通常采用槽型钢轨进行轨道铺设，并设计为无缝线路，以减小车辆运行时的振动和噪音，增加旅客舒适性。槽型钢轨是一种横截面呈

型的无缝钢轨，铺设线路时需要将单根25m长的钢轨现场辅设后，再焊接在一起，实现线路的无缝连接。但是由于槽型钢轨在轨顶上部存在一个凹槽，因而增加了焊接难度。 

在申请号为200720190800.X的中国专利中公开了一种钢轨铝热焊接用的砂型，该砂型铸造的形状为多面体本体，在本体的焊接面上开设焊接槽，焊接槽上部开设横浇口，从浇口的出口经由通道连通焊接槽，从本体顶面贯穿于本体底面的小冒口，从本体顶面贯穿到本体底面有大冒口，大冒口在小冒口外侧。 

在申请号为20120027339的专利申请中公开了一种铝热焊接用的砂型，该砂型包括有型砂铸造的形状为多面体的本体，本体包括底模和结构相同 的左侧模、右侧模。左侧模和右侧模分别包括三个冒口，其中两个冒口位于钢轨木材轨底角外侧，另外一个冒口位于轨底三角区靠近轨底角的位置。 

然而以上的两种砂型由于和槽型钢轨并不完全吻合，所以在焊接时容易存在焊接过程泄露钢水、焊接后凹槽内不平整并且焊接后打磨量大的缺陷。 

发明内容

本发明的一个目的是提供一种槽型钢轨铝热焊接砂型，该砂型克服了现有的砂型在焊接结束后槽型钢轨内不平整、打磨量大的缺陷。 

本发明一方面提供了一种槽型钢轨铝热焊接砂型，该砂型包括两个相结合的侧模、与侧模底部结合的底板，该砂型还包括一个与钢轨凹槽对应的砂块，并且所述的侧模、底板和砂块结合到一起形成的砂型空腔与槽型钢轨相同。 

进一步，所述的砂块为形状，包括一个与侧模结合的上表面和与钢轨凹槽结合的弧形面。 

进一步，两个侧模分别为第一侧模和第二侧模，两个侧模均为多边体，第一侧模的前面和后面均为

型，第二侧模的前面和后面均为型，第一侧模的内凹部分大于第二侧模的内凹部分。 

进一步，所述第一侧模和第二侧模的长度、宽度和高度均相等。 

进一步，所述的底板为台阶状，并且在所述底板的上表面设置有向下凹陷的长方形凹槽。 

进一步，所述的砂型包括设置在侧模顶面向下延伸到侧模地面的浇注 口。 

进一步，该砂型还包括布置在浇筑口外侧，并从侧模顶面延伸到底面的冒口。 

进一步，所述的侧模还布置有将冒口和浇注口连通的横浇口。 

本发明的有益效果在于，本发明的砂型设计了一个与钢轨凹槽对应的耐高温砂块，焊接完成后砂块很容易脱落，形成钢轨顶面的凹槽，免去焊后复杂的打磨作业。焊接砂型的两个侧模非镜像对称，一个侧模的内凹部分大于另一个侧模的内凹部分，如此设计的目的是使得砂型的空腔形状刚好与非对称的槽型钢轨的形状相同。在砂型的底板设置有长方形凹槽，焊接后的钢轨和焊缝之间更为密合。砂型空腔刚好与槽型钢轨相吻合，因此，焊接效果更好。 

附图说明

图1为槽型钢轨的立体图。 

图2为用于焊接槽型钢轨的铝热焊接砂型的立体图。 

图3为第一侧模的立体剖视图。 

图4为铝热焊接砂型的底板图。 

具体实施方式

以下实施例仅用于解释本发明不用于限制本发明，在本发明保护范围内所做的修改、限定、变形都在本发明的保护范围内。 

实施例1 

参见图1，槽型钢轨1为横截面为

形状的长轨道。该钢轨为非对称结构，包括底座11、底座中间向上延伸的纵板12、纵板12上方一侧沿水平方向延伸的平板13、与平板13相对的一侧形成弧形轨道14。弧形轨道14和纵板之间形成凹槽15。 

参见图2，铝热焊接砂型2包括两个相对结合到一起的第一侧模21和第二侧模22，结合到两个侧模底部的底板23，第一侧模21和第二侧模22刚好扣在底板23的上表面。砂块24置于第一侧模21和第二侧模22所形成的腔体25内。 

第一侧模21和第二侧模22均为多边体，第一侧模21的前面和后面均为

形状，第二侧模的前面和后面均为

形状，第一侧模的内凹部分大于第二侧模的内凹部分。 

第一侧模21、第二侧模22、底板23和砂块24之间所形成的空腔26刚好与图1的槽型钢轨相吻合。 

砂块24为

形状，砂块的上表面刚好与第一侧模21和第二侧模22形成的腔体25上表面相结合。 

在铝热焊接砂型2的上表面还设置有用于浇筑焊接剂的浇注口27，浇注口27从两个侧模的顶面28向下穿过砂型空腔26延伸到侧模底面，即：浇注口上下贯穿整个侧模。 

参见图3，焊接砂型2的冒口29布置在浇注口27外侧，冒口29从第一侧模顶面28延伸到侧模底面，即：冒口从上到下贯穿整个砂型。第二侧模也布置有从上到下贯穿的冒口，冒口位置与第一侧模相同。 

在第一侧模21的冒口29和浇注口27之间还布置有用于降低焊接剂 流速的缓冲台210，缓冲台210也从上到下贯穿整个侧模。 

在缓冲台210的垂直方向的接近中间的部位还布置有横浇口211，横浇口211将冒口29和浇注口27之间水平方向相连通。 

第二侧模22的冒口、浇注口和通孔的位置及设计与第一侧模相同。 

参见图4，铝热焊接砂型的底板23为台阶状，包括下底座231和下底座上面的凸台232，在凸台232的上表面还布置有向下凹陷的长方形凹槽233。该凹槽使得在焊接过程中，液态焊接剂集中在其中，将两个待焊接钢轨的缝隙之间紧密结合。两个侧模的底部刚好结合在下底座231和凸台232之间的底座平面234上。 

实施例2 

焊接操作工艺 

焊接

焊接前，首先检查待焊钢轨端部尺寸，确认端头部钢轨无损伤、裂缝和扭曲变形。再进行钢轨端面清理，去除铁锈、油污等。 

接着将待焊轨缝两端钢轨轨枕上的扣件、橡胶垫板等拆除。调节两轨轨缝大小至28～30mm。轨底不得小于28mm，轨缝不能出现下宽上窄的情况。 

将两条钢轨水平对正：通过调节使两轨底和两轨头侧面平齐。再将实施例1铝热焊接砂型的两个侧模、底板和砂块与钢轨紧密贴合，安装砂型及砂型卡具，将砂型之间的缝隙填充泥料，封紧。 

将焊剂倒入坩埚中，将装有焊剂的坩埚放置到砂型上方，进行浇注。 焊剂从坩埚底部的开口流入砂型的浇注口，并向下运动，在向下运动的过程中遇到缓冲台，焊剂减速，焊剂流入底板上并限定到长方形凹槽内，通过毛细现象从浇注口外侧的冒口逐渐向上运动，直到运动到横浇口，与向下运动的焊剂相汇合，结束焊接。 

浇注结束1分钟后将坩埚移开，渣斗应待熔渣固化后移开。将型砂去除，将焊后轨头多余部分用推瘤机进行推瘤并打磨。采用本发明的型砂焊接除瘤的时间在8-10分钟之间，并且除瘤后的接缝处非常平整。通过本发明的焊接砂型极大地提高了钢轨铝热焊接的工作效率和工作效果。 

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。 

Claims (8)

1.一种槽型钢轨铝热焊接砂型，该砂型包括两个相结合的侧模、与侧模底部结合的底板，其特征在于，该砂型还包括一个与钢轨凹槽对应的砂块，并且所述的侧模、底板和砂块结合到一起形成的砂型空腔与槽型钢轨相同。 

2.根据权利要求1所述的砂型，其特征在于，所述的砂块为

型，包括一个与侧模结合的上表面和与钢轨凹槽结合的弧形面。 

3.根据权利要求1所述的砂型，其特征在于，两个侧模分别为第一侧模和第二侧模，两个侧模均为多边体，第一侧模的前面和后面均为 

型，第二侧模的前面和后面均为

型，第一侧模的内凹部分大于第一侧模的内凹部分。 

4.根据权利要求1或3所述的砂型，其特征在于所述第一侧模和第二侧模的长度、宽度和高度均相等。 

5.根据权利要求1所述的砂型，其特征在于，所述的底板为台阶状，并且在所述底板的上表面设置有向下凹陷的长方形凹槽。 

6.根据权利要求1所述的砂型，其特征在于，所述的砂型包括设置在侧模顶面并从侧模顶面向下延伸到侧模底面的浇注口。 

7.根据权利要求6所述的砂型，其特征在于，该砂型还包括布置在浇筑口外侧，并从侧模顶面延伸到底面的冒口。 

8.根据权利要求7所述的砂型，其特征在于，所述的侧模还布置有将冒口和浇注口连接的横浇口。 

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