CN112872550B - 一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置及方法，涉及轨道焊接技术领域，其中一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，包括固定管顶端连接有绝缘卡套，绝缘卡套内镶嵌有可转动的调节拨轮，调节拨轮内螺接有相配合的螺纹管，固定管底端连接有卡套，卡套外侧设有行进轮；固定管外套设有圆管，圆管上分别套设有相配合的挡板和两个挡环，挡板与顶端的挡环之间设有弹性件，两个挡环之间设有可转动的焊接臂，螺纹管第一端分别贯穿绝缘卡套和调节拨轮，螺纹管第二端转动连接有夹枪块，夹枪块另一端连接有导电片，导电片前端安装有导电嘴；行进轮外设有相配合的轨道装置；本发明对中准确，焊接稳定，使用方便，成本低。

Description

一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置及方法

技术领域

本发明涉及轨道焊接技术领域，具体涉及一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置及方法。

背景技术

由于高铁的高速发展以及重载铁路的陆续铺设，无缝钢轨逐渐替代了先前的鱼尾板式连接钢轨。而目前国内单根钢轨最长可制作为500m，在进行轨道铺设时，仍需要进行轨头焊接。目前用于钢轨现场焊接的主流方法，包括铝热焊、闪光焊、气压焊以及电弧焊，存在热输入高或现场难以施焊等问题。而超窄间隙焊接是一种高效低热输入焊接新方法，采用4-6mm的直坡口，设计专用板式焊枪，借助焊剂片对电弧的约束，调控电弧同时作用于两侧焊接面和底部，实现单道多层焊缝成形。因此,将超窄间隙焊接应用于铁路建设的钢轨焊接中具有十分重要的意义。然而焊枪的自对中，即焊前焊枪位于焊缝中间，同时保证板式焊枪平行于工件侧壁，一直是国内外的未解决的难题。在焊接时，如果焊枪接触到工件壁，会导致焊枪烧熔，无法施焊。目前大多数焊枪居中采用机器视觉技术，采集焊缝原始图像经过处理识别焊缝中心位置并控制焊枪位置，能够实现管道焊接、V型坡口焊接。但是这些方法多用在8mm以上坡口，且难以做到焊接过程的实时对中，对于超窄间隙焊接目前无法适用。所以超窄间隙焊接时焊枪的自对中、恒定对中以及稳定对中问题，是本次设计所要解决的重要难题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置及方法，解决了在超窄间隙焊接时如何对中准确，焊接稳定的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，包括螺纹管、调节拨轮、绝缘卡套、固定管、圆管、弹性件、挡板、挡环、卡套、行进轮、导电片和导电嘴；

所述固定管顶端连接有绝缘卡套，所述绝缘卡套内镶嵌有可转动的调节拨轮，所述调节拨轮内螺接有相配合的螺纹管，所述固定管底端连接有卡套，所述卡套外侧设有行进轮；

所述固定管外套设有圆管，所述圆管上分别套设有相配合的挡板和两个挡环，所述挡板设置在两个挡环之间，所述挡板与顶端的挡环之间设有弹性件，所述弹性件套设在圆管上；

两个所述挡环之间设有可转动的焊接臂，所述焊接臂设置在挡板一侧外；

所述螺纹管第一端分别贯穿绝缘卡套和调节拨轮，所述螺纹管第二端连接有夹枪块，所述夹枪块滑动连接的设置在固定管内，所述夹枪块另一端连接有导电片，所述导电片前端安装有导电嘴；

所述行进轮外设有相配合的轨道装置；

待用焊丝分别贯穿螺纹管、调节拨轮、绝缘卡套、固定管、导电片和导电嘴。

进一步地，所述轨道装置包括行进约束轨、万向脚杯和冷却块，待焊接两个钢轨接口端面外侧分别设有四个冷却块，四个所述冷却块外套设有行进约束轨，所述行进约束轨通过四个万向脚杯安装在冷却块外，所述行进轮与行进约束轨滚动配合。

进一步地，所述焊接臂包括焊枪抓臂、轴承组件和焊枪抓板；两个所述挡环之间焊枪抓臂，所述焊枪抓臂两侧外分别设有焊枪抓板，两个所述焊枪抓板分别套设在两个挡环上，两个所述焊枪抓板与焊枪抓臂之间通过轴承组件转动连接。

进一步地，两个所述焊枪抓板之间设有抓板支承轴。

所述行进轮包括中轴、正反丝套、正螺纹轮块、反螺纹轮块和T型管；所述卡套外侧通过固定板安装有中轴，所述中轴外转动的套设有T型管，所述T型管的横臂上套设有正反丝套，所述正反丝套外分别套设有相配合的正螺纹轮块和反螺纹轮块，所述正螺纹轮块和反螺纹轮块外侧均设有凸缘，所述凸缘滚动的设置在行进约束轨内。

进一步地，所述正螺纹轮块螺纹内径尺寸小于反螺纹轮块螺纹内径尺寸，且正螺纹轮块和反螺纹轮块的内螺纹螺距相等；所述正螺纹轮块和反螺纹轮块上分别设有螺纹孔和通孔，所述螺纹孔和通孔内均设有定位螺栓；所述正反丝套单侧旋入正螺纹轮块和反螺纹轮块，所述正螺纹轮块和反螺纹轮块外设有约束顶丝。

进一步地，所述绝缘卡套上设有通槽，所述调节拨轮转动连接的设置在通槽内。

进一步地，所述固定管和夹枪块之间设有绝缘热缩管层。

进一步地，所述固定管与圆管之间设有第一连接块和第二连接块，所述第一连接块和第二连接块分别设置在圆管内侧两端。

根据本发明的又一个方面，提供了一种适用于钢轨超窄间隙的焊接方法，包括如下步骤：

S1，对待焊接钢轨轨顶安装行进约束轨和冷却块；

S2，测量焊缝高度以及坡口宽度，焊前预留出超窄间隙焊接所需的坡口宽度，行进约束轨间底部宽度4～6mm、坡口角度1.8～2.0°的近似I形坡口，导电片进行焊枪整体组装，且安装时保证焊丝、导电片与焊接设备绝缘；

S3，在S2中的焊枪侧安装行进轮，调整行进轮与行进约束轨滚动限位配合；

S4，调节S2中调节拨轮，使焊枪枪头达到起始焊接高度，检查焊机与整体设备情况，无异样后开始第一层焊接；

S5，在S4中焊接过程完毕后，调整S2中焊枪到新一层焊道的焊接高度，进行第二层焊接；

S6，重复S5中过程，直至整个焊缝焊接完毕。

本发明的优点：

本发明提供了一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，通过四块冷却块固定在两个钢轨所需焊接的端面上，使其平齐，与端面切合，利用万向脚杯将两块行进约束轨固定在钢轨上使其水平，冷却块的放入有两个作用，其一是可以快速扩散焊缝的焊接热，防止轨腰薄弱处在焊接过程中产生过量的焊接变形以及热量堆积，其二是便于焊剂片贴敷，焊枪整体与起焊位置的相对高度位置可以通过圆管与固定管的相对位置来进行粗调，通过松紧圆管外壁顶丝来放松或张紧第一连接块和第二连接块，从而调节圆管与固定管的相对位置；通过调节挡板与圆管的位置来微调焊接时焊枪与工件间的相对位置，可以保持焊枪的竖直方向柔性，从而起到稳定焊接的作用；通过两轴承组件的存在，焊枪抓板可以绕着转轴转动，同时焊枪抓板与圆管之间也可以相对转动，因为同时存在两个转动副，所以焊枪在行进过程中的垂直于坡口方向的水平方向的焊接柔性也有了保障，使得焊枪在行进时可以及时调节自己的前进方向与焊枪的行进约束轨平行，避免了焊接方向与焊缝方向存在微小角度时，焊枪整体结构由于刚度过大而产生的导电片挠曲变形导致后续焊接时导电片烧毁的情况发生，同时保证了焊接时的稳定对中；行进轮的正螺纹轮块、反螺纹轮块的中心线与焊枪导电片的中心线对齐，并且将正螺纹轮块、反螺纹轮块的凸缘限制在焊枪的行进约束轨内，所以在焊接时，就可以保证焊枪始终在焊缝内平直工进，且不会因为焊接时的应力作用而发生侧移等现象，每焊完一道焊道后，需要调节拨轮，使螺纹管带动焊枪导电片在固定管内上移，从而达到竖直位移量调节。本发明对中准确，焊接稳定，使用方便，成本低，便于推广。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的固定管安装示意图；

图3是本发明的固定管焊枪剖视图；

图4为本发明的行进轮局部视图；

图5为本发明的导电嘴局部放大图。

附图标记：

1-螺纹管、2-调节拨轮、3-绝缘卡套、4-固定管、5-圆管、6-弹性件、7-挡板、8-挡环、9-卡套、10-行进轮、11-导电片、12-导电嘴、13-夹枪块、14-第一连接块、15-第二连接块、16-行进约束轨、17-钢轨、18-万向脚杯、19-冷却块、20-中轴、21-正反丝套、22-正螺纹轮块、23-反螺纹轮块、24-约束顶丝、25-垫片、26-焊枪抓臂、27-轴承组件、28-抓板支承轴、29-焊枪抓板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参考图1至图5，一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，包括螺纹管1、调节拨轮2、绝缘卡套3、固定管4、圆管5、弹性件6、挡板7、挡环8、卡套9、行进轮10、导电片11和导电嘴12；

固定管4顶端固定连接有绝缘卡套3，绝缘卡套3内镶嵌有可转动的调节拨轮2，调节拨轮2内螺接有相配合的螺纹管1，通过调节拨轮2转动使得螺纹管1移动，固定管4底端固定连接有卡套9，卡套9外侧设有行进轮10；固定管4外套设有圆管5，优选的，固定管4截面为方形结构，圆管5两侧用紧定螺钉预紧，固定在固定管4上，圆管5上分别套设有相配合的挡板7和两个挡环8，挡板7设置在两个挡环8之间，挡板7侧面设有螺孔，圆管5侧表面也会打若干孔，用螺丝贯穿螺孔与其中一个孔连接在圆管5上，螺纹配合固定；挡板7与顶端的挡环8之间设有弹性件6，弹性件6套设在圆管5上；优选的，弹性件6为弹簧，挡板7用来限制弹簧位移量，固定管4与圆管5之间设有第一连接块14和第二连接块15，第一连接块14和第二连接块15套设在固定管4，第一连接块14和第二连接块15分别设置在圆管5内侧两端，通过第一连接块14和第二连接块15，从而调节圆管5与固定管4的相对位置；

两个挡环8之间设有可转动的焊接臂，焊接臂设置在挡板7一侧外；焊接臂包括焊枪抓臂26、轴承组件27和焊枪抓板29；两个挡环8之间焊枪抓臂26，焊枪抓臂26两侧外分别设有焊枪抓板29，两个焊枪抓板29分别套设在两个挡环8上，两个焊枪抓板29与焊枪抓臂26之间通过轴承组件27转动连接；轴承组件27包括轴承支架、滚动轴承和转轴，滚动轴承安装在轴承支架内，两个轴承支架分别与焊枪抓臂26连接，转轴与两个焊枪抓板29连接，且贯穿焊枪抓板29、焊枪抓臂26和滚动轴承，实现焊枪抓板29可以绕着轴承支座的转轴转动，同时焊枪抓板29与圆管5之间也可以相对转动；

螺纹管1第一端分别贯穿绝缘卡套3和调节拨轮2，螺纹管1第二端连接有夹枪块13，夹枪块13滑动连接的设置在固定管4内，固定管4和夹枪块13之间设有绝缘热缩管层，夹枪块13另一端连接有导电片11，导电片11一部分在固定管4内，另一部分伸出固定管4外，导电片11通过螺栓固定在夹枪块13上，焊枪夹枪块13与导电片11之间为过渡配合，并使用两个内六角螺栓对其压紧，用来保证焊枪的稳定性；导电片11前端安装有导电嘴12；其中导电嘴12与导电片11间采用过盈配合；

行进轮10外设有相配合的轨道装置；轨道装置包括行进约束轨16、万向脚杯18和冷却块19，待焊接两个钢轨17接口端面外侧分别设有四个冷却块19，四个冷却块19外套设有行进约束轨16，行进约束轨16通过四个万向脚杯18安装在冷却块19外，行进轮10与行进约束轨16滚动配合；行进轮10为一个正反丝套轴，其上的螺纹互为反向，行进轮10包括中轴20、正反丝套21、正螺纹轮块22、反螺纹轮块23和T型管；卡套9外侧通过固定板安装有中轴20，中轴20外转动的套设有T型管，T型管的横臂上套设有正反丝套21，正反丝套21外分别套设螺接有相配合的正螺纹轮块22和反螺纹轮块23，一侧左旋螺纹，一侧右旋螺纹，正螺纹轮块22和反螺纹轮块23外侧均设有凸缘，凸缘滚动的设置在行进约束轨16内；

方形的固定管4来界定焊枪内外部分，固定管4内为焊枪内部结构，其外为焊枪外部结构；

待用焊丝分别贯穿螺纹管1、调节拨轮2、绝缘卡套3、固定管4、导电片11和导电嘴12。

本发明提供了一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，焊枪的行进约束轨16的布置，如图1所示，焊前预留出超窄间隙焊接工艺所需的坡口宽度，即4-6mm之间（底部宽度4～6mm、坡口角度1.8～2.0°的近似I形坡口），将四块冷却块19固定在两个钢轨17所需焊接的端面上，使其平齐，与端面切合，利用万向脚杯18将两块行进约束轨16固定在钢轨17上使其水平；在固定的时候两对万向脚杯18会给整个行进约束轨16一个向下的约束合力，整个约束轨部分会有向上的运动趋势，所以其摩擦力趋势向下，随着万向脚杯18的向内收入，行进约束轨16会受到一个向下的力使得整个设备稳定，冷却块19的放入有两个作用，其一是可以快速扩散焊缝的焊接热，防止轨腰薄弱处在焊接过程中产生过量的焊接变形以及热量堆积，导致热影响区不均匀，降低钢轨17接头性能；其二是便于焊剂片贴敷，本焊接采用电弧焊，需要在焊缝贴敷特制的U型焊剂片，冷却块19的放入可以便于焊剂片的贴敷，防止边缘漏焊；

焊枪系统的装配以及焊丝的穿入，如图2和图3所示，首先将调节拨轮2嵌放进绝缘卡套3内，使调节拨轮2与绝缘卡套3的孔同心，之后将焊丝从螺纹管1从中穿过，使螺纹管1的螺纹与调节拨轮2相配合，其次将螺纹管1与夹枪块13连接，将焊丝穿入螺纹管1并穿过夹枪块13，穿出足够长度后，将焊丝通过导电片11，并把导电片11通过螺栓固定在夹枪块13上；

螺纹管1外侧为T型螺纹，有两个作用：其一是作为引入焊丝的通道，其二是用来调节焊枪在焊接时的高度位置，螺纹管1的外螺纹与调节拨轮2配合，用内部螺纹与夹枪块13相配合；螺纹管1与夹枪块13之间是螺纹连接，在整个结构运作过程中这两个工件没有相对位移.通过旋转调节拨轮2，可以实现夹枪块13在固定管4内的上下平动，调节拨轮2只有轴向的自由度受限制，所以转动的是调节拨轮2，在整个运动过程中，螺纹管1会与调节拨轮2有旋转方向的相对位移，有轴向的相对位移，螺纹管1与固定管4只有轴向相对位移；

将绝缘热缩管层根据厚度要求套在夹枪块13上，实现夹枪块13与固定管4的绝缘，固定管4与夹枪块13之间由一层绝缘热缩管层相隔绝，而绝缘卡套3为聚四氟乙烯，与固定管4绝缘，保证设备安全与使用安全；

如图5所示，在装配过后，导电片11会对导电嘴12产生约束力，使导电嘴12发生垂直于径向的弹性形变，因此导电嘴12可以在整个径向上夹紧焊丝，降低接触电阻，起到稳定焊接电压的作用；

焊枪外部零件的装配，如图3所示，在固定管4安装完成后，需要将第一连接块14和第二连接块15嵌套在固定管4上，并将整体套入圆管5内，在圆管5外安装上下约束挡环8，两挡环8中间安装挡板7，用来限制弹簧位移量；

之后将圆管5两侧用紧定螺钉预紧，固定在固定管4上，在其下安装卡套9，并将行进轮10装配于其上，最后将焊枪导电嘴12装配在导电片11上，配合焊接设备，就可以进行焊接，由于钢轨17的型号并且钢轨17的铺设方法存在差异，所以起焊高度会存在不同，因此在固定管4外又装有一层圆管5，所以焊枪整体与起焊位置的相对高度位置可以通过圆管5与固定管4的相对位置来进行粗调，通过松紧圆管5外壁顶丝来放松或张紧第一连接块14和第二连接块15，从而调节圆管5与固定管4的相对位置；通过调节挡板7与圆管5的位置来微调焊接时焊枪与工件间的相对位置，可以保持焊枪的竖直方向柔性，从而起到稳定焊接的作用；

上下两个挡环8用来装配连接件，用于焊枪与焊枪抓臂26之间的连接，如图1所示，两个焊枪抓板29通过螺栓连接，套在上下两个挡环8上，另一侧用两个螺母连接在焊枪抓臂26上下两侧，由于两轴承组件27的存在，焊枪抓板29可以绕着转轴转动，同时焊枪抓板29与圆管5之间也可以相对转动，因为同时存在两个转动副，所以焊枪在行进过程中的垂直于坡口方向的水平方向的焊接柔性也有了保障，使得焊枪在行进时可以及时调节自己的前进方向与焊枪的行进约束轨16平行，避免了焊接方向与焊缝方向存在微小角度时，焊枪整体结构由于刚度过大而产生的导电片11挠曲变形导致后续焊接时导电片11烧毁的情况发生，同时保证了焊接时的稳定对中；

焊接时，将装配完毕的焊枪整体置于中布置好的焊枪行进约束轨16上，该焊枪在设计和装配时，需要做到行进轮10的正螺纹轮块22、反螺纹轮块23的中心线与焊枪导电片11的中心线对齐，并且将正螺纹轮块22、反螺纹轮块23的凸缘限制在焊枪的行进约束轨16内，所以在焊接时，就可以保证焊枪始终在焊缝内平直工进，且不会因为焊接时的应力作用而发生侧移等现象，每焊完一道焊道后，需要调节拨轮2，使螺纹管1带动焊枪导电片11在固定管4内上移，从而达到竖直位移量调节。

本发明的一实施例中，两个焊枪抓板29之间设有抓板支承轴28，进一步的支撑焊枪抓板29。

本发明的一实施例中，为了安装的精度以及焊接的稳定性，正反丝套21单侧旋入正螺纹轮块22和反螺纹轮块23，而要同时接入正螺纹轮块22和反螺纹轮块23，正螺纹轮块22螺纹内径尺寸小于反螺纹轮块23螺纹内径尺寸，正螺纹轮块22和反螺纹轮块23的内螺纹螺距相等，保证两轮块与焊枪导电片11的中心线同位性，正螺纹轮块22和反螺纹轮块23上分别设有螺纹孔和通孔，螺纹孔和通孔内均设有定位螺栓，使两轮块的运转具有同步性，并且焊接工进方向始终与一侧螺纹方向相反，正螺纹轮块22和反螺纹轮块23外设有约束顶丝24，可以使焊接过程中两轮块不会产生侧向摆动，正反丝套21内设有垫片25，用于减少摩擦。

本发明的一实施例中，绝缘卡套3上设有通槽，调节拨轮2转动连接的设置在通槽内，方便调节调节拨轮2。

一种适用于钢轨超窄间隙的焊接方法，包括如下步骤：

S1，对待焊接钢轨17轨顶安装行进约束轨16和冷却块19；

S2，测量焊缝高度以及坡口宽度，焊前预留出超窄间隙焊接所需的坡口宽度，行进约束轨16间底部宽度4～6mm、坡口角度1.8～2.0°的近似I形坡口，并根据钢轨17型号选取适宜的导电片11进行焊枪整体组装，安装时保证焊丝、导电片11与焊接设备绝缘；万向脚杯18底座需要用线切割进行材料去除，保证切割后万向脚杯18的底座宽与两侧钢轨17的斜面宽度相等；

S3，在S2中的焊枪侧安装行进轮10，调整行进轮10与行进约束轨16滚动限位配合，即调整行进轮10与焊缝到适宜位置并使用约束顶丝24螺母顶紧行进轮10，防止松动；

S4，调节S2中调节拨轮2，使焊枪枪头达到起始焊接高度，检查焊机与整体设备情况，无异样后开始第一层焊接；

S5，在S4中焊接过程完毕后，调整S2中焊枪到新一层焊道的焊接高度，进行第二层焊接。

S6，重复S5中过程，直至整个焊缝焊接完毕。

本发明提供了一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，通过四块冷却块19固定在两个钢轨17所需焊接的端面上，使其平齐，与端面切合，利用万向脚杯18将两块行进约束轨16固定在钢轨17上使其水平，冷却块19的放入有两个作用，其一是可以快速扩散焊缝的焊接热，防止轨腰薄弱处在焊接过程中产生过量的焊接变形以及热量堆积，其二是便于焊剂片贴敷，焊枪整体与起焊位置的相对高度位置可以通过圆管5与固定管4的相对位置来进行粗调，通过松紧圆管5外壁顶丝来放松或张紧第一连接块14和第二连接块15，从而调节圆管5与固定管4的相对位置；通过调节挡板7与圆管5的位置来微调焊接时焊枪与工件间的相对位置，可以保持焊枪的竖直方向柔性，从而起到稳定焊接的作用；通过两轴承组件27的存在，焊枪抓板29可以绕着转轴转动，同时焊枪抓板29与圆管5之间也可以相对转动，因为同时存在两个转动副，所以焊枪在行进过程中的垂直于坡口方向的水平方向的焊接柔性也有了保障，使得焊枪在行进时可以及时调节自己的前进方向与焊枪的行进约束轨16平行，避免了焊接方向与焊缝方向存在微小角度时，焊枪整体结构由于刚度过大而产生的导电片11挠曲变形导致后续焊接时导电片11烧毁的情况发生，同时保证了焊接时的稳定对中；行进轮10的正螺纹轮块22、反螺纹轮块23的中心线与焊枪导电片11的中心线对齐，并且将正螺纹轮块22、反螺纹轮块23的凸缘限制在焊枪的行进约束轨16内，所以在焊接时，就可以保证焊枪始终在焊缝内平直工进，且不会因为焊接时的应力作用而发生侧移等现象，每焊完一道焊道后，需要调节拨轮2，使螺纹管1带动焊枪导电片11在固定管4内上移，从而达到竖直位移量调节。本发明使用对中准确，焊接稳定，方便，成本低，便于推广。

表1 超窄间隙焊接参数

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，其特征在于，包括螺纹管（1）、调节拨轮（2）、绝缘卡套（3）、固定管（4）、圆管（5）、弹性件（6）、挡板（7）、挡环（8）、卡套（9）、行进轮（10）、导电片（11）和导电嘴（12）；

所述固定管（4）顶端连接有绝缘卡套（3），所述绝缘卡套（3）内镶嵌有可转动的调节拨轮（2），所述调节拨轮（2）内螺接有相配合的螺纹管（1），所述固定管（4）底端连接有卡套（9），所述卡套（9）外侧设有行进轮（10）；

所述固定管（4）外套设有圆管（5），所述圆管（5）上分别套设有相配合的挡板（7）和两个挡环（8），所述挡板（7）设置在两个挡环（8）之间，所述挡板（7）与顶端的挡环（8）之间设有弹性件（6），所述弹性件（6）套设在圆管（5）上；

两个所述挡环（8）之间设有可转动的焊接臂，所述焊接臂设置在挡板（7）一侧外；

所述螺纹管（1）第一端分别贯穿绝缘卡套（3）和调节拨轮（2），所述螺纹管（1）第二端连接有夹枪块（13），所述夹枪块（13）滑动连接的设置在固定管（4）内，所述夹枪块（13）另一端连接有导电片（11），所述导电片（11）前端安装有导电嘴（12）；

所述行进轮（10）外设有相配合的轨道装置；

待用焊丝分别贯穿螺纹管（1）、调节拨轮（2）、绝缘卡套（3）、固定管（4）、导电片（11）和导电嘴（12）；

所述焊接臂包括焊枪抓臂（26）、轴承组件（27）和焊枪抓板（29）；两个所述挡环（8）之间焊枪抓臂（26），所述焊枪抓臂（26）两侧外分别设有焊枪抓板（29），两个所述焊枪抓板（29）分别套设在两个挡环（8）上，两个所述焊枪抓板（29）与焊枪抓臂（26）之间通过轴承组件（27）转动连接。

2.根据权利要求1所述的适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，其特征在于，所述轨道装置包括行进约束轨（16）、万向脚杯（18）和冷却块（19），待焊接两个钢轨（17）接口端面外侧分别设有四个冷却块（19），四个所述冷却块（19）外套设有行进约束轨（16），所述行进约束轨（16）通过四个万向脚杯（18）安装在冷却块（19）外，所述行进轮（10）与行进约束轨（16）滚动配合。

3.根据权利要求1所述的适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，其特征在于，两个所述焊枪抓板（29）之间设有抓板支承轴（28）。

4.根据权利要求2所述的适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，其特征在于，所述行进轮（10）包括中轴（20）、正反丝套（21）、正螺纹轮块（22）、反螺纹轮块（23）和T型管；所述卡套（9）外侧通过固定板安装有中轴（20），所述中轴（20）外转动的套设有T型管，所述T型管的横臂上套设有正反丝套（21），所述正反丝套（21）外分别套设有相配合的正螺纹轮块（22）和反螺纹轮块（23），所述正螺纹轮块（22）和反螺纹轮块（23）外侧均设有凸缘，所述凸缘滚动的设置在行进约束轨（16）内。

5.根据权利要求4所述的适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，其特征在于，所述正螺纹轮块（22）螺纹内径尺寸小于反螺纹轮块（23）螺纹内径尺寸，且正螺纹轮块（22）和反螺纹轮块（23）的内螺纹螺距相等；所述正螺纹轮块（22）和反螺纹轮块（23）上分别设有螺纹孔和通孔，所述螺纹孔和通孔内均设有定位螺栓；所述正反丝套（21）单侧旋入正螺纹轮块（22）和反螺纹轮块（23），所述正螺纹轮块（22）和反螺纹轮块（23）外设有约束顶丝（24）。

6.根据权利要求1所述的适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，其特征在于，所述绝缘卡套（3）上设有通槽，所述调节拨轮（2）转动连接的设置在通槽内。

7.根据权利要求1所述的适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，其特征在于，所述固定管（4）和夹枪块（13）之间设有绝缘热缩管层。

8.根据权利要求1所述的适用于钢轨超窄间隙的焊接装置，其特征在于，所述固定管（4）与圆管（5）之间设有第一连接块（14）和第二连接块（15），所述第一连接块（14）和第二连接块（15）分别设置在圆管（5）内侧两端。

9.一种适用于钢轨超窄间隙的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，对待焊接钢轨（17）轨顶安装行进约束轨（16）和冷却块（19）；

S2，测量焊缝高度以及坡口宽度，焊前预留出超窄间隙焊接所需的坡口宽度，行进约束轨（16）间底部宽度4～6mm、坡口角度1.8～2.0°的近似I形坡口，导电片（11）进行焊枪整体组装，且安装时保证焊丝、导电片（11）与焊接设备绝缘；

S3，在S2中的焊枪侧安装行进轮（10），调整行进轮（10）与行进约束轨（16）滚动限位配合；

S4，调节S2中调节拨轮（2），使焊枪枪头达到起始焊接高度，检查焊机与整体设备情况，无异样后开始第一层焊接；

S5，在S4中焊接过程完毕后，调整S2中焊枪到新一层焊道的焊接高度，进行第二层焊接；

S6，重复S5中过程，直至整个焊缝焊接完毕。

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