CN114059405A - 一种用于轨道高效无缝焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道高效无缝焊接装置，涉及轨道焊接装置领域。本发明包括钢轨、降温机构和匀热机构，所述钢轨的一侧设置有动力装置，且动力装置的内部设置有降温机构，所述降温机构包括有两组六号齿轮，且每组六号齿轮的顶端连接有一号扇轴，所述一号扇轴的顶端开设有扇轴槽。本发明通过九号齿轮、往复丝杆、移动块等实现均匀预热的功能，通过联动杆组的运动带动一号齿轮转动，一号齿轮又带动一号动力轴转动，一号动力轴接着带动二号齿轮转动，二号齿轮又带动九号齿轮转动，九号齿轮随之再带动往复丝杆转动，往复丝杆又带动移动块、前托杆、后托杆及焊枪移动，焊枪的往返运动从而实现对钢轨预热处进行有效的均匀预热。

Description

一种用于轨道高效无缝焊接装置

技术领域

本发明涉及轨道焊接装置领域，具体为一种用于轨道高效无缝焊接装置。

背景技术

近几年随着轨道交通的发展，轨道结构也由普通线路逐渐被无缝线路所取代，与普通线路相比，无缝线路不仅取消了大量钢轨接头，并且具有行车平稳、维修费用低、使用寿命长等优点，无缝轨道的提出相应也产生了无缝焊接工艺，在多种焊接工艺下，铝热焊一般应用于钢轨的现场焊接, 特别是无缝线路锁定和钢轨断轨修复中不可缺少的方法。

在焊接过程中，首先要对钢轨被焊接处进行预热，以减少焊接处与焊料的温差利于融合，在此期间工人通常需要手持焊枪持续对钢轨焊接处预热十多分钟，由于是近距离手持，在操作过程存在一定危险，如果操作不当造成预热的不均衡，则会导致焊料的融合不均影响焊接强度，以及焊料反应完后的凝固时间较长，焊料在未凝固后无法进行拆模，而后续的推瘤和打磨则也无法进行；

针对上述问题，本发明通过对预热机构提供动能，使其将焊枪所产生的高温转换为机械能，使机械能驱动支架进行移动，从而取缔工人手持焊枪，并以此提高预热的均匀性，以及通过机械能驱动扇叶，在焊料反应完后加快凝固 ，以此避免凝固时长影响后续流程和提高焊接效率。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种用于轨道高效无缝焊接装置，以解决人工预热不均和焊料凝固时长久的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于轨道高效无缝焊接装置，包括钢轨、降温机构和匀热机构，所述钢轨的一侧设置有动力装置，且动力装置的内部设置有降温机构，所述降温机构包括有两组六号齿轮，且每组六号齿轮的顶端连接有一号扇轴，所述一号扇轴的顶端开设有扇轴槽，且一号扇轴的外壁位于动力装置的顶端设置有一号支撑筒，所述一号支撑筒的顶端连接有二号支撑杆筒，且二号支撑杆筒的内部设置有二号扇轴，所述二号扇轴的底端连接有扇轴头，且二号扇轴的顶端连接有七号齿轮，所述二号支撑杆筒的一侧设置有扇叶，且扇叶的一侧固定有扇齿轴，所述扇齿轴远离扇叶的一侧连接有八号齿轮，所述匀热机构位于其中一组六号齿轮的下方设置有一号动力轴，且九号齿轮的内壁连接有往复丝杆，所述往复丝杆的外壁位于九号齿轮的一侧设置有移动块，且移动块的外壁顶端连接有前托杆，所述移动块的一端连接有后托杆，且前托杆和后托杆的顶端均连接有焊枪。

通过采用上述技术方案，从而使上述部件在钢轨余热处余热时，能够通过匀热机构对钢轨焊接处进行均匀预热，避免造成预热不均的问题，以及通过降温机构加快焊接处的焊料的降温速度，避免影响后续推瘤和打磨的进程。

本发明进一步设置为，所述钢轨的一侧设置有一号轨，且钢轨的另一侧设置有二号轨，所述一号轨和二号轨的外壁均安装有焊接模组。

通过采用上述技术方案，从而钢轨在焊接时明确焊接位置，以及在一号轨和二号轨焊接处合理安装焊接模组。

本发明进一步设置为，所述焊接模组的一端设置有一号模组，且焊接模组的另一端设置有二号模组，所述一号模组和二号模组的内壁均开设有轨槽，且轨槽的两侧均开设有限位槽，所述一号模组的两侧均连接有限位块，且一号模组的内部设置有温差发动机，所述温差发动机的内部设置有一号活塞，且一号活塞的一侧连接有一号活塞轴，所述温差发动机的内部位于一号活塞的一侧设置有二号活塞，且二号活塞的一侧连接有贯穿一号活塞轴内部的二号活塞轴，且一号活塞轴和二号活塞轴均连接有联动杆组，所述联动杆组的一侧连接有一号齿轮。

通过采用上述技术方案，从而使焊接模组在安装时能够相互卡合进行预固定，以此方便后续其他部件的使用或安装，以及使焊接模组在使用时能够通过温差发动机为各部件提供动能支持和供给。

本发明进一步设置为，所述动力装置的外壁开设有两组与前托杆和后托杆相匹配的往复槽，且动力装置的底端连接有两组支撑座，所述动力装置与二号活塞轴连接处开设有活塞轴孔。

通过采用上述技术方案，从而使移动块在进行移动时，能够通过前托杆和后托杆进行有效限位，避免移动块在移动时因无法限位形成原地打转不能移动的问题。

本发明进一步设置为，所述一号齿轮的一侧连接有一号动力轴，且一号动力轴远离一号齿轮的一侧连接有二号齿轮，所述一号齿轮的底端连接有三号齿轮，且三号齿轮的顶端位于一号齿轮的一侧连接有四号齿轮，所述四号齿轮的一侧连接有二号动力轴，且二号动力轴远离四号齿轮的一侧连接有五号齿轮。

通过采用上述技术方案，使各部件的联动能够有效带动两组六号齿轮进行转动，并且通过六号齿轮为扇叶提供动力连接和动力供给。

本发明进一步设置为，所述扇齿轴贯穿二号支撑杆筒的内壁通过八号齿轮和七号齿轮与二号扇轴转动连接。

通过采用上述技术方案，从而使二号扇轴在转动时能够通过八号齿轮带动扇齿轴和扇叶进行转动。

本发明进一步设置为，所述一号支撑筒和二号扇轴的内壁均开设有限位槽，且两组限位槽内均设置有转轴，所述一号扇轴和二号扇轴的外壁均与两组限位槽内的转轴转动连接。

通过采用上述技术方案，从而使一号扇轴和二号扇轴在转动时能够进行受到垂直方向上的限位，避免造成一号扇轴和二号扇轴在转动时发生垂直方向上的位移。

本发明进一步设置为，所述一号支撑筒的内壁开设有限位槽，且二号支撑杆筒的外壁设置有与限位槽相匹配的限位槽。

通过采用上述技术方案，从而使二号扇轴在转动时避免带动二号支撑杆筒同向转动，由此使扇叶能够正常有效的进行转动。

本发明进一步设置为，所述温差发动机的一侧镶嵌于一号模组的内部，而温差发动机的输出端一侧则由一号模组的内部延伸至外部，且温差发动机的输出端贯穿动力装置的外壁并延伸至其内部。

通过采用上述技术方案，从而使温差发动机位于一号模组内部的一侧和一号模组外部的一侧能够有效形成温差，由此实现温差发动机的动力来源。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本发明通过九号齿轮、往复丝杆、移动块、前托杆、后托杆等实现均匀预热的功能和效果，通过联动杆组的运动带动一号齿轮转动，一号齿轮又带动一号动力轴转动，一号动力轴接着带动二号齿轮转动，二号齿轮又带动九号齿轮转动，九号齿轮随之再带动往复丝杆转动，往复丝杆转动时，移动块则通过导向块在其外壁实现往返运动，移动块往返运动时带动前托杆和后托杆移动，而前托杆和后托杆则又带动焊枪往返运动，焊枪的往返运动从而实现对钢轨预热处进行有效的均匀预热，由此可避免造成预热不均的问题等；

本发明通过一号扇轴、扇轴槽、一号支撑筒、二号支撑杆筒、二号扇轴、扇轴头、七号齿轮、扇叶、扇齿轴、八号齿轮等实现加快焊料降温的功能和效果，通过向下按压二号支撑杆筒，使二号支撑杆筒在一号支撑筒的内壁向下移动，直至扇轴头插入扇轴槽内，此时一号扇轴又带动二号扇轴转动，二号扇轴接着带动七号齿轮转动，七号齿轮则带动八号齿轮转动，最后八号齿轮通过扇齿轴带动扇叶转动，由此实现扇叶吹动空气流动从而实现降温，通过降温有效加快焊料的凝结以提高焊接效率。

附图说明

图1为本发明的全装置立体图；

图2为本发明的焊接模组立体图；

图3为本发明的温差发动机立体图；

图4为本发明的动力装置示意图；

图5为本发明的扇轴槽位置示意图；

图6为本发明的扇齿轴位置示意图。

图中：1、钢轨；2、焊接模组；3、动力装置；4、降温机构；5、匀热机构；6、焊枪；101、一号轨；102、二号轨；201、一号模组；202、二号模组；203、轨槽；204、限位槽；205、限位块；206、温差发动机；207、一号活塞；208、一号活塞轴；209、二号活塞；210、二号活塞轴；211、联动杆组；212、一号齿轮；301、往复槽；302、支撑座；303、活塞轴孔；401、一号动力轴；402、二号齿轮；403、三号齿轮；404、四号齿轮；405、二号动力轴；406、五号齿轮；407、六号齿轮；408、一号扇轴；409、扇轴槽；410、一号支撑筒；411、二号支撑杆筒；412、二号扇轴；413、扇轴头；414、七号齿轮；415、扇叶；416、扇齿轴；417、八号齿轮；501、九号齿轮；502、往复丝杆；503、移动块；504、前托杆；505、后托杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种用于轨道高效无缝焊接装置，如图1-6所示，包括钢轨1、降温机构4和匀热机构5，钢轨1的一侧设置有动力装置3，且动力装置3的内部设置有降温机构4，降温机构4包括有两组六号齿轮407，且每组六号齿轮407的顶端连接有一号扇轴408，一号齿轮212的一侧连接有一号动力轴401，且一号动力轴401远离一号齿轮212的一侧连接有二号齿轮402，一号齿轮212的底端连接有三号齿轮403，且三号齿轮403的顶端位于一号齿轮212的一侧连接有四号齿轮404，四号齿轮404的一侧连接有二号动力轴405，且二号动力轴405远离四号齿轮404的一侧连接有五号齿轮406，使各部件的联动能够有效带动两组六号齿轮407进行转动，并且通过六号齿轮407为扇叶415提供动力连接和动力供给，一号扇轴408的顶端开设有扇轴槽409，且一号扇轴408的外壁位于动力装置3的顶端设置有一号支撑筒410，一号支撑筒410的顶端连接有二号支撑杆筒411，且二号支撑杆筒411的内部设置有二号扇轴412，二号扇轴412的底端连接有扇轴头413，且二号扇轴412的顶端连接有七号齿轮414，二号支撑杆筒411的一侧设置有扇叶415，且扇叶415的一侧固定有扇齿轴416，扇齿轴416远离扇叶415的一侧连接有八号齿轮417，匀热机构5位于其中一组六号齿轮407的下方设置有一号动力轴401，且九号齿轮501的内壁连接有往复丝杆502，往复丝杆502的外壁位于九号齿轮501的一侧设置有移动块503，且移动块503的外壁顶端连接有前托杆504，移动块503的一端连接有后托杆505，且前托杆504和后托杆505的顶端均连接有焊枪6，从而使上述部件在钢轨余热处余热时，能够通过匀热机构5对钢轨焊接处进行均匀预热，避免造成预热不均的问题，以及通过降温机构4加快焊接处的焊料的降温速度，避免影响后续推瘤和打磨的进程。

请参阅图1，钢轨1的一侧设置有一号轨101，且钢轨1的另一侧设置有二号轨102，一号轨101和二号轨102的外壁均安装有焊接模组2，从而钢轨1在焊接时明确焊接位置，以及在一号轨101和二号轨102焊接处合理安装焊接模组2。

请参阅图2，焊接模组2的一端设置有一号模组201，且焊接模组2的另一端设置有二号模组202，一号模组201和二号模组202的内壁均开设有轨槽203，且轨槽203的两侧均开设有限位槽204，一号模组201的两侧均连接有限位块205，且一号模组201的内部设置有温差发动机206，温差发动机206的内部设置有一号活塞207，且一号活塞207的一侧连接有一号活塞轴208，温差发动机206的内部位于一号活塞207的一侧设置有二号活塞209，且二号活塞209的一侧连接有贯穿一号活塞轴208内部的二号活塞轴210，且一号活塞轴208和二号活塞轴210均连接有联动杆组211，联动杆组211的一侧连接有一号齿轮212，从而使焊接模组2在安装时能够相互卡合进行预固定，以此方便后续其他部件的使用或安装，以及使焊接模组2在使用时能够通过温差发动机206为各部件提供动能支持和供给。

请参阅图1和图4，动力装置3的外壁开设有两组与前托杆504和后托杆505相匹配的往复槽301，且动力装置3的底端连接有两组支撑座302，动力装置3与二号活塞轴210连接处开设有活塞轴孔303，从而使移动块503在进行移动时，能够通过前托杆504和后托杆505进行有效限位，避免移动块503在移动时因无法限位形成原地打转不能移动的问题。

请参阅图4，一号齿轮212的一侧连接有一号动力轴401，且一号动力轴401远离一号齿轮212的一侧连接有二号齿轮402，一号齿轮212的底端连接有三号齿轮403，且三号齿轮403的顶端位于一号齿轮212的一侧连接有四号齿轮404，四号齿轮404的一侧连接有二号动力轴405，且二号动力轴405远离四号齿轮404的一侧连接有五号齿轮406，使各部件的联动能够有效带动两组六号齿轮407进行转动，并且通过六号齿轮407为扇叶415提供动力连接和动力供给。

请参阅图5和图6，扇齿轴416贯穿二号支撑杆筒411的内壁通过八号齿轮417和七号齿轮414与二号扇轴412转动连接，从而使二号扇轴412在转动时能够通过八号齿轮417带动扇齿轴416和扇叶415进行转动。

请参阅图5，一号支撑筒410和二号扇轴412的内壁均开设有限位槽，且两组限位槽内均设置有转轴，一号扇轴408和二号扇轴412的外壁均与两组限位槽内的转轴转动连接，从而使一号扇轴408和二号扇轴412在转动时能够进行受到垂直方向上的限位，避免造成一号扇轴408和二号扇轴412在转动时发生垂直方向上的位移。

请参阅图5，一号支撑筒410的内壁开设有限位槽，且二号支撑杆筒411的外壁设置有与限位槽相匹配的限位槽，从而使二号扇轴412在转动时避免带动二号支撑杆筒411同向转动，由此使扇叶415能够正常有效的进行转动。

请参阅图1、图2和图4，温差发动机206的一侧镶嵌于一号模组201的内部，而温差发动机206的输出端一侧则由一号模组201的内部延伸至外部，且温差发动机206的输出端贯穿动力装置3的外壁并延伸至其内部，从而使温差发动机206位于一号模组201内部的一侧和一号模组201外部的一侧能够有效形成温差，由此实现温差发动机206的动力来源。

本发明的工作原理为：在使用该装置进行轨道无缝焊接时，首先将一号模组201平稳置于一号轨101和二号轨102一端，然后将二号模组202置于一号轨101和二号轨102另一端，接着将二号模组202向一侧滑动，使限位槽204卡合于限位块205上，然后再通过护泥将缝隙处进行封堵防止后续漏料，之后将焊枪6固定于前托杆504和后托杆505之上，当启动焊枪6喷出火焰进行预热时，火焰产生的高温迅速使一号模组201和二号模组202加热，由于温差发动机206的一部分位于一号模组201内部，另一部分位于一号模组201外部，故而温差发动机206内的气缸形成一侧为热缸，另一侧为冷缸，热缸内的空气受热膨胀推动一号活塞207和二号活塞209向冷缸移动，当一号活塞207和二号活塞209移动至冷缸后，空气受冷收缩并吸引二号活塞209向内运动，通过热胀冷缩的原理使一号活塞轴208和二号活塞轴210反复交替推动联动杆组211产生机械能；

联动杆组211运动时又带动一号齿轮212转动，一号齿轮212又带动一号动力轴401转动，一号动力轴401接着带动二号齿轮402转动，二号齿轮402又带动九号齿轮501转动，九号齿轮501随之再带动往复丝杆502转动，往复丝杆502转动时，移动块503则通过导向块在其外壁实现往返运动，移动块503往返运动时带动前托杆504和后托杆505移动，而前托杆504和后托杆505则又带动焊枪6往返运动，焊枪6的往返运动从而实现对钢轨1预热处进行有效的均匀预热，由此可避免造成预热不均的问题等；

当预热完毕后将盛有焊料的坩埚置于焊接模组2顶端并点燃，焊料经引燃和化学反应后迅速融化为液体，焊料液体则从坩埚底端流入一号模组201和二号模组202之间的模槽内，这时一号齿轮212持续通过一号动力轴401带动二号齿轮402转动，与此同时一号齿轮212亦带动三号齿轮403转动，三号齿轮403又带动四号齿轮404转动，四号齿轮404接着带动二号动力轴405转动，二号动力轴405又带动五号齿轮406转动，五号齿轮406和二号齿轮402转动时又分别带动两组六号齿轮407转动，六号齿轮407接着带动一号扇轴408在一号支撑筒410内转动，为了加快此时融化为液体状的焊料凝固过程，通过向下按压二号支撑杆筒411，使二号支撑杆筒411在一号支撑筒410的内壁向下移动，直至扇轴头413插入扇轴槽409内，此时一号扇轴408又带动二号扇轴412转动，二号扇轴412接着带动七号齿轮414转动，七号齿轮414则带动八号齿轮417转动，最后八号齿轮417通过扇齿轴416带动扇叶415转动，由此实现扇叶415吹动空气流动从而实现降温，通过降温有效加快焊料的凝结以提高焊接效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种用于轨道高效无缝焊接装置，包括钢轨（1）、降温机构（4）和匀热机构（5），其特征在于：所述钢轨（1）的一侧设置有动力装置（3），且动力装置（3）的内部设置有降温机构（4），所述降温机构（4）包括有两组六号齿轮（407），且每组六号齿轮（407）的顶端连接有一号扇轴（408），所述一号扇轴（408）的顶端开设有扇轴槽（409），且一号扇轴（408）的外壁位于动力装置（3）的顶端设置有一号支撑筒（410），所述一号支撑筒（410）的顶端连接有二号支撑杆筒（411），且二号支撑杆筒（411）的内部设置有二号扇轴（412），所述二号扇轴（412）的底端连接有扇轴头（413），且二号扇轴（412）的顶端连接有七号齿轮（414），所述二号支撑杆筒（411）的一侧设置有扇叶（415），且扇叶（415）的一侧固定有扇齿轴（416），所述扇齿轴（416）远离扇叶（415）的一侧连接有八号齿轮（417），所述匀热机构（5）位于其中一组六号齿轮（407）的下方设置有一号动力轴（401），且九号齿轮（501）的内壁连接有往复丝杆（502），所述往复丝杆（502）的外壁位于九号齿轮（501）的一侧设置有移动块（503），且移动块（503）的外壁顶端连接有前托杆（504），所述移动块（503）的一端连接有后托杆（505），且前托杆（504）和后托杆（505）的顶端均连接有焊枪（6）。

2.根据权利要求1所述的一种用于轨道高效无缝焊接装置，其特征在于：所述钢轨（1）的一侧设置有一号轨（101），且钢轨（1）的另一侧设置有二号轨（102），所述一号轨（101）和二号轨（102）的外壁均安装有焊接模组（2）。

3.根据权利要求2所述的一种用于轨道高效无缝焊接装置，其特征在于：所述焊接模组（2）的一端设置有一号模组（201），且焊接模组（2）的另一端设置有二号模组（202），所述一号模组（201）和二号模组（202）的内壁均开设有轨槽（203），且轨槽（203）的两侧均开设有限位槽（204），所述一号模组（201）的两侧均连接有限位块（205），且一号模组（201）的内部设置有温差发动机（206），所述温差发动机（206）的内部设置有一号活塞（207），且一号活塞（207）的一侧连接有一号活塞轴（208），所述温差发动机（206）的内部位于一号活塞（207）的一侧设置有二号活塞（209），且二号活塞（209）的一侧连接有贯穿一号活塞轴（208）内部的二号活塞轴（210），且一号活塞轴（208）和二号活塞轴（210）均连接有联动杆组（211），所述联动杆组（211）的一侧连接有一号齿轮（212）。

4.根据权利要求1所述的一种用于轨道高效无缝焊接装置，其特征在于：所述动力装置（3）的外壁开设有两组与前托杆（504）和后托杆（505）相匹配的往复槽（301），且动力装置（3）的底端连接有两组支撑座（302），所述动力装置（3）与二号活塞轴（210）连接处开设有活塞轴孔（303）。

5.根据权利要求3所述的一种用于轨道高效无缝焊接装置，其特征在于：所述一号齿轮（212）的一侧连接有一号动力轴（401），且一号动力轴（401）远离一号齿轮（212）的一侧连接有二号齿轮（402），所述一号齿轮（212）的底端连接有三号齿轮（403），且三号齿轮（403）的顶端位于一号齿轮（212）的一侧连接有四号齿轮（404），所述四号齿轮（404）的一侧连接有二号动力轴（405），且二号动力轴（405）远离四号齿轮（404）的一侧连接有五号齿轮（406）。

6.根据权利要求1所述的一种用于轨道高效无缝焊接装置，其特征在于：所述扇齿轴（416）贯穿二号支撑杆筒（411）的内壁通过八号齿轮（417）和七号齿轮（414）与二号扇轴（412）转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于轨道高效无缝焊接装置，其特征在于：所述一号支撑筒（410）和二号扇轴（412）的内壁均开设有限位槽，且两组限位槽内均设置有转轴，所述一号扇轴（408）和二号扇轴（412）的外壁均与两组限位槽内的转轴转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于轨道高效无缝焊接装置，其特征在于：所述一号支撑筒（410）的内壁开设有限位槽，且二号支撑杆筒（411）的外壁设置有与限位槽相匹配的限位槽。

9.根据权利要求3所述的一种用于轨道高效无缝焊接装置，其特征在于：所述温差发动机（206）的一侧镶嵌于一号模组（201）的内部，而温差发动机（206）的输出端一侧则由一号模组（201）的内部延伸至外部，且温差发动机（206）的输出端贯穿动力装置（3）的外壁并延伸至其内部。

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