CN1229708A - 固定式接触焊焊轨机 - Google Patents

Abstract

固定式接触对接焊焊轨机,为钢轨直通式,用液压传动机构将轨端夹紧于焊机钳口内。两焊接变压器直接设于固定夹紧装置之内。本发明有保证待焊钢轨纵轴线与焊机中轴线重合的自动对中功能及使钳口中夹紧的两钢轨端面重合的对中功能。为保护焊机部件免受熔融金属火花的损伤,设有封闭型护屏,还设置了推凸装置,焊后对夹紧的钢轨立即进行热推凸。推凸刀兼做护屏。本发明可使固定式焊轨机工作效能提高,工作的环境条件改善,并明显提高焊轨质量及稳定性。

Description

固定式接触焊焊轨机

本发明属于接触对接焊焊接设备，具体地说属于固定式接触焊焊轨机。

现有技术的固定式接触焊焊轨机，其构成包括基座、立于基座上的固定夹紧立柱及滑动夹紧立柱，在烧化-顶锻缸的作用下两立柱之间可以相对滑动，还包括两个焊接变压器，其二次线圈通过柔性导电排与导电钳口相联。在焊机上设有钢轨入口升降滚轮、导向滚轮以及控制设备，在不少这类焊机上只完成两轨端的接触焊过程，而焊后的除瘤推凸过程则是在另外的单独设备上进行，由于在其间传输时间的损失使焊缝冷却，因而除瘤需要更大的推力，推凸刀亦加速磨损。而在另外一些同类设备上，例如“斯拉特”公司的焊轨机，虽然也装设了焊后推凸设备，但由此却使焊机结构变得过于复杂，因而不仅其造价高，而且可靠性差，工效低。焊接钢轨的另一项重要质量要求是被焊钢轨的对中，即二被焊钢轨纵轴线的一致及两轨端面的重合。同样“斯拉特”公司在自己的固定式焊轨机中也引进了为使待焊钢轨纵轴线对中的专用装置，结果使焊机结构更加复杂，同时，两轨端面重合问题，特别是复用旧钢轨的轨端重合问题尚未很好解决。

按其技术实质和设备结构来说，与本发明最为接近的现有技术设备是按原苏联专利NO471973，(优先权日30.05.75)由卡霍夫卡电焊设备厂批量生产的接触焊焊轨机。此焊机的构成包括基座、立于基座之上的固定夹紧机构立柱及滑动夹紧机构立柱和后支架，其间以两个绝缘的推杆相联，在两个液压缸的作用下滑动立柱以推杆为导向机构可以左右滑动。固定立柱与滑动立柱在电路上互相绝缘。在每个立柱内设有液压夹紧机构，其中在机电传动下相对各自的壳体固定立柱内的液压夹紧机构可以水平横向移动，而滑动立柱内的夹紧机构可以沿垂直方向移动，因此使两个用钳口夹紧的待焊钢轨端面可以在两个互相垂直方向上重合。在固定立柱的壳体内设有两个焊接变压器，其次级线圈通过柔性导电排分别与各自的夹紧装置导电钳口相联。在固定夹紧机构立柱及后支架上，都分别设有接送钢轨的升降滚轮。与此焊机的焊接部分配套的还有液压泵站及控制设备。但是，上述焊轨机不能完成焊后直接除瘤推凸，也不能保证两个待焊钢轨纵轴的一致性。其若干机构的开放布置，特别是其中的导电夹紧钳口，不能避免焊接过程熔融金属飞溅物的沉积和由此而造成的对机件的损伤。所有上述这些缺点都导致了此类焊机工艺能力的降低、生产效能的下降以及焊接质量稳定性的下降。

本发明的目的是完善现有技术的固定式焊轨机，通过引入新型结构部件并确定改善各结构部件之间的新联系方式，从而使二待焊钢轨的纵轴线与焊轨机的纵轴线相重合并利用手动(或自动)调节钢轨端面重合，同时使各焊机部件，包括导电钳口，免受熔融金属滴及焊渣飞溅物的影响，并使焊机有能力在钢轨用钳口夹紧的状态下，于焊后立即进行热推凸。

为了实现本发明的目的，该接触焊焊轨机的构成包括基座及立于基座之上的固定夹紧装置、滑动夹紧装置及后支架，其间以两个绝缘的导杆相联，于烧化-顶锻过程中，在两个液压缸的作用下，使滑动夹紧装置能以两个导杆为导向机构按预定程序左右滑动。固定夹紧装置与滑动夹紧装置在电路上互相绝缘。在每个夹紧装置内设有液压夹紧机构。同时，固定夹紧装置内的液压夹紧机构在机电传动机构带动下可以相对于固定夹紧装置外壳做水平的横向移动，而滑动夹紧装置中的液压夹紧机构在其机电传动机构作用下可相对于其壳体做垂直方向的移动，以此来使二待焊钢轨的端面在用液力机构夹紧的状态下能沿两个互相垂直的方向进行重合。

在固定夹紧装置的外壳内设有两个焊接变压器，其次级线圈通过柔性导电排分别与各端的导电钳口相联。为了保证若干机械部件，其中包括导电钳口，不溅落在焊接过程中飞射出的金属液滴火花，在滑动夹紧装置液力夹紧机构的窗口内装设两个对称布置的推凸机构，此机构同时又兼做防溅射护屏。这里，推凸设备包括以钢轨纵轴为中心对称分布的两个推凸刀，在合拢的状态下包围了钢轨断面的全部周边，推凸刀设于导向机构内，并在两个液压缸的作用下可以在水平面内做横向移动，与此同时，推凸刀与其导向机构一起，按装在对称分布的两个支架上，而支架则固定于滑动夹紧装置液压传动机构的窗口侧壁上，并在另外两个液压缸的作用下，在推凸时可沿在钳口中夹紧的钢轨做纵向移动。在固定夹紧装置液力传动机构的窗口中，设置两个用于防溅射火花对称分布的护屏，护屏设于导向机构内，而导向机构则固定于固定夹紧装置液力传动机构的窗口中，并在其液压缸的作用下可在水平面内做横向移动，并以此来完全封闭此窗口。

当闭合护屏及推凸刀时，两待焊钢轨的轨端以夹紧装置的中心为准就位，然后用固定夹紧装置及滑动夹紧装置的相应机电传动机构，使两个待焊钢轨的端面实现最终的重合对中。

为了使两待焊钢轨的纵轴能与焊机的中轴线重合一致，于焊轨机的两侧，即在固定夹紧装置的外壳侧壁及后支架上，分别设有支撑钢轨的导向滚轮，并在其液压传动机构作用下可在水平面内具有自动对中功能。

在上述二导向滚轮的外侧，分别设有各自的导向支座，在支座上设有支撑钢轨的可垂直升降的滚轮。

在现有技术的固定式焊轨机中引入上述各项新结构，可明显地改善焊机的工作条件，实现待焊钢轨全轴线的自动对中及焊后的自动除瘤推凸，保护各相关部件，其中特别是导电钳口，使之免受金属液滴火花溅射的损伤和淤积，从而可以提高焊轨机的生产效能及焊接质量的稳定性，同时扩展焊轨机的工艺能力。

为了更好地阐述本发明的实质，以下将参考附图对一个实施本发明的实例进行具体说明，附图中包括：

图1a，1b是固定式焊轨机总体图，其中图1a为正视图，图1b为侧视图；

图2是沿图1中A-A截面剖切的固定式焊轨机纵剖面图；

图3是沿图2中B-B截面剖切的推凸装置及护屏的截面图；

图4是推凸刀沿图3中的C向视图。

如图1a和1b所示，在焊轨机底座1上，固定有固定夹紧装置2及后支架3，其间以两个绝缘的推杆相联，滑动夹紧装置5以此二杆为导向机构，在两个顶锻缸6的作用下可沿推杆左右滑动。每个夹紧装置包括外壳7(见图2)及在其中设置的液压传动机构8。在图3中所示的机电传动机构9的作用下，固定夹紧装置的液压传动机构能相对于其外壳做水平方向的移动，而滑动夹紧装置的液压传动机构，在图2中所示的机电传动机构10的作用下，能相对于其外壳做垂直方向的上下移动。在固定夹紧装置的液压传动机构内设有两个焊接变压器11(见图2)，其次级线圈平行地通过柔性导电排12与导电夹紧钳口13相联。在同一固定夹紧装置的液压传动机构8之内，在其窗口中装有两个对称布置的推凸机构14，此机构尚兼做防火花溅射的护屏。在滑动夹紧装置5的液压传动机构8中，在其窗口内装有两个对称布置的防火花溅射用护屏15，在图3所示的液压缸16的作用下，护屏15在导向机构内能做水平的横向活动。如图3所示，推凸机构包括两个相互对称的推凸刀17(见图4)，在液压缸19的作用下，推凸刀在导向机构18内可以完成在水平面内的横向移动，同时，在推凸缸21的作用下，推凸刀与导向机构及其液压缸一起，能够在支座20的导向机构内做水平的纵向滑动。在图4中表示了闭合状态下的推凸刀，即是图3中所标明的C向视图。

为了使两个待焊钢轨纵轴线能与焊轨机的主轴中心线重合一致，在固定夹紧装置外壳和后支架的外侧都各设有水平面内自动对中滚轮22及液压缸23的同步传动机构(见图2)。

在前后自动对中滚轮的外侧，还各设有一个导向支架24，其上设有升降滚轮25，并由其液压缸26进行传动。

下面说明本发明焊轨机的工作方式。

在工作开始之前，焊轨机的各部件均保持其各自的初始状态：液压夹紧机构8打开，滑动夹紧装置5向右移出，其跨距等于为补偿烧化、顶镀及推凸所必须的长度外加适当余量，推凸刀17及防火花溅射用护屏15均打开，推凸装置支座移至其位置的最左侧，升降滚轮25落下，焊接变压器11断电，程序装置、指令控制器及记录设备(图中未示出)、均按预定的焊接工艺制度调整好，液压泵站处于排放工况下。

发出送进第一根钢轨的指令，钢轨沿指定的辊道走上前导向支架24的升降滚轮25，经适度升高后送入固定夹紧装置2的自动对中滚轮22，以焊轨机纵轴线方向为准进行调整后，途经夹紧装置窗口及后支架3的自动对中滚轮，滚入后导向支座24上面的升降滚轮25。此后，第一根钢轨的左后端即已处在固定夹紧装置与滑动夹紧装置之间的地点，通过目测，或利用测距探头及终点开关自动将轨端调到中间位置，然后手动相应旋钮或由指令装置自动发出信号，闭合防火花溅射用护屏15，以此将钢轨的后端进一步调整到焊机轴线上，再发出指令，在滑动夹紧装置5的液压传动机构中夹紧此钢轨的后端。在完成全部上述过程后发出送进第二根钢轨的指令。与送进第一根钢轨完全相同，通过导向支架24，在其升降滚轮上适度提升，进入固定夹紧装置2的自动导向滚轮22，将其定位于焊机的中心轴线上，然后向前推进，使第二根钢轨的前轨端碰靠在第一根钢轨的后轨端上，进行手动或自动调整，发出指令关闭推凸装置14上面的推凸刀17，以此使第二根钢轨的前轨端对焊机中心轴做进一步调整，在此之后，将第二根钢轨的前端夹紧于固定夹紧装置液压机构的钳口之中。将此轨端夹紧之后，在机电传动装置(蜗杆螺旋减速器)9的带动下在水平与垂直两个平面内移动液力夹紧机构8，使二轨端面最后完成精确对中过程。

在完成两轨端面对中后，发出进行焊接的信号；向焊接变压器供电，此后即按预定的焊接工艺程序自动进行轨端的烧化过程，继而在必要的时刻开始顶锻，在此之后，在钳口夹紧钢轨、焊缝尚处于热状态下立即发出推凸指令，在液压缸19的作用下，推凸装置带动推凸刀沿钢轨向前推动，从钢轨截面的全部周长去除焊接瘤刺及部分焊缝顶锻后突出的部分，推凸后，尚需等待少许时间，以使焊缝降温恢复强度，在此之后，焊机的各活动部件都按与上述焊接过程相反的顺序返加到各自的初始状态，钢轨向右移动，于是焊机便已准备好进行下一次焊接。

每个焊缝的全部焊接工况数据都在五线自动记录仪上记录，印上该焊缝的序号，做为焊缝焊接质量文件存档。

Claims (3)

1.一种固定式焊轨机，是钢轨穿过、直接夹紧型，包括焊机底座，有固定夹紧装置和后支架立于其上，后二者之间以两根绝缘相联结，以此杆做为导向装置，使滑动夹紧装置可在两个烧化-顶锻缸的作用下沿其左右滑动，在每个夹紧装置内设有液压夹紧机构，其上设有窗口，可使钢轨从中通过，这里，固定夹紧装置中的液压夹紧机构具有自己的垂直移动传动机构，位于夹持钢轨的固定夹紧装置之内；而滑动夹紧装置中的液压夹紧机构具有水平横向移动传动机构，也位于夹持钢轨的滑动夹紧装置之内，此外，在固定夹紧装置液压传动机构的内腔，设有两个焊接变压器，其次级线圈通过柔性导电排与液力夹紧机构的二导电钳口平行相联，同时，固定夹紧装置与滑动夹紧装置之间在电路上相互绝缘，而在焊机的两个侧端各设一个传送钢轨的升降滚轮，其特征在于：

在固定夹紧装置液压传动机构的窗口内设置由对称分布的两部分组成的推凸装置，此装置同时兼做防火花溅射用护屏，而在滑动夹紧装置液压传动机构的窗口内设置两个对称分布的防火花溅射用护屏，以此在焊接区形成完全封闭的窗口空间。

2.按照权利要求1所述的固定式焊轨机，其特征在于所述的推凸装置的推凸刀由以钢轨截面垂直轴为中心对称的两个部分构成，共同完成了对钢轨截面全周长的合围，推凸装置设于导向机构内，在两个液压缸作用下，能够使其沿水平横向滑动，其中，所述的推凸刀与其导向机构一起，共同设置在两个对称布置的支座上，而支座本身则固定于夹紧装置液压传动机构窗口的两个侧壁上，并在另外两个液压缸的作用下，可使其能沿钢轨做纵向滑动。

3.权利要求1所述之固定式焊轨机，其特征在于所述的防火花溅射用护屏设于滑动夹紧装置中液压传动机构的窗口内的导向机构上，并配以两个液压缸使其可作水平横向滑动。

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