CN202022114U - 钢铝复合轨生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢铝复合轨生产线，属于对轨道交通供电用的器材的生产设备。其主要采用钢铝复合主机1和整形机2，在其前后各配置若干输料机构4和牵引机3，组成钢铝复合导电轨的生产线。主机1由预复合组5、主复合组6、重复合组7、垂直调节机构8、水平调节机构9组成。生产线上所有滚轮以相同的线速度转动，15米或更长的不锈钢槽29放入铝型材27的槽中后被压轮上下左右压紧后迫使支耳28变形，使钢与铝复合成一体，成为可导电的钢铝复合轨22。本实用新型自动化程度高、产品直线度好、生产速度快，不锈钢与铝复合牢固，可生产不同品种、不同截面的钢铝复合导电轨。

Description

钢铝复合轨生产线

技术领域

本实用新型涉及一种钢铝复合轨生产线，属于对轨道交通供电用的器材的生产设备。

背景技术

本实用新型作出以前，在已有技术中，关于城市轨道交通供电系统的钢铝复合导电轨，例如《城市轨道交通研究》杂志2004年第4期关于“钢铝复合接触轨的典型结构及其制造工艺”一文介绍了几种钢铝复合导电轨的制造方法，但并无对专利号为03262580.4的“一种钢铝复合导电轨装置”的制造设备的介绍。以后又有专利号为ZL200720005867.1的“一种钢铝复合导电轨”及专利号为ZL200720150918.X的“抗振的钢铝复合导电轨”，这类钢铝复合导电轨都是依靠其中铝型材上部外侧二个支耳从外向内转动来抱紧不锈钢槽，使钢与铝复合成一体，成为内包式钢铝复合导电轨，但至今无人公开这类钢铝复合轨的制造技术及其专用生产线。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钢铝复合导电轨的制造技术及其专用生产线，使导电轨的铝型材上部外侧二个支耳从外向内转动变形来抱紧不锈钢槽，使钢与铝复合成一体，完成钢铝复合导电轨的主要生产过程。

本实用新型主要解决方案是这样实现的：由1台钢铝复合主机1和1台整形机2、2台牵引机3及8台输料机构4组成生产线。生产线上所有滚轮以相同的线速度转动，15米或更长的不锈钢槽29从上往下放入铝型材27的型腔中后被从左边的输料机构4的导辊上推入主机1，主机1共有5个组合。主机左边的前三个组合的滚轮分别从上下左右压紧不锈钢槽和铝型材并同步向右移动，尤其是这前三个组合中的三对水平压轮14，迫使铝型材上部二侧的支耳28先向内转动12°，再转动至18°，使支耳与不锈钢槽的侧边贴紧，并进一步使铝型材二个支耳28产生变形，产生使不锈钢槽29的内底面与铝型材27的上顶面贴紧的作用力，使钢与铝复合成一体，成为内包式钢铝复合导电轨。

本实用新型与已有技术相比，具有以下优点：

1、自动化程度高。铝型材27和不锈钢槽29二种部件从生产线左边进去，到生产线右边变成钢铝复合导电轨成品22。

2、产品直线度好。无论铝型材或不锈钢槽本身的直线度好或不够好，经过本实用新型后都能变成直线度符合产品使用要求的钢铝复合导电轨。

3、生产速度快。本实用新型的线速度达1～10米/分钟，生产焊接的外包式钢铝复合轨时采用低速，生产内包式的钢铝复合轨时采用高速，年生产能力超过600公里，且4只电动机可同步调速。

4、钢与铝复合牢固，成品率高，接触电阻小。可以适应15米长甚至30米长的钢铝复合导电轨的生产。产品无扭曲，热胀冷缩的循环过程中无变形。

5、可以制造在水平方向预定弯曲度的钢铝复合导电轨。

6、更换本实用新型中的水平压轮14，改变水平压轮14上的凹弧槽31形状，就可适应不同品种、不同截面的钢铝复合导电轨的生产。

7、在本实用新型中添加气体保护自动焊机和铣削动力头就可生产外包式的钢铝复合导电轨，例如专利号为ZL201020281928.9的三向高强度的钢铝复合导电轨。

附图说明

图1为本实用新型中主要设备的腑视图。

图2为本实用新型中主机1和整形机2的侧视图。

图3为本实用新型主机1中的重复合组7的右剖视图。

图4为本实用新型主机1中的主复合组6的左剖视图。

图5为本实用新型主机1中的重复合组7核心部位的局部放大图。

图6为本实用新型整形机2中整形轮18及钢铝复合轨22的右剖视放大图。

具体实施方式

下面本实用新型结合附图中的实施例作进一步描述：

图1为本实用新型中主要设备的腑视图。主机1左边有一台输料机构4，主机1的右边依次为整形机2和牵引机3。实际钢铝复合轨生产线在主机二边各有一台牵引机3及各有至少四台输料机构4，以适应钢铝复合轨长度长及15米以上。输料机构4无动力，每个输料机构的机架上有2支导辊，主机1左边的输料机构4的导辊上安放未经复合的铝型材27，其上再放置不锈钢槽29。主机1右边的输料机构安放钢铝复合轨成品22。牵引机3产生将材料或成品从左向右移动的部分动力。主机1有五个部分组成，从左至右依次为预复合组5、主复合组6、重复合组7、垂直调节机构8、水平调节机构9。主机1上左边三个组合5、6、7和右边组合9共有四对水平压轮14。整形机2的关键部件是整形轮18。主机1中右边二个机构8和9用来校正钢铝复合轨的不直度。垂直调节机构8用来调节垂向的不直度。被动旋转的二个垂调滚轮15在垂向的中心距是不变的。水平调节机构9的一对水平压轮14都是被动轮，分别各与压轮进退机构16相连，这对水平压轮14的轴承中心沿纵向前后错开一小段距离，于是水平调节机构既可用于校正钢铝复合轨22水平方向的不直度，也可用于使钢铝复合轨按预定弧度弯曲。动力机构10用于驱动整形轮18旋转，牵引机3的动力机构与整形机2的动力机构10相同。动力机构11用于驱动主机1左边三个组合5、6、7的垂直压轮13和水平压轮14，都是先由电磁调速电动机经减速箱和链条、链轮12驱动压轮上的轴旋转。而对应主动旋转压轮的被动压轮，与压轮进退机构16连在一起，调节对钢铝复合轨22的上下左右压紧或变形的程度。主机1的动力机构11、整形机2的动力机构10和二台牵引机3的动力机构共有四套电动机可同步调速，使钢铝复合轨生产线前后协调。主机1中主复合组6的伞齿轮26和主动旋转的水平压轮14在纵向中心线的左方，而预复合组5和重复合组7的主动旋转的水平压轮14在纵向中心线的右方，这种安排可使铝型材27的二个支耳28在复合过程中的转动和变形更均匀，避免二个支耳28对不锈钢槽29的贴紧程度一边紧一边松。因而水平方向钢铝复合轨22的直线度更好。

图2为本实用新型主机1和整形机2的侧视图。主机1的基座上装有5个组合，从左至右依次为预复合组5、主复合组6、重复合组7、垂直调节机构8、水平调节机构9。左边前三个组合5、6、7都有压轮进退机构16与位于上部的垂直压轮13相连，故上部的垂直压轮13的高低位置是可调的。而这三个组合中位于下部的三个垂直压轮的位置是固定的。所有垂直压轮13的直径相同，每对垂直压轮13之间的上下空隙比钢铝复合轨22的高度略小一些。主复合组6和重复合组7的局部剖视反映了水平压轮14与轴和轴承的装配关系。主复合组6和重复合组7的各一对上下垂直压轮13的竖向中心线沿纵向前后错开一小段距离L。这样可以避免钢铝复合轨22呈元宝形向上挠曲。与垂直压轮13接触的上部为不锈钢，摩擦系数约为0.1；下部为铝型材，摩擦系数约为0.2。二者相差近一倍，因此，钢铝复合轨半成品过每对垂直压轮的瞬间为求得力学中性层的平衡，必需计算出弥补摩擦系数不一致带来的力学平衡所需的距离L值。整形机2和主机1的垂直调节机构8上各有一对左右限位轮19，用来控制钢铝复合轨半成品在水平面的左右正确位置，使整形轮18的二个斜筋32准确地压在铝型材27的二个支耳28上。除垂直调节机构8以外，主机1上其余4个组合的机架20都是相同的。每个机架20的侧面都配有导辊17。所有下部导辊的最高点的连线成为钢铝复合轨底面的水平运行线，所有上部导辊的最低点的连线成为钢铝复合轨顶面的水平运行线。故这些导辊具有在垂向校正钢铝复合轨不直度的一定作用。整形机2的整形轮18与进退机构16相连，整形轮18的上下位置可调，整形轮下方的另一个滚轮中心位置是固定的。

图3为本实用新型主机1中重复合组7的右剖视图。主机1的基座上固定二个机架20。下轴24的轴承座直接固定在主机1的基座上。二个压轮进退机构16分别固定在左右二个机架20的上方。上轴23二端的轴承座则位于压轮进退机构16的丝杆末端。该机构利用手轮使丝杆相对于固定螺母的转动使轴承座带动上轴23上的上垂直压轮13上下移动，可调节与装在下轴24上的下垂直轮13之间的间隙。而进退机构16手轮下方的锁紧轮则用于保持这个间隙的高度不变。这个间隙与钢铝复合轨22实际高度的微小差异决定了上下垂直压轮13对钢铝复合轨22的压紧程度。上轴23上装有光栅尺连至数显装置25，可以精确地反映上轴23的上下移动状态及间隙的变化。左边的机架20上装有二个轴承座用来安装竖轴21，竖轴21下端的伞齿轮与下轴24上的伞齿轮相啮合。当下轴24上的链轮12转动时，竖轴21上的水平压轮也会转动，下轴24上伞齿轮齿数为竖轴21下方伞齿轮的2倍。下轴24上的垂直压轮13的直径是竖轴21上水平压轮直径的2倍，这样就使垂直压轮13和水平压轮14圆周表面具有相同的线速度。垂直压轮13的直径取得较大，使上下垂直压轮13对钢铝复合轨22的压强减小，不易引起局部铝合金变形。右边机架上装有水平方向的进退机构16，调节右边的水平压轮14左右进退。此处安装的光栅尺和数显装置25可以精确反映右边的水平压轮14的位置，从而精确调整水平压轮14对钢铝复合轨22的二个支耳28的转动程度和钢与铝贴紧的程度。压轮进退机构16上带有锁紧轮，可以用来保持这种支耳转动程度和钢与铝的贴紧程度，保持生产的稳定性。

图4为本实用新型主机1中复合组6的左剖视图。图4与图3相似，只是图4中链轮12位于右下方。由于图3和图4二个视图的剖切方面相反，反映了二个视图中竖轴21及主动旋转的水平压轮14的位置各在纵向中心线左右方，这是保证铝型材27二个支耳28对不锈钢槽29的贴紧程度一致的重要措施。

图5为本实用新型主机1中的重复合组7(图3)的核心部位的局部放大图。图的中央部位是钢铝复合轨22，上下是垂直压轮13，左右是水平压轮14。铝型材27呈工字形，其上部二侧的二个支耳28在复合前是向外张开的，不锈钢槽29可以从上往下放入铝型材27的槽内。由于上下垂直压轮13之间的间隙略小于钢铝复合轨22的高度，垂直压轮产生对钢铝复合轨22的挤压力，这个挤压力主要由水平压轮14的凹弧槽31的下部来承担，所以垂直压轮13对铝型材27底面的作用力较小，这样可以避免铝型材27的腰部变形，保持钢铝复合轨22的高度不变。在主机1的预复合组5中，水平压轮14的圆周表面是平整的。在主复合组6和重复合组7中，水平压轮14的圆周表面开有凹弧槽31。主复合组6的凹弧槽31宽而浅，重复合组7的凹弧槽31窄而深。在铝型材27和不锈钢槽29同时通过主机1的预复合组后二个支耳28向内转动了12°，通过主复合组后又转动了6°，每个支耳共转了18°，二个支耳在通过重复合组7的凹弧槽31时被强迫挤压变形，二个支耳紧紧贴住不锈钢槽29的二个斜边的外侧。斜边的斜度达8°～15°。在离开主机后，这种变形保留了对铝型材27的上表面与不锈钢槽29的内平面的永久贴紧力，钢与铝复合成接触电阻较小的钢铝复合导电轨22。

图6为本实用新型整形机2中整形轮18及钢铝复合轨22的右剖视放大图。整形机2的整形轮18上有二圈斜筋32正好压住铝型材27的二个支耳28的尖角。铝型材27连同不锈钢槽29通过此处时，二个支耳28的尖角从上往下变形，紧紧贴住不锈钢槽29的二侧斜边，钢与铝复合得更牢固，钢铝接触电阻更小，还消除了尖角处钢与铝的间隙，既美观，又可防止灰尘积集在缝隙中。

钢铝复合轨生产线的所有设备按图纸机械加工出来后在工厂内安装调试。每个品种规格的钢铝复合轨22参数不同，生产线上各个压轮之间的位置相应调整，之后同一品种规格的钢铝复合轨22就可连续生产上百公里，左边材料进去，右边成品出来，稳定地实施批量生产。

Claims (10)

1.一种钢铝复合轨生产线，包括主机和辅机，其特征是主机(1)和整形机(2)的前后各配置若干台输料机构(4)和牵引机(3)组成钢铝复合轨(22)的生产线。

2.根据权利要求1所述的一种钢铝复合轨生产线，其特征是主机(1)由预复合组(5)、主复合组(6)、重复合组(7)、垂直调节机构(8)、水平调节机构(9)组成。

3.根据权利要求1所述的一种钢铝复合轨生产线，其特征是主机(1)的垂直压轮(13)的直径为水平压轮(14)的2倍，是由伞齿轮(26)来改变传动方向和速比的。

4.根据权利要求1所述的一种钢铝复合轨生产线，其特征是主机(1)中的主复合组(6)和重复合组(7)中的每对垂直压轮(13)的竖向中心线沿纵向前后错开一段距离(L)。

5.根据权利要求1所述的一种钢铝复合轨生产线，其特征是主机(1)中竖轴(21)和主动旋转的水平压轮(14)在纵向中心线的左右配置，预复合组(5)和重复合组(7)的在左，而主复合组(6)的在右。

6.根据权利要求1所述的一种钢铝复合轨生产线，其特征是主机(1)中的上轴(23)和与水平压轮(14)相连的进退机构(16)旁分别装有光栅尺和数显装置(25)。

7.根据权利要求1所述的一种钢铝复合轨生产线，其特征是主机(1)采用一套动力机构(11)经链轮(12)和链条带动预复合组(5)、主复合组(6)、重复合组(7)的三对垂直压轮(13)和三对水平压轮(14)同步转动。

8.根据权利要求1所述的一种钢铝复合轨生产线，其特征是整形机(2)的整形轮(18)上有二圈斜筋(32)，斜筋(32)的中心距与铝型材(27)的二个支耳(28)的中心距相同。

9.根据权利要求1所述的一种钢铝复合轨生产线，其特征是主机(1)的动力机构(11)、整形机(2)的动力机构(10)和二台牵引机(3)的动力机构共计四套电磁调速电动机共用一台电气控制柜(30)，装有同步操作器。

10.根据权利要求1所述的一种钢铝复合轨生产线，其特征是主机(1)的主复合组(6)和重复组(7)的水平压轮(14)的圆周表面有凹弧槽(31)。

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