CN209890672U - 一种焊接正火一体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焊接正火一体设备，包括中频电正火设备、机械臂系统、辅助设备和集装箱；所述中频电正火设备包括中频电源柜、线圈、冷却水系统、喷风系统、钢轨夹持装置以及清洁装置；所述辅助系统包括发电机组、冷水机和液压系统；所述钢轨中频电正火设备、辅助系统和机械臂系统都放置在集装箱内部。本实用新型的设备集焊接与正火工艺于一体，一套设备实现两种功能，完成两个作业工序，而且设备布置合理，动静分离，结构简单，操作方便，满足了钢轨焊接与正火现场的作业要求。

Description

一种焊接正火一体设备

技术领域

本实用新型涉及一种铁路用机电一体化设备，更具体地，涉及一种焊接正火一体设备。

背景技术

传统的钢轨焊接和正火两个工艺分别需要两个不同的设备来完成，钢轨焊接装置以及正火装置，钢轨焊接装置采用闪光焊的原理焊接，正火装置采用中频电磁感应线圈的加热原理正火，但是事实上两个工艺的过程非常接近，除了对钢轨的加热温度不同，其他的差别都容易克服，而中频线圈加热可以同时实现两个温度区间的控制，如果可以在原中频电正火设备上加上焊接所需的温度控制，两个工艺过程由一套设备来完成，不仅可以提高现场的作业效率，节省焊接正火时间，还可以降低生产成本。

此外，采用中频电感应加热技术对钢轨焊缝加热的热处理方式，早在80年代已应用于工厂化生产。常规的钢轨正火设备包括变压器柜、电容柜、冷却水系统、喷风系统、线圈等，还包括连接用电缆、水管、气管等，此外还有辅助设备，包括冷水机、空压机、油箱、空调、废水处理等设备。所有的设备零散排放或者安装在一个集装箱里面，全套设备体积巨大、操作复杂，现场作业困难，各种意外频发，很难长期使用。而且中频电正火设备包含中频电源柜、线圈等作业的时候需要人力从平板车搬运到作业地点附近，工作效率差，自动化程度低，人工操作强度大，已无法满足现在铁路部门对设备的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有设备的不足，提供一种集钢轨焊接与正火功能于一体，结构简单，操作方便，安全可靠、自动化程度高的焊接正火一体设备。

本实用新型的目的在于提供一种焊接正火一体设备，包括中频电正火设备、机械臂系统、辅助设备和集装箱；所述钢轨中频电正火设备包括中频电源柜、线圈、冷却水系统、喷风系统、钢轨夹持装置和清洁装置；所述辅助系统包括发电机组、冷水机和液压系统；所述钢轨中频电正火设备、辅助系统和机械臂系统都放置在集装箱内部。

优选地，所述设备包括两个集装箱，一个用于放置中频电正火设备和机械臂系统，另一个用于放置辅助系统。

进一步优选地，所述钢轨夹持装置包含静夹持装置和动夹持装置，静夹持装置用于夹持一个待处理钢轨，并将其固定，动夹持装置用于夹持另一个待处理钢轨，并可将其移动使两个钢轨表面对接。

进一步优选地，所述线圈由铜材料组成，包含两段温度控制，在焊接的时候可将钢轨加热到1000-1300℃，在正火的时候可将钢轨加热至600-900℃。

优选地，所述喷风系统可以上下和前后移动，全方位对钢轨均匀冷却。

进一步优选地，所述机械臂系统一端固定于集装箱内，另一端是可移动伸缩的，用于移动中频电正火设备。本实用新型焊接正火一体设备可安装在货运平板车或汽车上，进行现场作业。

集装箱内还可预留空间提供给其他辅助工具和设备，例如废水处理设备，降温设备等。

本实用新型的有益效果是：

1集焊接与正火工艺于一体，一套设备完成两种工艺，提高作业效率，减少生产成本，节省操作时间；

2采用集装箱式设计，设备安装稳固，安装方式成熟，采用两个集装箱，实现设备动静分离，结构简单，便于操作；

3采用模块式设计，设备安装简单，工作区域各模块功能分工明确，将全套钢轨正火设备装载到集装箱内，满足了设备的现场作业需要；

4采用移动机械臂系统移动中频电正火设备，操作方便，无需人工搬运，大大降低了人工的操作强度，提高设备的自动化程度，节省人力成本。

附图说明

图1是根据本实用新型的焊接正火一体设备的结构示意图，其中1-集装箱；2-中频电正火设备；3-喷风系统；4-辅助系统；5-中频电源柜；6-线圈；7-冷却水系统；8-清洁装置；9-钢轨夹持装置；10-静夹持装置；11-动夹持装置；12-机械臂系统；13-平板车；14-发电机组；15-冷水机；16-液压系统。

图2是根据本实用新型的焊接正火一体机的夹持装置示意图，其中10-静夹持装置；11-动夹持装置。

图3是根据本实用新型的焊接正火一体机的机械臂起吊装置示意图，其中2-中频电正火设备；12-机械臂系统；13-平板车。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型焊接正火一体设备做进一步说明，但本实用新型不限于以下具体实施方式中。

如图1所示的一种焊接正火一体设备，包括中频电正火设备2、机械臂系统12、辅助系统4和集装箱1；所述钢轨中频电正火设备2包括中频电源柜5、线圈6、冷却水系统7、喷风系统3、钢轨夹持装置9和清洁装置8；所述辅助系统4包括发电机组14、冷水机15和液压系统16；所述钢轨中频电正火设备2、辅助系统4和机械臂系统12都放置在集装箱1内部。

所述辅助设备4的发电机组14用于给设备供电，冷水机15用于提供冷却水，液压系统16用于提供动力。所述机械臂系统12是可移动可伸缩的，作业时，通过液压机16提供的动力将中频电正火设备2吊起，移动至钢轨合适的位置上。所述中频电正火设备2用于钢轨的焊接以及正火处理，清洁装置8用于除去两个钢轨对接表面的锈渍和污垢，以更好的完成后续的焊接工序。线圈6用来将钢轨加热到一定的温度，加热的过程中冷却水系统7持续提供冷却水对线圈6进行降温，避免线圈6温度过高产生形变，加热到一定的温度后，喷风系统3及时对钢轨进行降温，其中，喷风系统3可围绕钢轨上下前后移动喷风，均匀对钢轨降温。所述线圈6与喷风系统3通过电缆与中频电源柜5连接，

所述设备包括两个集装箱1，一个用于放置中频电正火设备2和机械臂系统12，另一个用于放置辅助系统4。采用模块化设计，实现动静分离。两个集装箱1内的设备通过电缆、水管、气管等标准连接件连接。

所述钢轨夹持装置9包括静夹持装置10和动夹持装置11，静夹持装置10将一个钢轨固定，动夹持装置11将另一个钢轨夹持，并可移动钢轨与第一个钢轨对接，以方便后续的焊接作业。钢轨夹持装置夹持钢轨示意图如图2所示。

所述喷风系统3用于给钢轨接头进行降温，可以围绕钢轨上下和前后移动，以控制钢轨的冷却温度，全方位均匀地对钢轨进行冷却降温，避免了长时间高温条件下造成钢轨力学性能的改变。

所述线圈6由铜材料组成，通过中频电磁感性原理对钢轨加热，焊接时，可将线圈6加热到1000-1300℃。正火时，可将钢轨加热到600-900℃。其外表面由绝缘材料包裹，防止漏电短路。

所述机械臂系统12一端固定于集装箱1内，另一端是可移动收缩的，用于中频电正火设备位置的移动。作业开始时，机械臂系统12自动将中频电正火设备2移动至钢轨附近，作业完成后，自动将中频电正火设备2撤回至集装箱1内。机械臂系统12起吊中频电正火设备2的示意图如图3所示。

本实用新型的一种焊接正火一体设备的工作过程为：

通过货运平板车13将设备运送到作业现场，设备开始工作后，首先辅助系统4开始工作，为正火工艺提供电力、冷却水和动力；然后机械臂系统12将中频电正火设备2移动至钢轨合适的位置上，通过清洁装置8将待焊接的两个钢轨表面清理干净，去除表面的锈渍和污垢；清理干净以后，静态夹持装置10夹持住其中一个待处理钢轨，将其固定，动夹持装置11夹持住另一个待处理钢轨，并移动使两个钢轨表面对接；对接完成以后，线圈6就位，开始焊接钢轨，对接头处钢轨均匀加热至1000-1300℃，同时在加热过程中，不停地通冷却水对高温线圈6进行降温；到达正火温度以后，线圈6自动停止工作，喷风系统3在一定的风速下持续一定的时间对钢轨进行降温，直至钢轨降至常温，放置一定的时间，线圈又重新开始正火工作，将钢轨加热到600-900℃，同时地用冷却水系统对线圈6降温，用喷风系统系统给正火完成后的钢轨均匀降温，降温完成以后，整个正火作业完成，机械臂系统11自动将中频电正火设备2撤回至集装箱1内部，整个作业完成。

Claims (6)

1.一种焊接正火一体设备，包括中频电正火设备、机械臂系统、辅助系统和集装箱；所述中频电正火设备包括中频电源柜、线圈、冷却水系统、喷风系统、钢轨夹持装置和清洁装置；所述辅助系统包括发电机组、冷水机和液压系统；所述中频电正火设备、辅助系统和机械臂系统都放置在集装箱内部。

2.根据权利要求1所述的焊接正火一体设备，其特征在于，所述设备包括两个集装箱，一个用于放置中频电正火设备和机械臂系统，另一个用于放置辅助系统。

3.根据权利要求1所述的焊接正火一体设备，其特征在于，所述钢轨夹持装置包含静夹持装置和动夹持装置，静夹持装置用于夹持一个待处理钢轨，并将其固定，动夹持装置用于夹持另一个待处理钢轨，并可将其移动使两个钢轨表面对接。

4.根据权利要求1所述的焊接正火一体设备，其特征在于，所述线圈由铜材料组成，包含两段温度控制，在焊接的时候可将钢轨加热到1000-1300℃，在正火的时候可将钢轨加热至600-900℃。

5.根据权利要求1所述的焊接正火一体设备，其特征在于，所述喷风系统可以上下和前后移动，全方位对钢轨均匀冷却。

6.根据权利要求1所述的焊接正火一体设备，其特征在于，所述机械臂系统一端固定于集装箱内，另一端是可移动伸缩的，用于移动中频电正火设备。

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