CN210281055U

CN210281055U - 用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置

Info

Publication number: CN210281055U
Application number: CN201822182543.6U
Authority: CN
Inventors: 高振坤; 丁韦; 李力; 赵国; 王莹莹
Original assignee: China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS; Railway Engineering Research Institute of CARS; Beijing Teletron Telecom Engineering Co Ltd
Current assignee: China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS; Railway Engineering Research Institute of CARS; Beijing Teletron Telecom Engineering Co Ltd
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2028-12-25

Abstract

本实用新型提出了一种用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置，该冷却系统状态检测装置包括：设置在冷却液存储箱内的第一温度传感器；第一液位传感器，第一液位传感器设置在冷却液存储箱内；第二温度传感器，第二温度传感器设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的焊接电源的冷却液的入口处；第三温度传感器，第三温度传感器设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的焊接电源的冷却液的出口处；和控制单元，控制单元分别与第一温度传感器、第一液位传感器、第二温度传感器和第三温度传感器相连接。该冷却系统状态检测装置可完成钢轨闪光焊机冷却系统在工作过程中的状态监视、故障诊断、健康评估和预测功能。

Description

用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置

技术领域

本实用新型涉及钢轨闪光焊接设备中使用的冷却系统状态检测装置。

背景技术

钢轨焊接接头的质量关系到列车运行时的平稳性、安全性和后期维护的工作量。钢轨闪光焊接设备属于大功率电阻焊接装备的范畴，在工作过程中会产生大量的有害热量，如果冷却效果不好，或设备发生渐变性的衰退和故障(如单个整流二极管损坏或冷却通道阻塞)均会导致冷却系统中流量、温度、电导率等参数的波动，也会导致焊接质量随之发生变化。目前应用的钢轨闪光焊机中只有安装于水箱的温度、液位和电导率的传感器装置，通过仪表或指示灯显示检测状态，没有测量冷却管路关键位置的温度、流量、没有通过可编程控制单元(PLC)进行计算、比较，也没有通过工业控制计算机形成系统的用户报表和警示信息。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置，该冷却系统状态检测装置包括：

第一温度传感器，第一温度传感器设置在冷却液存储箱内，以用于监测冷却液存储箱内的冷却液的温度；

第一液位传感器，第一液位传感器设置在冷却液存储箱内，以用于监测冷却液存储箱内的冷却液的液位；

第二温度传感器，第二温度传感器设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的焊接电源的冷却液的入口处；

第三温度传感器，第三温度传感器设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的焊接电源的冷却液的出口处；和

控制单元，控制单元分别与第一温度传感器、第一液位传感器、第二温度传感器和第三温度传感器相连接，以分别从第一温度传感器、第一液位传感器、第二温度传感器和第三温度传感器接收并处理温度和液位数据。

在一个实施例中，冷却系统状态检测装置还包括电导率传感器，电导率传感器设置在冷却液存储箱内并与控制单元相连接。

在一个实施例中，冷却系统状态检测装置还包括第一流量传感器和第二流量传感器，第一流量传感器和第二流量传感器分别设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的焊接电源的冷却液的入口处和出口处，并且第一流量传感器和第二流量传感器分别与控制单元相连接。

在一个实施例中，固定式钢轨闪光焊机具有多个焊接电源，多个焊接电源中的每一个均具有与其连接的第二温度传感器、第三温度传感器、第一流量传感器和第二流量传感器。

在一个实施例中，冷却系统状态检测装置还包括第四温度传感器和第五温度传感器，第四温度传感器和第五温度传感器分别设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的发热组件的冷却液的入口处和出口处，并且第四温度传感器和第五温度传感器分别与控制单元相连接。

在一个实施例中，发热组件包括动架电极及铜排、静架电极及铜排、推凸刀和液压泵站热交换器。

在一个实施例中，冷却系统状态检测装置还包括第三流量传感器和第四流量传感器，第三流量传感器和第四流量传感器分别设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的发热组件的冷却液的入口处和出口处，并且，第三流量传感器和第四流量传感器分别与控制单元相连接。

在一个实施例中，控制单元包括：

可编程控制器，可编程控制器能够从第一温度传感器、第一液位传感器、第二温度传感器和第三温度传感器接收并处理温度和液位数据；和

工业控制器，工业控制器与可编程控制器通信并根据可编程控制器的处理结果生成报表和状态预警信息。

本实用新型公开的用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置利用安装于冷却系统中的各种类型传感器采集温度、流量、电导率、液位等关键数据，可完成钢轨闪光焊机冷却系统在工作过程中的状态监视、故障诊断、健康评估和预测功能。有利于用户对设备的状态检测由周期修向状态修转变，并且可在设备出现故障前给出警示，防止因设备故障造成生产停滞和维修带来的成本和时间的损失。

附图说明

图1为根据本实用新型的一个示例性实施例的用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本实用新型的说明性、非限制性实施例，对根据本实用新型的用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置进行进一步说明。

参照图1，本实用新型公开的用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置包括冷却系统状态检测装置包括第一温度传感器4、第一液位传感器2、第二温度传感器5、第四温度传感器7、第三温度传感器6、第五温度传感器8和控制单元(图中未示出)，其中第一温度传感器4和第一液位传感器2设置在冷却液存储箱1内并与控制单元通信，第二温度传感器5和第三温度传感器6用于测量该闪光焊机的第一焊接电源17和第二焊接电源18处的冷却液的温度变化并传送至控制单元。

第一温度传感器4和第一液位传感器2均设置在冷却液存储箱1 内，分别用于测量冷却液存储箱1内的冷却液的温度和液位，并将测量冷却液的温度数据和液位数据传送至控制单元。操作人员可以在控制单元中预先设定冷却液的温度阈值和液位阈值，当控制单元从第一温度传感器4和第一液位传感器2接收的实测温度数据和实测液位数据超出温度阈值或低于液位阈值时，控制单元向操作人员发出预警信息以提示修正。需要说明的是，第一温度传感器4和第一液位传感器 2可以是本领域常用的任何能够检测液体温度和液位的传感器，在此不做具体限制。

第二温度传感器5和第三温度传感器6；第四温度传感器7和第五温度传感器8分别设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的第一焊接电源17和第二焊接电源18的冷却液的入口处和出口处，并且均与控制单元相连接。这样，第二温度传感器5和第四温度传感器7测量流入焊接电源的冷却液的温度、第三温度传感器6和第五温度传感器 8测量流出焊接电源的冷却液的温度，并将入口处和出口处的冷却液温度数据传送至控制单元，由控制单元比较两个温度数据的温升数值，从而判断冷却系统对焊接电源的冷却效果以及焊接电源的发热情况。另外，还可以由操作人员在控制单元预先设定标准温度数据，控制单元比较从第三温度传感器6和第五温度传感器8获得的实测温度与该标准温度数据，若实测温度数据与标准温度数据的差值超出特定温差范围则判断为冷却不合格，若差值小于特定温差范围则判断为冷却合格。需要说明的是，温度传感器可以是本领域常用的能够测量液体温度的任何温度传感器，在此不做具体限定。

如上，控制单元分别与第一温度传感器4、第一液位传感器2、第二温度传感器5和第三温度传感器6；第四温度传感器7和第五温度传感器8相连接，以分别接收并处理第一温度传感器4、第一液位传感器2、第二温度传感器5和第三温度传感器6；第四温度传感器 7和第五温度传感器8检测的温度数据和液位数据，并根据处理结果为操作人员制作冷却液存储箱1和焊接电源的工作状态或健康状况的报表。

由上述说明可以知道，本实用新型公开的用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置可以实时测量冷却液存储箱1、焊接电源处的冷却液温度以及存储箱中的液位，从而判断冷却液存储箱1和焊接电源的工作状态并向操作人员发出健康预警，可以在钢轨焊接过程中实现更好的冷却效果、提高焊接质量。

在一个实施例中，本实用新型公开的用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置还包括电导率传感器3。电导率传感器3设置在冷却液存储箱1内并与控制单元相连接，以用于测量冷却液的电导率并将该电导率数据传送至控制单元。这样，可以由操作人员预先在控制单元设定电导率阈值，当控制单元从电导率传感器3接收的电导率数据超过该电导率阈值时，说明冷却液中的杂质含量较高、容易导致冷却系统回路堵塞，由控制单元向操作人员发出需更新冷却液的预警信息，以保证冷却系统正常运行。

在一个实施例中，本实用新型公开的用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置还包括第一流量传感器11和第三流量传感器 13和第二流量传感器12和第四流量传感器14。四个流量传感器分别设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的焊接电源的冷却液的入口处和出口处且分别与控制单元相连接，以测量用于冷却焊接电源的冷却液的流量并将该流量数据传送至控制单元。这样，控制单元可以结合用于冷却焊接电源的冷却液的流量数据和从上述第二温度传感器和第三温度传感器获得的温度数据判断焊接电源处的发热量，从而更准确地判断冷却系统对焊接电源的冷却效果，并进一步计算焊接过程中焊接电源的发热量变化以评估焊接电源的健康状态；另外，还可以根据从第四个流量传感器获得的流量数据通过控制单元计算流量差值，从而判断焊接电源处的冷却管路的健康状况，即，若四个流量传感器的流量不等，说明焊接电源处的冷却系统的回路有漏水情况；同时，还可以由操作人员在控制单元处设置标准流量值，由控制单元比较从四个流量传感器获得的实测流量数据与该标准流量值，如果实测流量数据大于标准流量值则冷却系统回路中存在漏水情况，如果实测流量数据小于标准流量值则证明冷却系统回路中存在阻塞问题。在一个实施例中，固定式钢轨闪光焊机具有多个焊接电源，该多个焊接电源中的每一个均具有与其连接的温度传感器和流量传感器，即，多个焊接电源中的每一个的冷却液入口处和出口处分别设置有温度传感器和流量传感器并均与控制单元相连接，以分别测量相应焊接电源处的冷却液的温升情况和流量情况。

在一个实施例中，本实用新型公开的用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置还包括第六温度传感器9和第七温度传感器 10。第六温度传感器和第七温度传感器分别设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的发热组件的冷却液的入口处和出口处且分别与控制单元相连接，以分别测量流入和流出焊机的发热组件的冷却液的温度，并将流入口和流出口处的冷却液温度数据传送至控制单元，由控制单元比较两个温度数据的温升数值，从而判断冷却系统对发热组件的冷却效果以及发热组件的发热情况。另外，还可以由操作人员在控制单元预先设定标准温度数据，控制单元比较从第六温度传感器获得的实测温度与该标准温度数据，若实测温度数据与标准温度数据的差值超出特定温差范围则判断为冷却不合格，若差值小于特定温差范围则判断为冷却合格。需要说明的是，第六温度传感器和第七温度传感器可以是本领域常用的能够测量液体温度的任何传感器，在此不做具体限定。优选地，发热组件包括动架电极及铜排19、静架电极及铜排20、推凸刀21和液压泵站热交换器22，可以将动架电极及铜排19、静架电极及铜排20、推凸刀21和液压泵站热交换器22作为整体并在该整体的冷却液入口处和出口处设置第六温度传感器和第七温度传感器。

在一个实施例中，本实用新型公开的用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置还包括第五流量传感器15和第六流量传感器 16。第五流量传感器和第六流量传感器分别设置在用于冷却固定式钢轨闪光焊机的发热组件的冷却液的入口处和出口处且分别与控制单元相连接，以用于测量用于冷却发热组件的冷却液的流量并将该流量数据传送至控制单元。这样，控制单元可以结合用于冷却发热组件的冷却液的流量数据和从上述第六温度传感器9和第七温度传感器10 获得的温度数据判断发热组件处的发热量，从而更准确地判断冷却系统对发热组件的冷却效果以及发热组件的发热量，并进一步计算焊接过程中发热组件的发热量变化以评估发热组件的健康状态；另外，还可以根据从流量传感器获得的流量数据通过控制单元计算流量差值，从而判断发热组件处的冷却管路的漏水情况；同时，还可以由操作人员在控制单元处设置标准流量值，由控制单元比较从流量传感器处获得的实测流量数据与该标准流量值，若实测流量数据大于标准流量值则说明冷却系统回路中存在漏水情况，若实测流量数据小于标准流量值则说明冷却系统回路中存在阻塞情况。

在一个实施例中，本实用新型公开的用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置中的控制单元包括可编程控制器和工业控制器。

可编程控制器能够从第一温度传感器4、第一液位传感器2、电导率传感器3、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器、第四流量传感器、第五流量传感器和第六流量传感器接收并处理温度、流量、电导率和液位数据，即：可编程控制器从第一温度传感器4获得冷却液存储箱1内的冷却液的温度数据，并将该温度数据与操作人预先设定的温度阈值比较，并生成比较结果；可编程控制器从电导率传感器4获得冷却液存储箱1内的冷却液的温度数据，并将该温度数据与操作人员预先设定的温度阈值比较，并生成比较结果；可编程控制器从第一液位传感器2获得冷却液存储箱1内的冷却液的液位数据，并将该液位数据与操作人预先设定的液位阈值比较，并生成比较结果；可编程控制器从第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器第一流量传感器和第二流量传感器、第三流量传感器、第四流量传感器获得用于冷却焊接电源的冷却液的入口处和出口处的冷却液的温度数据和流量数据，比较实测流量数据与操作人员预先设定的标准流量数据并生成比较结果，计算从第二温度传感器、第三温度传感器第四温度传感器、第五温度传感器获得的温度数据的差值以获得焊接电源处的温升数据，根据该焊接电源处的温升数据判断冷却系统对焊接电源的冷却效果；根据该焊接电源处的温升数据并结合第一流量传感器、第二流量传感器第三流量传感器、第四流量传感器测得的流量值计算焊接电源的发热情况，并评价焊接电源的发热量变化；可编程控制器从第六温度传感器、第七温度传感器、第五流量传感器和第六流量传感器获得用于冷却发热组件的冷却液的入口处和出口处的冷却液的温度数据和流量数据，比较实测流量数据与操作人员预先设定的标准流量数据并生成比较结果，计算从第六温度传感器和第七温度传感器获得的温度数据的差值以获得发热组件处的温升数据，根据该发热组件处的温升数据判断冷却系统对焊接电源的冷却效果；根据该发热组件处的温升数据并结合第五流量传感器、第六流量传感器测得的流量值计算发热组件的发热情况，并评价发热组件的发热量变化。

工业控制器与可编程控制器通信并根据可编程控制器计算得到的上述温升数据、电导率数据、流量比较数据，形成冷却液存储箱1内冷却液温度、电导率、液位、焊接电源健康状况、发热组件健康状况的报表并根据比较结果发出状态预警信息以供操作人员参考，以了解钢轨闪光焊机的各部件的状况、冷却系统中的回路的健康状况并做出调整，从而提高钢轨焊接质量。

Claims

1.一种用于固定式钢轨闪光焊机的冷却系统状态检测装置，其特征在于，所述冷却系统状态检测装置包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在冷却液存储箱内，以用于监测冷却液存储箱内的冷却液的温度；

第一液位传感器，所述第一液位传感器设置在冷却液存储箱内，以用于监测冷却液存储箱内的冷却液的液位；

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在用于冷却所述固定式钢轨闪光焊机的焊接电源的冷却液的入口处；

第三温度传感器，所述第三温度传感器设置在用于冷却所述固定式钢轨闪光焊机的焊接电源的冷却液的出口处；和

控制单元，所述控制单元分别与所述第一温度传感器、所述第一液位传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器相连接，以分别从所述第一温度传感器、所述第一液位传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器接收并处理温度和液位数据。

2.根据权利要求1所述的冷却系统状态检测装置，其特征在于，所述冷却系统状态检测装置还包括电导率传感器，所述电导率传感器设置在所述冷却液存储箱内并与所述控制单元相连接。

3.根据权利要求1所述的冷却系统状态检测装置，其特征在于，所述冷却系统状态检测装置还包括第一流量传感器和第二流量传感器，所述第一流量传感器和所述第二流量传感器分别设置在用于冷却所述固定式钢轨闪光焊机的焊接电源的冷却液的入口处和出口处，并且所述第一流量传感器和所述第二流量传感器分别与所述控制单元相连接。

4.根据权利要求3所述的冷却系统状态检测装置，其特征在于，所述固定式钢轨闪光焊机具有多个焊接电源，所述多个焊接电源中的每一个均具有与其连接的所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第一流量传感器和所述第二流量传感器。

5.根据权利要求1所述的冷却系统状态检测装置，其特征在于，所述冷却系统状态检测装置还包括第四温度传感器和第五温度传感器，所述第四温度传感器和所述第五温度传感器分别设置在用于冷却所述固定式钢轨闪光焊机的发热组件的冷却液的入口处和出口处，并且所述第四温度传感器和所述第五温度传感器分别与所述控制单元相连接。

6.根据权利要求5所述的冷却系统状态检测装置，其特征在于，所述发热组件包括动架电极及铜排、静架电极及铜排、推凸刀和液压泵站热交换器。

7.根据权利要求3所述的冷却系统状态检测装置，其特征在于，所述冷却系统状态检测装置还包括第三流量传感器和第四流量传感器，所述第三流量传感器和所述第四流量传感器分别设置在用于冷却所述固定式钢轨闪光焊机的发热组件的冷却液的入口处和出口处，并且，所述第三流量传感器和所述第四流量传感器分别与所述控制单元相连接。

8.根据权利要求1所述的冷却系统状态检测装置，其特征在于，所述控制单元包括：

可编程控制器，所述可编程控制器能够从所述第一温度传感器、所述第一液位传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器接收并处理温度和液位数据；和

工业控制器，所述工业控制器与所述可编程控制器通信并根据所述可编程控制器的处理结果生成报表和状态预警信息。