CN2159848Y - 焊轨机自动控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焊轨机自动控制器，其特点 是由步进阀位执行器、变压器、调节阀、气体整流部 件、流量传感部件、回火安全阀、电磁阀、电源控制屏、 机体和微机屏蔽箱、控制屏、线路板等组成的；调节阀 与步进阀位执行器联接，流量传感部件通过气体整流 部件与调节阀相联，电源控制屏与微机控制屏分开布 置，气体整流部件接在调节阀出口处，流量传感部件 装在整流部件出口，流量传感部件测得的流量信号通 过电缆送入微机，电磁阀通过胶管联于传感部件下方 侧及出口回火安全阀之间。本产品操作方便、稳定性 高、不产生回火、焊接质量好，提高了轨道的强度。

Description

本实用新型涉及一种焊轨机自动控制器，它属于铁道无缝线路建设用设备。

铁道无缝线路是本世纪的重大改革，它对于提高轨道的强度，延长设备的使用寿命，保证行车安全具有十分明显的效果，钢轨现场焊接是无线线路铺设技术的重要环节，长期以来由于焊接不良所引起的一系列问题，始终困挠着无缝线路优势的充分发挥，现在小型气压焊技术已成为钢轨焊接的主要手段。目前，小型气压焊接工艺采用人工控制，操作稳定性差，人为干扰因素多，如操作不当或由于气温及气体质量不稳，极易产生回火，严重影响焊接质量，在进行线口焊轨时将会影响正常的运输秩序。

本实用新型的目的是要提供一种改善焊接工艺、进行自动化焊接的焊轨机自动控制器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种焊轨机自动控制器，它是由微机屏蔽箱1、微机控制屏3、线路板5、6、步进阀位执行器7、电源控制阀屏8、变压器9、调节阀11、气体整流部件12、流量传感部件13、进口过滤器17、回火安全阀18、电磁阀19、机箱20、门21、后盖板22和扬声器23组成的：调节阀11通过阀芯杆螺纹与步进阀位执行器7联接，流量传感部件13通过气体整流部件12与调节阀11相联，电源控制屏8与微机控制屏3分开布置，气体整流部件12接在调节阀出口处，流量传感部件13装在整流部件出口，流量传感部件13测得的流量信号通过电缆送入微机，电磁阀19通过胶管联于传感部件13下方侧及进口回火安全阀18之间，在出口装有回火安全阀18；微机控制屏3上设置电源开关24、急停开关25、手动、自动开关26、试验开关27、焊接开关28、数码管显示流量值29、超限报警指示灯30、和音响信号；步进阀位执行器7是由手柄31、螺母轴32、齿轮相盖33、齿轮箱34、被动齿轮35、平键36、轴承37、执行器壳38、轴承盖41、限位滑块42、45、限位开关43、执行器支架44、中间齿轮46、电机齿轮47、步进电机48、滑块50和丝杠轴51组成的：步进电机48用M4螺钉固定于齿轮箱34底板，电机轴上装有齿轮47，齿轮5、16、17构成传动部件，齿轮35用平键36固定在螺母轴32上，传动部件装在齿轮箱34上，齿轮箱固定在执行器壳38上；螺母轴32、丝杠轴51构成阀门驱动部件，中间齿轮46将电机的圆周运动由螺母带动丝杠轴51，丝杠轴受滑块50及限位滑块44限制，将圆周运动变为上、下直线运动，驱动阀门的开、闭；螺母轴32由轴承37、执行器壳38轴承盖41组成支承、固定部件；执行器壳38用吸顶丝39的联接方式与支架44相连；支架44通过中心孔螺纹与调节阀11固定，阀芯杆上M6螺纹与滑块50    M6螺孔相连。

由于采用上述方案，本实用新型已成为钢轨焊接的主要手段，它提高了轨道的强度，延长设备的使用寿命，操作方便，稳定性高，不产生回火，焊接质量佳。

下面通过附图与实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例正视图。

图2是本实用新型实施例后视图。

图3是本实用新型实施例侧视图。

图4是本实用新型实施例步进阀位执行器7结构图。

图5是本实用新型实施例电路图。

图6是工作原理框图。

图中：1微机屏蔽箱，2减振垫，3微机控制屏，4线路板压条，5、6线路板，7步进阀位执行器，8电源屏，9变压器，10基板，11调节阀，12气体整流部件，13流量传感部件，14接火架，15、16胶管，17进口过滤器，18回火限制阀，19电磁阀，20机箱，21门，22后盖板，23扬声器，24电源开关，25急停开关，26手动、自动开关，27试验开关，28焊接开关，29数码显示流量值，30超限报警指示灯，31手柄，32螺母轴，33齿轮箱盖，34齿轮箱，35被动齿轮，36平键，37轴承，38执行器壳，39顶丝，40轴承盖紧固螺钉，41轴承盖，42、45限位滑块，43限位开关，44执行器支架，46中间齿轮，47电机齿轮，48步进电机，49开口销，50滑块，51丝杠轴。

参见图1、2、3、6；微机部分是由微机屏蔽箱1，线路板5、6，和控制屏3组成的，调节阀11通过阀芯杆螺纹与执行器7联接，流量传感部件13通过气体整流部件与调节阀相联，流量传感部件13测得的流量信号通过电缆送入微机。为提高可靠性，特将电源控制屏8与微机操作屏3分开布置，为安全生产，防止回火窜入管路，特在出口安装回火安全阀18。

两种气体经进口通过过滤器17进入调节阀11，调节阀11联于阀位执行器7上，完成对气体流量的自动调节，气体整流部件12接在调节阀出口，起稳定气流的作用，流量传感部件13接在整流部件12出口，完成对气体流量的测量；电磁阀19通过胶管联于传感部件13下方侧及出口回火安全阀之间，完成自动开阀门、关阀门的动作；回火安全阀18起安全防护作用，出口用螺纹与外部管路相接。

附件自动点火枪通过电源屏8上点火杆口联系微机输出口上，完成自动点火操作。

微机控制屏上有各种开关：电源开关24，急停开关25，手动、自动开关26，试验开关27，焊接开关28；还有数码管显示流量值29，超限报警指示灯30和音响信号。上述装设部件为市售成品。

如图4所示；步进阀位执行器7是本实用新型设计重点，步进电机48用M4螺钉固定在齿轮箱4底板电机轴上，装有动力输出齿轮47；齿轮47、46和被动齿轮35构成传动部件，齿轮35用平键36固定在丝母轴32上，接受电机的转动，同时带动丝杆作上下运动，驱动调节阀11的开关动作，完成对流量的控制。传动部件安装在铅铸的齿轮箱34上，齿轮箱34用M4螺钉固定于执行器壳38上。由丝母轴32、丝杠轴51构成阀门驱动部件，即由齿轮46将电机的圆周运动由丝母轴带动丝杠轴51，丝杠受滑块50、限位滑块44限制。

丝母轴32由轴承37、执行器壳38、轴承盖41构成支承及固定部件。执行器壳38用于吸顶丝39的联接方式与支架44相联。支架44由铝合金铸成，用中心孔螺纹与调节阀11固定在一起。阀芯杆上M6螺纹与滑块50M6螺孔相联，完成动力传递。

手柄1用于手动操作时的人工操作及安装时调整操作，限位开关43是阀位下限，同时是开机自动检索信号。轴承37、支架44和执行器壳38起支撑和固定作用，齿轮箱34及盖33完成传动部件的润滑及密封作用。

动态结构：由微机单片机控制步进电机48作正、反向转动，动力由电机轴上齿轮47通过齿轮46传动于被动齿轮35，齿轮46用于调整主动齿轮47和被动齿轮35的中心距转动方向。通过齿轮传动于螺母轴32，螺母轴32与丝杠轴51将圆周运动变成为直线运动，驱动调节阀作开、闭动作；限位滑块42、45及滑块50配合丝杠轴32完居直线运动，驱动调节阀的开关动作，完成对流量的控制。流量传感部件13将气体流量变为电信号、送至单片机，单片机将其交换为流量值送显示，同时与给定值（拨盘开关）进行比较、计算、控制步进调节阀进行流量调整，保证焊接正常进行。

操作：在操作时分两个阶段进行，第一阶段为试验阶段，首先接通试验开关27，计算机按给定拨盘开关值打开电磁阀19供气，并将阀位调到所示值后启动点火杆回火，由操作人员观察火焰情况，直至合适为止，将此时所显示的数值固定于拨盘开关，实验调整工作结束。第二阶段将焊接开关打开，即进入焊接控制程序，将气体流量稳定在规定范围内，当某种气体不能达到给定值时，则发出警报，由操作员处理。

还可进行手动式操作，将手动、自动开关26处于手动位置，此时微机只对流量进行测量显示，流量调节靠手动调节阀门控制，这种情况用于故障状态下保证焊轨继续进行。

设有急停开关25，当设备发生故障不能停或需立即停时，可搬动急停开关25，立即切断气源，停止供气。

如图5所示，为总电路图。采用元件型号与作用见表1：

表1：

序号        名        称        型号        在电路中的作用        目        的

IC1        单片微机        8751        中央处理机

IC2        八D锁存器        74373        地址译码        地址缓冲寄存器

IC3、4        八D触发器        74273        输出控制        电机、点火、报警输出

IC5、6        三态缓冲器        74244        数字拨盘输入缓冲        输入寄存

IC7－10        移位寄存器        74164        显示驱动、译码        显示控制

IC11        双单稳触发器        4528        输入整形、放大        输入驱动

IC12        双线性放大器        UA747        输入放大        信号放大

IC13        时基电路        NE555        信号发生器        驱动扬声器

IC14        或门电路        7403        逻辑电路        逻辑运算

IC15        与门电路        7400        逻辑电路        逻辑运算

G01        光电耦合器        TLP521        光电隅离        隅离

G02－5        光电耦合器        TPL521        光电隅离        隅离

AN1－5        按钮        主令开关        人、机交流

K1－2        开关        主令开关        功能设定

BCD1－4        数码开关        数据输入

LED1－4        数码管        流量显示

J        固态继电器        输出开关        电阀控制

Q        点火枪        点火输出

BG2－7        晶体管        电机驱动

Claims (1)

1、一种焊轨机自动控制器，其特征在于它是由微机屏蔽箱(1)、微机控制屏(3)、线路板(5)、(6)、步进阀位执行器(7)、电源控制阀屏(8)、变压器(9)、调节阀(11)、气体整流部件(12)、流量传感部件(13)、进口过滤器(17)、回火安全阀(18)、电磁阀(19)、机箱(20)、门(21)、后盖板(22)和扬声器(23)组成的：

a、调节阀(11)通过阀芯杆螺纹与步进阀位执行器(7)联接，流量传感部件(13)通过气体整流部件(12)与调节阀(11)相联，电源控制屏(8)与微机控制屏(3)分开布置，气体整流部件(12)接在调节阀出口处，流量传感部件(13)装在整流部件出口，流量传感部件(13)测得的流量信号通过电缆送入微机，电磁阀(19)通过胶管联于传感部件(13)下方侧及进口回火安全阀(18)之间，在出口装有回火安全阀(18)；

b、微机控制屏(3)上设置电源开关(24)、急停开关(25)、手动、自动开关(26)、试验开关(27)、焊接开关(28)、数码管显示流量值(29)、超限报警指示灯(30)、和音响信号；

c、步进阀位执行器(7)是由手柄(31)、螺母轴(32)、齿轮相盖(33)、齿轮箱(34)、被动齿轮(35)、平键(36)、轴承(37)、执行器壳(38)、轴承盖(41)、限位滑块(42)、(45)、限位开关(43)、执行器支架(44)、中间齿轮(46)、电机齿轮(47)、步进电机(48)、滑块(50)和丝杠轴(51)组成的：步进电机(48)用M4螺钉固定于齿轮箱(34)底板，电机轴上装有齿轮(47)，齿轮(5)、(16)、(17)构成传动部件，齿轮(35)用平键(36)固定在螺母轴(32)上，传动部件装在齿轮箱(34)上，齿轮箱固定在执行器壳(38)上；螺母轴(32)、丝杠轴(51)构成阀门驱动部件，中间齿轮(46)将电机的圆周运动由螺母带动丝杠轴(51)，丝杠轴受滑块(50)及限位滑块(44)限制，将圆周运动变为上、下直线运动，驱动阀门的开、闭；螺母轴(32)由轴承(37)、执行器壳(38)轴承盖(41)组成支承、固定部件；执行器壳(38)用吸顶丝(39)的联接方式与支架(44)相连；支架(44)通过中心孔螺纹与调节阀(11)固定，阀芯杆上M6螺纹与滑块(50)M6螺孔相连。

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