WO2015010630A1

WO2015010630A1 - 推瘤油缸以及使用其的非对称截面槽型钢轨闪光焊机

Info

Publication number: WO2015010630A1
Application number: PCT/CN2014/082893
Authority: WO
Inventors: 郦雪云; 黄腾飞; 夏青顺; 刘晓磊; 黄思姬; 李贤元; 唐欧平
Original assignee: 常州市瑞泰工程机械有限公司; 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2015-01-29
Also published as: WO2015010633A1; WO2015010636A1

Abstract

一种推瘤油缸（19），所述推瘤油缸（19）设置有包括第一腔室和第二腔室的双腔缸体结构，所述推瘤油缸（19）的活塞杆（196）穿过所述第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通过固定设置在所述推瘤油缸（19）的活塞杆（196）上的第一活塞（194）分隔形成第一子腔室（C1）和第二子腔室（C2），所述第二腔室通过固定设置在所述活塞杆（196）上的第二活塞（195）分隔形成第三子腔室（C3）和第四子腔室（C4）；并且，所述第一子腔室（C1）和第三子腔室（C3）具有并联的进油口/出油口，所述第二子腔室（C2）和第四子腔室（C4）具有并联的出油口/进油口。还公开了一种使用上述推瘤油缸（19）的非对称截面槽型钢轨（G）闪光焊机（10）。推瘤油缸可以在不增加油缸直径的情况下，增大推瘤油缸的推力输出，保证非对称截面槽型钢轨的推瘤切削的顺利进行，解决闪光焊机的结构设计布局难题。

Description

推瘤油缸以及使用其的非对称截面槽型钢轨闪光焊机

技术领域

本发明属于轨道闪光焊接技术领域，涉及一种推瘤油缸以及使用该推瘤油缸的非对称截面槽型钢轨闪光焊机。背景技术

在轨道焊接技术领域，闪光焊开始应用于轨道焊接领域以实现钢轨的无缝焊接，特别是在工字型钢轨的焊接中，闪光焊以及闪光焊机 (特别是移动式闪光焊机）的技术不断发展进步并且越来越成熟。

现有的闪光焊接技术中，在闪光焊接结束后会引入推瘤切削步骤对相对凸出的焊瘤进行推瘤处理。因此，相应地，会在闪光焊机中设置推瘤刀装置以及用于为推瘤刀提供推力的推瘤油缸，推瘤油缸通过其活塞杆输出推力至推瘤刀。

但是，闪光焊机中所设计的推瘤油缸容易存在推力输出不够的问题，从而严重影响推瘤处理的效率，尤其是在非对称截面槽型钢轨的闪光焊接领域，针对传统的工字型钢轨而设计的推瘤油缸明显不能满足非对称截面槽型钢轨的闪光焊接推瘤处理要求。

现有技术中，增加推瘤油缸的推力输出一般地通过增大油缸的直径或增加液压系统压力来实现，但是油缸直径过大会引起闪光焊机布局设计困难、要求推瘤切削力与推瘤阻力之间的悬臂增大、推瘤刀受更大弯矩导致推瘤刀易变形、寿命减少等难题；而液压系统压力的增加会增大生产成本、增加回路泄漏风险。油缸推力增大也容易造成活塞往返运动时对油缸两端的撞击力增大，振动和动能损耗大。发明内容

本发明的目的之一在于，在可以不增加推瘤油缸的油缸直径的情况下增加推瘤油缸的推力输出。

本发明的还一目的在于，提出一种适用于焊接非对称截面槽型钢轨的闪光焊机。

为实现以上目的或者其他目的，本发明提供以下技术方案。

按照本发明的一方面，提供一种推瘤油缸（ 19 ) , 所述推瘤油缸 ( 19) 设置有包括第一腔室和第二腔室的双腔缸体结构，所述推瘤油缸（ 19) 的活塞杆（ 196) 穿过所述第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通过固定设置在所述推瘤油缸（ 19) 的活塞杆上的第一活塞（ 194) 分隔形成第一子腔室（C1) 和第二子腔室（C2) , 所述第二腔室通过固定设置在所述活塞杆上的第二活塞（ 195)分隔形成第三子腔室（C3) 和第四子腔室（C4); 并且，所述第一子腔室（C1)和第三子腔室（C3) 具有并联的进油口 /出油口，所述第二子腔室（C2)和第四子腔室（C4) 具有并联的出油口 /进油口。

按照本发明的又一方面，提供一种非对称截面槽型钢轨（G) 闪光焊机（ 10) , 所述闪光焊机（ 10) 中设置有用于为推瘤刀（ 18) 提供推力的以上所述的推瘤油缸（ 19) 。

根据本发明一实施例的闪光焊机（ 10) , 其中，所述闪光焊机（ 10) 中设置有用于在闪光焊接过程中夹持固定所述钢轨（ G )的第一夹钳机构（ 13) 和第二夹钳机构（ 14) ；所述第一夹钳机构（ 13) 和第二夹钳机构（ 14) 通过所述闪光焊机 ( 10) 的中心铰轴（ 15)铰接，所述第一夹钳机构（ 13) 和第二夹钳机构（ 14) 的下端分别设置有第一钳口（ 131 ) 和第二钳口（ 141 ) , 并且，在所述第一夹钳机构（ 13 ) 和第二夹钳机构（ 14) 的上端之间配置有夹钳驱动装置（ 16) , 所述夹钳驱动装置（ 16)在夹持固定所述钢轨（G)的过程中同时驱动所述第一夹钳机构（ 13) 和第二夹钳机构（ 14) 相对所述中心铰轴（ 15) 转动以使所述第一钳口（ 131) 和第二钳口（ 141 ) 之间相对地闭合或打开；

并且，在所述中心铰轴（ 15) 上套装有轴套（ 17) , 在所述轴套 ( 17) 的下部固定设置有定位块（21 ) ；

其中，所述定位块（21, 31) 的下夹持定位面（210, 310) 包括对应所述钢轨 ( G) 的轨头踏面（G6) 而设置的中压面以及在所述中压面的两侧的至少一侧相对凸起设置的、对应所述钢轨（G)的轨唇踏面（G4) 而设置的侧压面，所述侧压面相对所述中压面凸出的高度差 (H)等于所述轨头踏面（G6) 与所述轨唇踏面（G4)之间的高度差；其中，所述第一钳口（ 131) 和第二钳口（ 141) 的分别均与所述钢轨（G) 的轨腰窄口（G2) 的形状至少局部地相吻合。

按照本发明一实施例的闪光焊机（ 10) , 其中，所述推瘤刀（ 18) 包括：

第一刀体（ 181), 其刀口形状对应于钢轨的（G)的轨腰宽口（G9) 的外轮廓形状设置；

第二刀体（ 182 ), 其刀口形状至少对应于钢轨的（ G )的轨槽（ G5 ) 的轮廓形状设置；

第三刀体（ 183), 其刀口形状对应于钢轨的（G)的轨腰窄口（G2) 的外轮廓形状设置；

第四刀体（ 184) , 其刀口形状至少对应于钢轨的（ G)的轨底（ G1 ) 的底面形状设置；以及

锁紧机构（ 185) ；

其中，所述第一刀体（ 181 ) 和所述第二刀体（ 182) 通过第一铰轴（XI)铰接，所述第二刀体（ 182) 与所述第三刀体（ 183) 通过第二铰轴（X2)铰接，所述第三刀体（ 183) 与所述第四刀体（ 184) 通过第三铰轴（X3)铰接；

所述第一刀体（ 181 ) 、第二刀体（ 182) 、第三刀体（ 183) 和第四刀体（ 184)围拢并通过锁紧机构（ 185)锁紧后，所述第一刀体（ 181)、第二刀体（ 182) 、第三刀体（ 183 ) 和第四刀体（ 184) 的刀口所包络形成的内轮廓与所述钢轨（G) 的截面外轮廓基本相吻合；

并且，所述第二铰轴（X2)被设置在所述第二刀体（ 182)被卡入所述钢轨（G) 的轨槽（G5) 进行定位后能够使所述第三刀体（ 183) 相对其旋转自由地挂入或脱离所述钢轨（G) 的轨腰窄口（G2) 的位置。附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图 1是一典型实施例的非对称截面槽型钢轨的截面结构示意图。图 2是图 1所示的非对称截面槽型钢轨 G按左右铺设后的示意图。图 3 是按照本发明一实施例的非对称截面槽型钢轨闪光焊机的主视图。

图 4是图 3所示实施例的非对称截面槽型钢轨闪光焊机的 A-A截面视图。图 5 是按照本发明一实施例的非对称截面槽型钢轨闪光焊机的侧面视图。

图 6是图 5所示实施例的非对称截面槽型钢轨闪光焊机在钳口打开状态时的示意图。

图 7是一实施例的吊装轴套的主视图。

图 8是图 7所示实施的吊装轴套的侧视图。

图 9是一实施例的 T型导向块的结构示意图。

图 10是按照本发明一实施例的定位块的截面结构示意图。

图 1 1是按照本发明又一实施例的定位块的截面结构示意图。图 12是图 11 所示实施例的定位块相对右侧钢轨的定位固定示意图。

图 13是按照本发明一实施例的推瘤刀的主视图。

图 14是按照本发明一实施例的推瘤刀的立体结构示意图。

图 15至图 18是图 13和 14所示实施例的推瘤刀在相对钢轨的挂刀过程示意图。

图 19是按照本发明一实施例的推瘤油缸的截面结构示意图。具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方方案的限定或限制。

下面的描述中，为描述的清楚和筒明，并没有对图中所示的所有多个部件进行描述。附图中示出了多个部件为本领域普通技术人员提供本发明的完全能够实现的公开内容。对于本领域技术人员来说，许多部件的操作都是熟悉而且明显的。

非对称截面槽型钢轨相对工字型钢轨具有非对称和槽口的特点，图 1 示出了一典型实施例的非对称截面槽型钢轨的截面结构示意图，以下以图 1所示实施例的钢轨对非对称截面槽型钢轨进行结构说明。如图 1所示，非对称截面槽型钢轨 G的下半部与工字型钢轨相同，在水平的相对较宽的轨底 G1 中部朝上延伸出轨腰 G8 , 轨底 G1和轨腰 G8关于钢轨 G的中心线 L 1对称，轨腰 G8的顶部为形成有轨头踏面 G6的轨头 G7以及形成有轨唇踏面 G4的轨唇 G3 , 轨头 G7与轨唇 G3之间形成相对中心线 L 1偏置的轨槽 G5 , 轨底 G1与轨头 G7之间形成轨腰宽口 G9 , 轨底 G1与轨唇 G3之间形成轨腰窄口 G2。因此，轨头 G7与轨唇 G3明显关于中心线 L 1明显不对称，轨头踏面 G6与轨唇踏面 G4 之间存在一定的高度差，从而，轨腰宽口 G9 与轨腰窄口 G2之间相对中心线 L 1也明显不对称。

需要理解的是，在以下实施例中，以适用于焊接如图 1 所示的非对称截面槽型钢轨的闪光焊机进行示例说明，本领域技术人员将理解到本发明的实施例的闪光焊机并不限于图 1 所示实施例形状的非对称截面槽型钢轨 G的闪光焊机，在非对称截面槽型钢轨的形状等发生等同的或者较小变化的情况下，本领域技术人员在以下实施例的教导或启示下，也能够作出相应的等同改变。因此，为了描述的清楚和筒明，未对各种标准中所规定的非对称截面槽型钢轨的对应的闪光焊机进行 ——列举。

图 2所示为图 1所示的非对称截面槽型钢轨 G按左右铺设后的示意图。如图 2所示，分别左右两侧铺设的左钢轨 G和右钢轨 G基本地按照它们的所处位置的中心线 L2对称地布置，本发明的目的之一在于闪光焊接完左钢轨 G或右钢轨 G中的一个后，可以在不对闪光焊机掉头转向的情况下对左钢轨 G或右钢轨 G中的另一个进行继续焊接。需要说明的是，在本文中， "左"、 "右"、 "上"和"下"的方位术语是相对于附图中的非对称截面槽型钢轨所置放的方位来定义的。并且，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据非对称截面槽型钢轨所置放的方位的变化而相应地发生变化。

在下文中， "非对称截面槽型钢轨"筒称为 "钢轨"。

图 3 所示为按照本发明一实施例的非对称截面槽型钢轨闪光焊机的主视图，图 4所示为图 3所示实施例的非对称截面槽型钢轨闪光焊机的 A-A截面视图，图 5所示为按照本发明一实施例的非对称截面槽型钢轨闪光焊机的侧面视图，图 6所示为图 5所示实施例的非对称截面槽型钢轨闪光焊机在钳口打开状态时的示意图。以下首先结合图 3 至图 6对本发明实施例的闪光焊机 10进行示例性地详细说明。

闪光焊机 10主要包括两部分，即前箱体组件 1 1和后箱体组件 12 , 前箱体组件由左夹钳机构 13和右夹钳机构 14、夹紧油缸 16、中心铰轴 15及左钳口 131和右钳口 141组成如图 5; 后箱体组件由左夹钳机构 13和右夹钳机构 14、夹紧油缸 16、中心铰轴 15及左钳口 131和右钳口 141组成如图 6。前箱体组件 1 1和后箱体组件 12的下端通过缸轴 93构成水平移动副，从而前箱体组件 1 1和后箱体组件 12之间可以在钢轨的长度方向相对的移动，前箱体组件 11可以用来夹持固定需要焊接的一钢轨，后箱体组件 12可以用来夹持固定需要焊接的相对的另一钢轨。在该实施例中，在后箱体组件 12的外端设置有顶锻油缸 91 , 顶锻油缸 91为缸轴 93提供驱动力。

闪光焊机 10中设置有中心铰轴 15 , 中心铰轴 15贯穿前箱体组件 11和后箱体组件 12; 前箱体组件 1 1和后箱体组件 12中各设置有左夹钳机构 13和右夹钳机构 14 ,每对左夹钳机构 13和右夹钳机构 14的下端分别设置左钳口 131和右钳口 141 , 每对左夹钳机构 13和右夹钳机构 14的上端之间设置有夹紧油缸 16 , 在该实施例中，夹紧油缸 16大致水平地布置，其两端分别铰接左夹钳机构 13和右夹钳机构 14的上端部，这样，夹紧油缸 16在水平伸缩动作时，驱动左夹钳机构 13和右夹钳机构 14相对固定的中心铰轴 15转动，从而可以使每对左钳口 131和右钳口 141可以相对地运动以闭合或者打开；在如图 5所示实施例的对左侧钢轨的闪光焊接过程中，左钳口 131和右钳口 141分别在钢轨 G的轨腰宽口 G9和轨腰窄口 G2处至少部分地压紧轨腰 G8的左右两面，从而实现对钢轨在左右方向的夹持固定。因此，夹紧油缸 16 为夹钳动作提供驱动力，其具体类型以及伸缩行程等不是限制性的。

在该实施例中，左夹钳机构 13和右夹钳机构 14 内可以安置焊接变压器 91 , 用于在闪光焊的过程中提供焊接电源。在该实施例中，每对左钳口 131和右钳口 141分别与焊接变压器 91耦接。需要理解是，在本发明中闪光焊的焊接电源部分的具体设置不是限制性的。

在该实施例中，闪光焊机 10的前箱体组件 1 1 内部的在相向于后箱体组件 1 1的一端装有推瘤刀 18 , 在前箱体组件 11的外端设置有推瘤油缸 19 , 推瘤油缸 19的活塞杆与推瘤刀 18连接，推瘤油缸 19可以为推瘤刀 18提供其在切削焊接位置处的相对外凸的焊瘤所需的动力。推瘤油缸 19的个数可以但不限于如图 4所示的两个。

图 7所示为一实施例的吊装轴套的主视图，图 8所示为图 7所示实施的吊装轴套的侧视图，图 9所示为一实施例的 T型导向块的结构示意图。结合图 5至图 9所示，中心铰轴 15上套装有吊装轴套 17, 吊装轴套 17的套环被装在中心铰轴 15上，并且置于左夹钳机构 13与右夹钳机构 14之间，键 179主要用作对吊装轴套 17起轴向、径向约束作用，使得吊装轴套 17与中心铰轴 15固定连接。吊装轴套 17上端纵向地外凸设置有垂向的导块 173 ,对应导块 173设置有 T形导向块 174 , 导块 173被限定在 T形导向块 174的在垂直方向设置的滑槽 1741中，从而导向块 174和吊装轴套 17之间可以相对地在垂直方向运动。

如图 7和图 8所示，在该实施例中，吊装轴套 17的套环向上延伸出支撑板 176 , 在支撑板 176上纵向地（平行于中心铰轴 15的方向）外凸出导块 173 , 导块 173与支撑板 176的连接处设置加强筋 175。

如图 9所示，在该实施例中，导向块 174的主体上设置有垂直方向的滑槽 1741 , 主体左右两侧延伸出铰支臂 1742 , 铰支臂 1742基本对称设置，从而大致地形成 T形的导向块 174。每个铰支臂 1742上设置铰接孔，通过铰接孔，左右两侧的铰支臂 1742分别与左拉杆 171和右拉杆 172的上端铰接 (如图 5和图 6所示） , 左拉杆 171和右拉杆 172的下端分别与左夹钳机构 13和右夹钳机构 14的内侧处铰接，该铰接位置位于左夹钳机构 13和右夹钳机构 14的相对地位于中心铰轴 15 以上的部分处。这样，通过向 T形导向块 174和吊装轴套 17之间只可在垂直方向运动的特点，确保左夹钳机构 13和右夹钳机构 14相对中心轴旋转角度一致。

继续如图 4至图 9所示，在吊装轴套 17的下部固定设置有定位块

21 , 定位块 21可以但不限于通过螺栓等方式可拆卸地固定在吊装轴套 17上。

图 10所示为按照本发明一实施例的定位块的截面结构示意图。在该实施例中，定位块 21的截面（钢轨截面方向）大致呈方形，上面形成安装面 215 , 在安装固定在吊装轴套 17上时，安装面 215与如图 7 和图 8所示的在吊装轴套 17的下端面设置的定位面 177相匹配固定；定位块 21的下面形成下压面 210 , 在左钳口 131和右钳口 141夹紧钢轨 G的轨腰前，闪光焊机 10的设备的重量至少部分地通过下压面 210 作用在钢轨 G的上端，从而对地面上的钢轨产生下压固定。在该实施例中，下压面 210包括中压面 211 以及中压面 211 两侧的第一侧压面 212和第二侧压面 213 ,中压面 211对应钢轨 G的轨头踏面 G6而设置，第一侧压面 212和第二侧压面 213对应钢轨的轨唇踏面 G4而设置，第一侧压面 212和第二侧压面 213相对中压面 211 凸出形成类似台阶的结构，第一侧压面 212和第二侧压面 213相对中压面 211 凸出的高度差 H相等，并且被设置为等于轨头踏面 G6与所述轨唇踏面 G4之间的高度差，也即，中压面 211相对两个侧压面 212和 213的凹陷的深度 H 与钢轨 G的轨槽两侧的轨头踏面 G6和轨唇踏面 G4之间的高度差相匹配。

这样，在第一侧压面 212和第二侧压面 213 的任一个下压至轨唇面 G4、中压面 21 1下压至轨头面 G6时，下压力可以大致均匀地分布在轨槽两侧的轨唇踏面 G4和轨头踏面 G6上，使钢轨 G相对地面不易倾斜，尤其地，通过设置两个侧压面 212和 213 , 如图 10所示，在焊接左侧钢轨时，第一侧压面 212与左侧钢轨的轨唇踏面 G4相作用、第二侧压面 213悬空，而在焊接右侧钢轨时（如图 10中虛线部分所示），第二侧压面 213与右侧钢轨的轨唇踏面 G4相作用、第一侧压面 212悬空，当然，中压面 211 位置设置使其在焊接左侧钢轨和右侧钢轨时都能与其中压面 211相作用，因此，定位块 21能同时适用于左侧钢轨和右侧钢轨的焊接，可以借助同一定位块 21对钢轨夹持定位，有利于避免闪光焊机 10掉头转向。

优选地，定位块 21 设置为对称结构，在该实施例中，定位块 21 相对其下压的钢轨的中心线 L 1对称，第一侧压面 212和第二侧压面 213 对称地设置在右左两侧边沿处，中压面 21 1分别通过第一斜面 21 12和第二斜面 21 13分别与第一侧压面 212和第二侧压面 213过渡连接。中压面 21 1上可以设置用于固定定位块 21的两个安装孔。中压面 211的宽度大于钢轨的轨头踏面 G6的左侧边沿至钢轨 G的中心线 L 1的距离的两倍，也即，大于钢轨 G的轨头 G7的外端到钢轨 G的中心线 L 1 的距离的两倍，这样，防止在中压面 211下压在轨头踏面 G6时，避免第一斜面 21 12或第二斜面 21 13等接触钢轨 G造成干涉作用。

图 1 1所示为按照本发明又一实施例的定位块的截面结构示意图。如图 1 1 所示，定位块 31 的截面（钢轨截面方向）大致呈方形，上面形成安装面 315 , 在安装固定在吊装轴套 17上时，安装面 315与如图 7和图 8所示的在吊装轴套 17的下端面设置的定位面 177相匹配固定；定位块 31的下面形成下压面 310 , 在左钳口 131和右钳口 141夹紧钢轨 G的轨腰前，闪光焊机 10的设备的重量至少部分地通过下压面 310 作用在钢轨 G的上端，从而对地面上的钢轨产生下压固定。在该实施例中，下压面 310包括中压面 31 1以及中压面 311—侧的侧压面 312 , 中压面 31 1对应钢轨 G的轨头踏面 G6而设置，侧压面 312对应钢轨的轨唇踏面 G4而设置，侧压面 312相对中压面 31 1凸出形成类似台阶的结构，侧压面 312设置在定位块 31 的左侧（如图 11所示）或右侧 (如图 11所示）边沿处，中压面 311分别通过斜面 3112与侧压面 312 过渡连接。

侧压面 312相对中压面 311 凸出的高度差 H相等，并且被设置为等于轨头踏面 G6与所述轨唇踏面 G4之间的高度差，也即，中压面 31 1 相对侧压面 312的凹陷的深度 H与钢轨 G的轨槽两侧的轨头面 G6 和轨唇踏面 G4之间的高度差相匹配。

这样，在侧压面 312下压至轨唇面 G4、中压面 211下压至轨头轨头面 06上，使钢轨 G相对地面不易倾斜。虽然，定位块 31相对图 10所示的定位块 21缺少一侧的侧压面设置，其仅能适用某一侧的钢轨的焊接，但是，可以通过在钢轨的长度方向上设置多个不同的定位块 31、或者通过更换不同的定位块 31来适用不同侧的钢轨的焊接。

图 12所示为图 11 所示实施例的定位块相对右侧钢轨的定位固定示意图。结合图 1 1和图 12所示，图 11所示的定位块 31的侧压面 312 是设置在中压面 311的右侧，因此，其适用于左侧钢轨的焊接，图 12 所示的定位块 31的侧压面 312是设置在中压面 311的左侧，因此，其适用于右侧钢轨的焊接。在定位块 31可拆卸地固定在吊装轴套 17上时，如果需要更换对不同侧的钢轨进行焊接，可以通过更换选择不同的定位块 31 来避免闪光焊机 10的掉头转向；在又一实施例中，可以在吊装轴套 17的纵向方向上，也即钢轨的长度方向上设置多个不同类型的定位块 31 (包括如图 1 1所示的适用于左侧钢轨的定位块 31 以及如图 12所示的适用于右侧钢轨的定位块 31 ) , 这样在焊接不同侧的钢轨时，可以选择不同类型的定位块 31进行下压固定，从而有利于避免闪光焊机 10的掉头转向。

继续如图 5和图 6所示，左钳口 131和右钳口 141的形状被设置为分别均与钢轨 G的轨腰窄口（G2 ) 的形状至少局部地相吻合。在该实施例中，左钳口 131和右钳口 141关于钢轨 G的中心线 L1对称设置，左钳口 131和右钳口 141 的钳口形状被设置为钢轨 G的轨腰窄口 G2 的形状基本吻合，这样，不管是在左钳口 131和右钳口 141相对地夹紧右侧钢轨 (如图 5所示的）还是左侧钢轨，左钳口 131或右钳口 141 都能完全地伸入钢轨 G的轨腰窄口 G2 中，当然也能完全地伸入开口更宽的钢轨 G的轨腰宽口 G9中。因此，本发明实施例的闪光焊机 10 的左钳口 131和右钳口 141的设计充分考虑了钢轨 G的非对称结构特点，从而使其钳口既能对左侧钢轨进行完全夹紧，也能对右侧钢轨进行完全夹紧，从而有利于避免闪光焊机 10的掉头转向。

在以上实施例中，通过定位块以及左右钳口的巧妙设计，左右钳口可以在左右方向夹紧固定钢轨 G的轨腰，定位块可以上下方向下压固定在轨头踏面和轨唇踏面上，不但有利于钢轨的固定定位，而且使被焊接的两条钢轨更容易对中，更重要地是，使得闪光焊机 10在焊接有轨电车线路等钢轨 G的过程中不需要对笨重的焊机进行调头换向，大大提高现场的焊接施工效率。

进一步地，为适用钢轨 G的轨唇 G4的外端到中心线 L1的距离相对较长（其大于钢轨 G的轨头 G7的外端到钢轨 G的中心线 L1的距离）的特点，左钳口 131和右钳口 141相对中心铰轴 15的中心点的垂直距离被加长，从而，在相同打开角度下，左钳口 131和右钳口 141之间的钳口开度从等于钢轨 G的轨头 G7的外端到中心线 L 1的距离的两倍的长度被增加至大于或等于钢轨 G的轨唇 G4的外端到轨头 G7的外端的距离（也即钢轨 G 的顶部的宽度）的长度，以适应钢轨 G 的轨唇 G4的外端到中心线 L1的距离相对较长的特点。例如，如果钢轨 G的轨头 G7的外端到中心线 L1的距离为 40mm、轨唇 G4的外端到中心线 L1的距离为 70mm, 在一定打开角度下，通过左钳口 131和右钳口 141 相对中心铰轴 15的中心点的垂直距离的加长，可以使钳口张开距离至少增加到 110mm ( 40mm+70mm ) 。这样，在焊接钢轨 ( G ) 时，左钳口 131和右钳口 141之间更加容易打开，不管是焊接左侧钢轨还是右侧钢轨，都能够方便自如地焊接，使其更适用于钢轨（G ) 的焊接。图 13所示为按照本发明一实施例的推瘤刀的主视图，图 14所示为按照本发明一实施例的推瘤刀的立体结构示意图。图 4 所示的闪光焊机的推瘤刀 18优选地使用如图 13和图 14所示实施例的结构。

如图 13和图 14所示，在该实施例中，本实施例的推瘤刀 18包括左刀体 181、上刀体 182、右刀体 183、下刀体 184以及锁紧机构 185 , 锁紧机构 185设置在左刀体 181上，具体地，左刀体 181 的底部设有挡块 1811、下刀体 184的左端的厚度方向中部设有凹槽 1841 , 当推瘤刀合拢锁紧后，挡块 181 1嵌入凹槽 1841 内。在推瘤工作时，左刀体 181、上刀体 182、右刀体 183、下刀体 184依次按序相连、并通过锁紧机构 185 将首尾端锁紧，从而四个刀体的刀口包络形成轮廓形状对应于钢轨 G的截面的外轮廓形状，也即，左刀体 181、上刀体 182、右刀体 183和下刀体 184围拢后的包络内轮廓与钢轨 ( G )的截面外轮廓基本吻合。因此，左刀体 181的刀口形状主要对应于钢轨 G的轨腰宽口 G9的外轮廓，也即左刀体 181朝右深入轨腰宽口 G9中；上刀体 182 的刀口形状主要对应于钢轨 G的轨头踏面 G6、轨槽 G5和轨唇踏面 G4 的外轮廓，也即上刀体 182朝下伸入轨槽 G中；右刀体 183的刀口形状主要对应于钢轨 G的轨腰窄口 G2的外轮廓，也即右刀体 183朝左深入轨腰窄口 G2 中；下刀体 184的刀口形状主要对应于钢轨 G的底面。

在该实施例中，左刀体 181 的上部与上刀体 182的左部在其包络内轮廓的左上方（也即被推瘤处理的钢轨 G 的左上方）通过销轴 XI 铰接，上刀体 182的右部与右刀体 183 的上部在其包络内轮廓右上侧方位（也即被推瘤处理的钢轨 G的右上方位）通过销轴 X2铰接，右刀体 3 的下部和下刀体 4的右部在包络内轮廓的底边附近右侧外（也即被推瘤处理的钢轨 G的轨底右侧方位）通过销轴 X3铰接，锁紧机构 185与左刀体 181通过销轴 X4铰接，销轴 X4的铰接点、销轴 X3 的铰接点相对轴 X4的铰接点的高度基本一致地设置。

图 15至图 18所示为图 13和 14所示实施例的推瘤刀在相对钢轨的挂刀过程示意图。推瘤刀 18 在使用过程中，首先需要将推瘤刀 18 包围已经焊接好的钢轨 G并置于钢轨 G上，也即进行挂刀过程，其具体步骤为：第一步，如图 15所示，打开锁紧机构 185 , 并将左刀体 181、右刀体 183和下刀体 184张开，将上刀体 182卡在钢轨 G的轨槽上定位；第二步，如图 16所示，先闭合左刀体 181 , 使其刀口贴近钢轨 G 的轨腰宽口 G9的内表面；

第三步，如图 17所示，操控下刀体 184 , 同时使右刀体 183和下刀体 184的刀口贴近钢轨 G的对应表面，具体地，右刀体 183的刀口贴近钢轨 G的轨腰窄口 G2 , 下刀体 184的刀口贴近钢轨 G的轨底的底面；

第四步、如图 18所示，待所有刀体形成的包络内轮廓与钢轨 G的截面外廓吻合后，锁定锁紧机构 185固定。

以上挂刀的过程结束后，在推瘤油缸 19的驱动下，推瘤刀 18进行推瘤处理，在推瘤结束后，进行脱刀过程。具体地，脱刀过程与上述挂刀步骤完全相反。

继续如图 13和图 14所示，在锁紧后，左刀体 181、上刀体 182、右刀体 183、下刀体 184的刀口包络形成的内轮廓形状与被推瘤处理的钢轨 G之间的间隙大小不是限制性的，该间隙越小、越多的突出的焊瘤被切除，焊缝表面更平整，人工打磨的劳动强度越小，但是过小的间隙也容易导致难以顺利推瘤。但是，在该间隙相对较小时，申请人发现，由于钢轨 G的不对称形状，导致左右两侧的轨腰宽口 G9和轨腰窄口 G3在水平方向的深度是不一致的，轨腰窄口 G3深度更深，也即轨唇 G3的外端相对中心线 L 1 的距离要明显大于轨头 G7的外端相对中心线 L 1的距离，这样，在以上挂刀和脱刀的过程中，尤其是对应于右刀体 183 的脱刀和挂刀过程，右刀体 183 的刀口容易卡滞在某个位置，也即不容易实现右刀体 183挂刀和脱刀，也容易损坏刀口和 /或钢轨 G的表面。该问题可以通过增大推瘤刀 18包络形成的内轮廓与钢轨 G之间的间隙，但是，这使推瘤效果明显变差。

在本发明实施例中，通过限定铰轴 X2 的位置，也即限定右刀体 183 在挂刀或脱刀过程中相对转动的中心点 03 的位置来避免以上问题。具体地，铰轴 X2、也即点 03的位置被限定在如图 13所示的 S l、 S2、 S3、 S4所包围的正方形阴影区域范围内，其中， S 1为经过轨头踏面 G6的最高点的水平线、 S2为钢轨 G的轨腰中心线 L 1向上的延长线、 S3 为经轨底 G1 的右端的垂向延伸线，因此，该正方形的边长为轨底 Gl的宽度的一半，在正方形的边长确定后， S4即为 S 1向上平行地平移一个边长距离的直线。优选地，铰轴 X2 (即点 03 ) 在垂直对准如图 13所示的点 01 来设置，也即 01和 03 的连线平行于中心线 L 1 , 其中， 01 为轨槽 G5的槽口的右端（即外端）与轨唇踏面 G4的连接处的圆弧倒角的圆心，更为优选地，铰轴 X2在对准如图 13所示的 01设置的同时， 03距离边 S 1的距离大于或等于轨底 G1的宽度的 1/4且小于或等于轨底 G1的宽度的 1/2。因此，铰轴 X2的位置点，即铰接点 03 , 是设置在在上刀体 182卡入钢轨 G的轨槽 G5进行定位后能够使右刀体 183相对其旋转自由地挂入或脱离钢轨 G的轨腰窄口 G2 的位置。

进一步地，铰轴 XI 的高度与铰轴 X2的高度一致，也即铰轴 XI 的铰接点与铰轴 X2的铰接点的连线基本平行于钢轨 G的轨底的底面；右刀体 183与下刀体 184的铰轴 X3可以具体位于包络内轮廓中对应于钢轨 G的轨底 G1的右侧的圆弧倒角的部分的圆心 02的右上方 45°位置的延线上。铰轴 X3的高度与铰轴 X4的高度可以一致。

以上实施例的推瘤刀 18 的重心与推瘤刀的中心位置相对容易重合，这样，在挂刀后，推瘤刀 18的重心与钢轨的理论中心位置也容易基本地重合，尤其地，各个刀体、特别是右刀体在挂刀或脱刀过程中不易受钢轨的表面所卡滞或干涉，因此，极大地提高了人工挂刀、脱刀的效率，操作使用非常方便。

继续如图 13和图 14所示，推瘤刀的各个刀体被设置为又面刃口 S (参见图 14 S所示），也即各个刀体具有双面刃口，而刃口设置为凸出刀体包络内轮廓固定数值，各个刀体的刃口围拢时的形状与钢轨 G的截面外廓相吻合，这样，正反两面均可以进行推瘤，在对一侧钢轨 G 焊接并推瘤切削完成对另一侧的钢轨 G进行焊接时，不需要对闪光焊机 10掉头转向，人工对推瘤刀 18进行 180°转向即可实现对另一侧的钢轨 G进行推瘤切削处理；并且，这样长期使用时，双面刃口的使用均匀，而不是类似于单面刃口仅在一个方向上受力，有助于减小推瘤刀体的变形，保证推瘤切削余量的均勾性，提高使用效率和使用寿命。

在又一实施例中，为适用闪光焊机 10不掉头转向的要求，闪光焊机 10设置有用于对左右侧的钢轨 G分别进行推瘤处理的两个推瘤刀，这两个推瘤刀的具体结构设置可以如以上图 13和图 14所示。需要理解的是，在以上关于推瘤刀的描述中，左刀体和右刀体中的方位术语（例如， "左"、 "右， '）是相对如图 13和图 14所示的挂刀于右侧钢轨 G 的方位来定义的，在所推瘤的钢轨的侧位发生变化时，左刀体与右刀体之间的方位也发生变换。因此，左刀体是指刀口形状对应于钢轨的 G的轨腰宽口 G9的外轮廓的刀体，右刀体是指刀口形状对应于钢轨的 G的轨腰窄口 G2的外轮廓的刀体。

图 19所示为按照本发明一实施例的推瘤油缸的截面结构示意图。结合图 3和图 4所示，该实施例的推瘤油缸 19用于对推瘤刀 18提供驱动力，申请人发现，由于非对称截面槽型钢轨 G的截面形状的复杂化，截面周长将明显增长，相应的焊接截面的周长也增长，更多的焊瘤需要通过推瘤刀一次切削，这样，现有的推瘤油缸所提供的推力明显不能满足推瘤切削的要求，也即推力太小。虽然增大推力可以通过增大油缸直径或增加液压系统压力的方式来实现，但是，一方面筒单地增大油缸会带来诸多问题，例如，由于油缸直径增大使推瘤油缸安装更加不方便，给闪光焊机特别是移动式的闪光焊机带来结构布局设计难题；另一方面，筒单地增加液压系统压力也会提高液压系统生产成本、并给整个油路系统带来高压隐患。

在本发明实施例中，推瘤油缸 19 包括用于形成腔室缸筒、缸底 191和缸盖 192, 活塞杆 196穿过缸盖 192; 推瘤油缸 19采用双腔缸体结构，具体地，通过在缸底 191和缸盖 192构成的腔室中设置固定（例如焊接固定）的隔板 193 将该腔室分隔成串联的两个腔室，也即第一腔室和第二腔室，具体地，第一腔室的容积可以但不限于等于第二腔室的容积；活塞杆 196上两个平行固定设置的并联的活塞 194和 195 分别处于第一腔室和第二腔室中，从而每个活塞再将每个腔室分隔成两个子腔室，形成如图 19所示第一子腔室 Cl、第二子腔室 C2、第三子腔室 C3和第四子腔室 C4。活塞 194上设置有第一连通阀 1941 , 其能够连通（在阀打开的情况下）左右两侧的第一子腔室 C1和第二子腔室 C2; 活塞 195上设置有第二连通阀 1951 , 其能够连通（在阀打开的情况下）左右两侧的第三子腔室 C3和第四子腔室 C4。具体地，第一连通阀 1941和第二连通阀 1951可以为常闭单向按压式阀门。

进一步地，第一腔室和第二腔室具有并联的进油口 197 和出油口 198, 其中，第一子腔室 Cl、第三子腔室 C3的腔壁上分别设置有并联的进油口 197, 第二子腔室 C2、第四子腔室 C4的腔壁上的腔壁上分别设置有并联的出油口 198。这样，活塞 194和活塞 195能够同步地运动，并具有基本相同的沖程。

在正常工作时，推瘤油缸 19 固定在闪光焊机 10上，第一子腔室 C1和第三子腔室 C3 同时被注入压力油，活塞杆 196朝右伸出，活塞杆 196伸出带动其端部连接的推瘤刀 18向前切削，此时，活塞杆 196 产生的推力为左右油缸的活塞 194和活塞 195产生的推力之和；当活塞 195 被推至接近缸盖 192时，活塞 195上的第二连通阀 1951打开，此时第三子腔室 C3和第四子腔室 C4连通，从而大大减小了活塞 195 对缸盖 192的沖击力；同样地，活塞 194 被推送至接近缸底 191时，活塞 194上的连通阀 1941打开，此时，第一子腔室 C1和第二子腔室 C2连通，减小了活塞 194对缸底 191的沖击力；也即，当活塞 194邻近左沖程极限位置时，连通阀 1941被逐渐顶开，活塞 194两侧的子腔室油液连通；当活塞 195邻近右沖程极限位置时，连通阀 1951被逐渐顶开，活塞 195 两侧的子腔室油液连通。因此，本发明实施例的推瘤油缸不但可以在不增加油缸直径的情况下，增大推瘤油缸的推力输出，保证非对称截面槽型钢轨的推瘤切削的顺利进行，解决闪光焊机的结构设计布局的难题，而且通过在活塞上设置类似连通阀的泄压装置来消除活塞撞击缸底、缸盖的现象，消除了动力增加所带来的后患问题，使设备得以顺畅运行。图 19所实施例的又腔缸体、欢活塞的设计使推瘤油缸的结构紧凑，可以实现相对同直径尺寸的油缸更大的推力输出，例如，其推力输出达到同直径尺寸的油缸的 1.7倍推力输出。

将理解，当据称将部件 "连接 "到另一个部件时，它可以直接连接或耦合到另一个部件或可以存在中间部件。

以上例子主要说明了本发明的非对称截面槽型钢轨闪光焊机。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims

权利要求

1. 一种推瘤油缸（ 19) , 其特征在于，所述推瘤油缸（ 19)设置有包括第一腔室和第二腔室的双腔缸体结构，所述推瘤油缸（ 19) 的活塞杆（ 196) 穿过所述第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通过固定设置在所述推瘤油缸（ 19) 的活塞杆上的第一活塞（ 194)分隔形成第一子腔室（C1) 和第二子腔室（C2) , 所述第二腔室通过固定设置在所述活塞杆上的第二活塞（ 195)分隔形成第三子腔室（C3)和第四子腔室（C4) ；并且，所述第一子腔室（C1) 和第三子腔室（C3) 具有并联的进油口 /出油口，所述第二子腔室（C2)和第四子腔室（C4)具有并联的出油口 /进油口。

2. 如权利要求 1所述的推瘤油缸（ 19) , 其特征在于，所述第一活塞（ 194) 上设有邻近左沖程极限位置时使第一腔室的第一子腔室 (C1 ) 和第二子腔室（C2) 的油液连通的第一连通阀（ 1941) , 所述第二活塞（ 195)上设有邻近左沖程极限位置时使第二腔室的第三子腔室（C3) 和第四子腔室（C4) 的油液连通的第二连通阀（ 1951) 。

3. 如权利要求 1所述的推瘤油缸（ 19) , 其特征在于，所述第一活塞（ 194) 和所述第二活塞（ 195) 具有相同的沖程。

4. 一种非对称截面槽型钢轨（G) 闪光焊机（ 10) , 所述闪光焊机（ 10) 中设置有用于为推瘤刀（ 18) 提供推力的如权利要求 1 至 3 中任一项所述的推瘤油缸（ 19) 。

5. 如权利要求 4所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述闪光焊机（ 10) 中设置有用于在闪光焊接过程中夹持固定所述钢轨（G)的第一夹钳机构（ 13) 和第二夹钳机构（ 14) ；所述第一夹钳机构（ 13) 和第二夹钳机构（ 14) 通过所述闪光焊机（ 10) 的中心铰轴（ 15) 铰接，所述第一夹钳机构（ 13) 和第二夹钳机构（ 14) 的下端分别设置有第一钳口（ 131) 和第二钳口（ 141) , 并且，在所述第一夹钳机构 ( 13) 和第二夹钳机构（ 14) 的上端之间配置有夹钳驱动装置（ 16) , 所述夹钳驱动装置（ 16)在夹持固定所述钢轨（G) 的过程中同时驱动所述第一夹钳机构（ 13 )和第二夹钳机构（ 14)相对所述中心铰轴（ 15 ) 转动以使所述第一钳口（ 131) 和第二钳口（ 141 ) 之间相对地闭合或打开；

6. 如权利要求 5所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述第一钳口（ 131) 和第二钳口（ 141 ) 相对所述中心铰轴（ 15 ) 的中心的垂直距离被加长，从而在相同打开角度下，所述第一钳口（ 131) 和第二钳口（ 141) 之间的钳口开度从在所述加长之前的等于钢轨 ( G) 的轨头（G7) 的外端到钢轨（G) 的中心线（L1) 的距离的两倍的长度被增加至大于或等于钢轨（G) 的轨唇（G4) 的外端到轨头（G7) 的外端的距离的长度。

7. 如权利要求 5所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述侧压面包括在所述中压面（211) 的两侧相对凸起设置的第一侧压面（212) 和第二侧压面（213) , 所述第一侧压面（212) 和第二侧压面（213) 相对所述中压面（211) 凸出的高度差（H) 相同。

8. 如权利要求 7所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述第一侧压面（212)和第二侧压面（213)对称地分别设置在所述定位块（21 ) 的右左两侧边沿处。

9. 如权利要求 5所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述定位块可拆卸地固定在所述吊装轴套（ 17) 上。

10. 如权利要求 5所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述第一钳口（ 131)和第二钳口（ 141 )钳口形状被设置为与所述钢轨（G) 的轨腰窄口（G2) 的形状基本吻合。

11. 如权利要求 5或 10所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述第一钳口（ 131 )和第二钳口（ 141 )相对所述钢轨（G)的中心线（L1 ) 的对称设置。

12. 如权利要求 4或 5所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述闪光焊机（ 10)设置有具有双面刃口的推瘤刀（ 18) 。

13. 如权利要求 4或 5所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述闪光焊机（ 10)设置有用于对左右侧的非对称截面槽型钢轨（G)分别进行推瘤的两个推瘤刀（ 18) 。

14. 如权利要求 4或 5所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述推瘤刀（ 18) 包括：

第二刀体（ 182 ) , 其刀口形状至少对应于钢轨的（ G )的轨槽（ G5 ) 的轮廓形状设置；

第四刀体（ 184 ) , 其刀口形状至少对应于钢轨的（ G )的轨底（ G1 ) 的底面形状设置；以及

锁紧机构（ 185) ；

所述第一刀体（ 181) 、第二刀体（ 182) 、第三刀体（ 183) 和第四刀体（ 184)围拢并通过锁紧机构（ 185)锁紧后，所述第一刀体（ 181)、第二刀体（ 182) 、第三刀体（ 183 ) 和第四刀体（ 184) 的刀口所包络形成的内轮廓与所述钢轨（G) 的截面外轮廓基本相吻合；

并且，所述第二铰轴（X2)被设置在所述第二刀体（ 182)被卡入所述钢轨（G) 的轨槽（G5) 进行定位后能够使所述第三刀体（ 183) 相对其旋转自由地挂入或脱离所述钢轨（G) 的轨腰窄口（G2) 的位置。

15. 如权利要求 14所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述第二铰轴（X2)被设置一正方形区域内，所述正方形区域由第一边（ S1 )、第二边（S2) 、第三边（S3) 和第四边（S4) 包围形成，其中，所述第一边（S1) 为经过所述钢轨（G) 的轨头踏面（G6) 的最高点的水平线，所述第二边为（S2) 为所述钢轨（G) 的中心线（L1) 向上的延长线，所述第三边（S3) 为经过所述钢轨（G) 的轨底（G1 ) 的右端的垂向延伸线，所述第四边（S4) 为与所述第三边（S3) 平行的、在所述第三边（S3) 之上并且与第三边（S3) 的距离等于所述正方形的边长的线。

16. 如权利要求 15所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述第二铰轴（X2) 基本垂直对准所述钢轨（G) 的轨槽（G5) 的槽口的外端与所述钢轨（ G )的轨唇踏面（ G4 )的连接处的圆弧倒角的圆心（ 01 )。

17. 如权利要求 15所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述第二铰轴（X2) 与所述第一铰轴（XI) 的高度一致。

18. 如权利要求 15所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，所述第三铰轴（X3) 位于所述包络形成的内轮廓中对应于所述钢轨（G) 的轨底（G1) 的右侧的圆弧倒角的部分的圆心（02) 的右上方 45°位置的延线上。

19. 如权利要求 18所述的闪光焊机（ 10) , 其特征在于，锁紧机构（ 185) 通过第四铰轴（X4) 与所述第四刀体（ 184)铰接，所述第三铰轴（X3) 与所述第四铰轴（X4) 的高度一致。