一种快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机制造技术

本申请提供一种快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，包括框架(100)、动架(200)、静架(300)、轨腰夹持机构(400)、垂直电极夹紧机构(500)、钢轨水平调节机构(600)和钢轨焊接接头推凸机构(700)。通过本实用新型专利技术的一种快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，使得焊接顶锻时，接头上下受力均匀，消除顶锻造成的弯矩，从而确保了钢轨闪光焊接头的平直度；通过实用新型专利技术独立推凸机构和采用专门的推凸油缸，实现了接头垂直和水平位移锁定(接头保压)状态下的推凸，避免了高温下接头受拉情况的发生；通过实用新型专利技术的钢轨轨腰连杆夹持机构，使得钢轨轨腰夹紧效率进一步增加，并且，可以通过调整连杆角度来调节夹紧力。

A DC rail rail flash butt welding machine with fast pressure bumping and bumping

The application provides a DC rail flash butt welder with fast pressure-maintaining and convex pushing, including a frame (100), a moving frame (200), a stationary frame (300), a rail waist clamping mechanism (400), a vertical electrode clamping mechanism (500), a rail horizontal regulating mechanism (600) and a rail welding joint pushing convex mechanism (700). The utility model relates to a DC rail flash butt welding machine with fast pressure-maintaining and convex pushing, which makes the joint force uniformly up and down during the welding upsetting, eliminates the bending moment caused by the upsetting, thus ensuring the flatness of the rail flash welding joint, and realizes the application of a practical new independent convex pushing mechanism and a special convex pushing cylinder. The pushing convex of the joint in the state of vertical and horizontal displacement locking (joint holding pressure) can avoid the tension of the joint at high temperature; the clamping efficiency of the rail waist can be further increased by the utility model clamping mechanism of the rail waist connecting rod, and the clamping force can be adjusted by adjusting the angle of the connecting rod.

【技术实现步骤摘要】
一种快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机
本技术涉及铁路行业中钢轨焊接领域，尤其是一种快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机。
技术介绍
目前轨道交通所使用的钢轨都是将钢厂生产的定尺长钢轨焊接后铺设到线路上，从而构成无缝线路。钢轨焊接最主要的方法是采用效率高且接头质量稳定的固定式钢轨闪光焊设备来焊接钢轨，从而获得质量可靠的焊接接头。已知的一种底架连接的固定式钢轨闪光焊设备，见美国专利US5270514，其主要特点是焊机的动架轨道设置于动架底部，而待焊钢轨在轨道的上方，动架与静架上端处于开放状态。这类焊机的结构缺点在于焊接顶锻时机架的受力不均匀，机架底部会承受较大的弯矩，当变形加剧时，会使得钢轨的焊接接头出现上拱现象。另一方面，焊机没有专用的推凸油缸，无法实现宝压推凸。又由于没有独立的钢轨夹持和电极夹持，无法进行预拱度调节，因此，应用的范围较为有限。已知的一种水平纵梁连接的固定式钢轨闪光焊设备的专利(中国专利98105796.9)是由乌克兰巴顿电焊研究所开发的。该焊机的特点是动架和静架是通过两个水平方向的轴相互连接，在静架一侧上下分别放置一个变压器，变压器的初级与焊接电源连接，另一端与钢轨的代换端连接，钢轨两端通过接触产生火花并加热钢轨端面，加热完成后进行顶锻和推凸。由于这是一种采用交流焊接电源的焊机，其机构与本技术存在较大差异。这种焊机的缺点是：1)该焊机的钢轨对中方式过于简单，无法进行预拱量的设定，难以实现钢轨轨头侧面工作边的对正；2)不能实现钢轨在静架和动架夹紧钢轨情况下完成推凸(去毛刺)，或称为保压推瘤；3)另一缺点是三相不平衡(三相电流幅值不一致)，由于交流焊接变压器只能是单相使用，因此有一相电流较大，另外两相负载很小，对网电的冲击较为严重；4)由于上下双梁结构均位于钢轨对称线上下，当实际钢轨端面偏离中心线式，在焊接顶锻力的作用下，会产生水平方向的附加弯矩，由于该结构抗弯的效果较差，因此容易出现焊接接头水平弯曲的现象。已知的一种框架连接的固定式钢轨闪光焊设备的专利(中国专利CN100396421C)是中国铁道科学研究院研发，与上述技术比较，动架和静架采用了三轴连接方式，不仅机架的稳定性有所提高，同时，抗顶锻弯曲性能提高，钢轨对中性能有所改善，但由于属于交流焊接，也没有保压推凸，总体性能与本技术存在较大差别。已知的另一种框架连接的固定式钢轨闪光焊机是瑞士施拉特公司技术(欧洲专利EP0499019B1)，此焊机的主体结构由框架、静架、动架、电极、钢轨夹紧、接头推凸和对中部分组成。其主要特点在于钢轨电极夹紧采用多重杠杆铰接结构，优点在于电极夹紧方向为垂直，而夹紧油缸沿水平方向放置。但是，该结构的缺点在于杠杆铰接结构过于复杂，多重连接轴结构使得可靠性下降，保养和维修均十分困难；钢轨的对中机构采用四臂结构，可实现了机械设置钢轨轨头双侧工作边位置的对中调节。缺点在于，采用机械设置工作边对齐的方法较为复杂，精度也相对有限，因此，在实际使用中还需要进行手工精对完成。另外，由于中间两个对中臂在焊接电极的回路中，其中的铁磁性物质容易被磁化；钢轨轨腰夹紧采用油缸直接加力方式，夹紧力无法通过机械方法调节；推凸刀位于焊机电极的外侧，焊接完成后，首先需要将对中臂以及电极分别松开，然后将推凸刀合拢，穿过电极，将焊瘤推掉。由于此时的钢轨的电极已经松开，垂直方向无保压可能，因此，推凸时接头只处于水平轨腰夹紧保压状态。但是，由于推凸等待对中臂和电极松开到位，然后推凸刀穿过电极到达推凸部位，时间需要15s以上，时间较长，推凸时接头温度下降较多，推凸过程中钢轨焊接接头容易产生微小缺陷。
技术实现思路
为克服现有的缺陷，本技术提出一种快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机。一种快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，包括框架、动架、静架、轨腰夹持机构、垂直电极夹紧机构、钢轨水平调节机构和钢轨焊接接头推凸机构,所述静架固定连接于框架内，所述动架一侧上端设置第一水平滑道；动架一侧下端设置第二水平滑道，第一水平滑道通过第一顶锻油缸连接框架；第二水平滑道通过第二顶锻油缸连接框架。动架一侧设置第一垂直吊板；动架另一侧设置第二垂直吊板，第一垂直吊板和第二垂直吊板分别连接框架。框架上部为两根方管，每根方管分别焊接两对立板，每对立板之间焊接水平圆管，所述方管靠近动架一端设置一长方形的方孔，方孔内设置螺栓座，第一垂直吊板上端与螺栓座绝缘栓接。框架下部由两根底梁组成，底梁两端下方分别安装四个用于焊机行走的轮座，每个轮座上安装一个行走轮，轮座与底梁外侧通过两个长孔连接，框架下部一端，连接纵向水平的焊机行走油缸，焊机行走油缸的另一端与地面固定连接。动架一侧安装垂直电极夹紧机构，垂直电极夹紧机构上下两端分别设置两个油缸，动架另一侧设置轨腰夹持机构，所述动架中垂直电极夹紧机构与轨腰夹持机构中部安装焊接接头推凸机构，所述动架轨腰夹持一侧上下端分别与第一顶锻油缸和第二顶锻油缸活塞杆铰接。静架内侧设置垂直电极夹紧机构，上下两端分别设置两个油缸，静架中的垂直电极夹紧机构与钢轨轨腰水平夹持机构中部安装焊接变压器和整流模块，其中，变压器及整流模块分为上下两个部分，整流后的电极分别连接到钢轨的上下电极处。轨腰夹持机构中，夹持臂中部设置轴，轴与动架、静架基座连接，夹持臂的一端与夹紧连杆连接，夹持臂另一端与轨腰夹紧块连接；夹紧连杆的另一端与轨腰夹紧油缸的活塞杆连接，其中，轨腰夹紧油缸另一端上的轨腰夹紧油缸体座与与动架、静架基座连接。垂直电极夹紧机构中，夹紧机构一侧为动架电极，另一侧为静架电极，动架电极一侧设置第一轨顶夹紧油缸和轨顶定位油缸，其中，动架轨底夹紧油缸的推力小于轨顶油缸；静架电极一侧设置第二轨顶夹紧油缸和轨顶定位螺栓。钢轨水平调节机构设置于静架和动架中部，其中，水平调节机构底座与动架、静架固定连接；水平调节机构中，水平对中臂起落油缸伸缩带动水平对中臂围绕对中臂转动轴转动，对中夹紧油缸伸缩使得对中夹紧臂围绕对中臂转动轴的辅助轴转动带动第一轨头夹紧点和第二轨头夹紧点运动；水平对中调节油缸伸缩，带动对中调节臂围绕对中臂转动轴转动，所述水平对中臂与对中臂转动轴的辅助轴连接，其中，对中臂转动轴的辅助轴与对中臂转动轴是偏心设计，其中，水平对中臂上安装水平位置记录机构。焊接接头推凸机构包括吊架、推凸刀架、推凸刀臂、推凸刀、推凸刀夹紧油缸和推凸油缸，所述吊架下端固定水平纵向轴，所述推凸刀架上端设置两个轴承架与水平纵向轴连接，推凸刀架内设置两个对称安装的推凸刀臂，并通过垂直方向的轴与推凸刀架连接，推凸刀臂一端安装推凸刀，另一端与推凸刀夹紧油缸活塞杆连接，推凸油缸活塞杆与推凸刀架铰接。通过本技术的一种快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，通过直接垂向油缸夹紧结构，实现垂向液压油缸结构的钢轨电极夹紧，简化电极夹紧结构，提高了焊机的可靠性，同时也方便了维修；通过新型水平对中臂系统，同时采用对中夹紧、水平夹紧移动和设置水平位置信息系统分析的方式，实现轨头双边工作边对齐；通过研发带机械放大结构的钢轨轨腰夹紧系统，实现钢轨夹紧力的调节，以及夹持对中点的调节；通过技术前置推凸刀结构，将推凸刀放置于电极内侧，焊接顶锻完成后可直接进行推凸，时间间隔可缩小至5s以内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，包括框架(100)、动架(200)、静架(300)、轨腰夹持机构(400)、垂直电极夹紧机构(500)、钢轨水平调节机构(600)和钢轨焊接接头推凸机构(700),其特征在于，所述静架(300)固定连接于框架(100)内，所述动架(200)一侧上端设置第一水平滑道(111)；动架(200)一侧下端设置第二水平滑道(112)，第一水平滑道(111)通过第一顶锻油缸(131)连接框架(100)；第二水平滑道(112)通过第二顶锻油缸(132)连接框架(100)。

【技术特征摘要】
1.一种快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，包括框架(100)、动架(200)、静架(300)、轨腰夹持机构(400)、垂直电极夹紧机构(500)、钢轨水平调节机构(600)和钢轨焊接接头推凸机构(700),其特征在于，所述静架(300)固定连接于框架(100)内，所述动架(200)一侧上端设置第一水平滑道(111)；动架(200)一侧下端设置第二水平滑道(112)，第一水平滑道(111)通过第一顶锻油缸(131)连接框架(100)；第二水平滑道(112)通过第二顶锻油缸(132)连接框架(100)。2.根据权利要求1所述的快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，其特征在于，所述动架(200)一侧设置第一垂直吊板(121)；动架(200)另一侧设置第二垂直吊板(122)，第一垂直吊板(121)和第二垂直吊板(122)分别连接框架(100)。3.根据权利要求1或2所述的快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，其特征在于，所述框架(100)上部为两根方管，每根方管分别焊接两对立板(151)，每对立板(151)之间焊接水平圆管(152)，所述方管靠近动架(200)一端设置一长方形的方孔(123)，方孔(123)内设置螺栓座，第一垂直吊板(121)上端与螺栓座绝缘栓接。4.根据权利要求1所述的快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，其特征在于，所述框架(100)下部由两根底梁组成，底梁两端下方分别安装四个用于焊机行走的轮座(140)，每个轮座(140)上安装一个行走轮(141)，轮座(140)与底梁外侧通过两个长孔连接，框架(100)下部一端，连接纵向水平的焊机行走油缸(160)，焊机行走油缸(160)的另一端与地面固定连接。5.根据权利要求1所述的快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，其特征在于，所述动架(200)一侧安装垂直电极夹紧机构(500)，垂直电极夹紧机构(500)上下两端分别设置两个油缸，动架(200)另一侧设置轨腰夹持机构(400)，所述动架(200)中垂直电极夹紧机构(500)与轨腰夹持机构(400)中部安装焊接接头推凸机构(700)，所述动架(200)轨腰夹持一侧上下端分别与第一顶锻油缸(131)和第二顶锻油缸(132)活塞杆铰接。6.根据权利要求1或5所述的快速保压推凸的直流铁路钢轨闪光对焊机，其特征在于，所述静架(300)内侧设置垂直电极夹紧机构(500)，上下两端分别设置两个油缸，静架(300)中的垂直电极夹紧机构(500)与钢轨轨腰水平夹持机构(400)中部安装焊接变压器和整流模块(1100)，其中，变压器及整流模块分为上下两个部分，整流后的电极分别连接到钢轨的上下电极处...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁韦，杨国涛，高振坤，彭鹏，李力，宋宏图，赵国，李金华，胡玉堂，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，中国铁路总公司，北京中铁科新材料技术有限公司，中国铁道科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11