钢轨气压焊和火焰正火加热器的数控式摆动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种钢轨气压焊和火焰正火加热器的数控式摆动装置；其驱动机构为数字控制的驱动机构。通过数字控制的驱动机构驱动滑杆，实现加热器的自动受控摆动，既大大降低劳动强度、操作方便，又实现了摆动的幅度、频率、中心位置柔性、稳定控制。控制精度高，响应时间快，确保了工艺参数的一致性和重现性，消除人为因素的影响，接头不易产生缺陷，钢轨连接质量十分稳定。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Numerical control oscillating device for rail pressure welding and flame normalizing heater

The utility model discloses a numerical control oscillating device for a rail pressure welding and a flame normalizing heater, wherein the driving mechanism is a driving mechanism with digital control. With the digital control driving mechanism drives the sliding rod, realize the automatic controlled oscillating heater, can greatly reduce the labor intensity, convenient operation, and realizes the oscillating amplitude and frequency, the center position of flexible and stable control. The control accuracy is high, the response time is fast, the consistency and reproducibility of the process parameters are ensured, and the influence of human factors is eliminated, and the joints are not easy to be defective, and the quality of the rail connection is very stable.

【技术实现步骤摘要】

本技术为一种铁路无缝线路钢轨焊接和焊后热处理(正火)设备的加热器的摆动装置。
技术介绍
钢轨气压焊是我国铁路无缝线路建设中用于钢轨焊接的主要方法；焊后热处理(正火)是改善焊接接头组织和性能必不可少的重要工序；它们的热源均来自于加热器，加热区的宽度取决于加热器的摆动幅度，加热区的加热均匀程度取决于加热器的摆动频率的稳定性，加热器的摆动幅度和摆动频率进行适当配合，在加热区可得到所需要的温度场。目前，气压焊焊接和火焰正火因其性价比高，得到了广泛应用。但其加热器的摆动是由人工操作摇动杆带动下摇杆摆动，驱动滑杆及加热器往复直线运动；存在如下问题(1)、每次加热器的摆动幅度全靠操作人员手摇动加热器和凭肉眼目测加热器的摆动距离来进行控制；每次的摆动中心同焊缝的对中情况也只能靠操作人员目测估计，使得加热区的宽度和中心同焊缝的相对位置无法保持稳定。每次的摆动频率取决于操作人员手摇动加热器的快慢，其快慢也全凭操作人员肉眼目测加热器的摆动速度和改变手用力的大小来控制；正常情况下，每秒钟需要目测摆幅、摆频和改变手用力的大小、方向两到三次，完整焊完或正火一个接头，其总次数高达七百次左右。在如此高的频率和强度下，操作人员不可能保证摆幅摆频的稳定性，从而无法保证加热区所需的温度场。由于摆动的幅度、频率及中心位置均无法保证，因此，接头容易产生缺陷，钢轨连接质量无法保证，严重时导致断轨事故发生。(2)、工人工作条件恶劣，特别是夏天施工当操作人员手摇动加热器并目测摆幅摆频时，其面部和手同加热区(温度在1000℃以上)的距离约1米，对人体皮肤的热损伤大，加热区的强光对眼睛的伤害也很大；操作姿势为半蹲式，极易疲劳。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种操作方便、劳动强度低、钢轨连接质量稳定的钢轨气压焊和火焰正火加热器的数控式摆动装置。本技术解决其技术问题，所采用的技术方案为一种钢轨气压焊和火焰正火加热器的数控式摆动装置；含有加热器、机头、机头上的两滑杆与加热器相连，两滑杆与一驱动机构相连，其特征在于所述的驱动机构为数字控制的驱动机构。上述的数字控制的驱动机构的第一种方式的组成为a、机头上非加热器一侧安装有拖板，拖板通过其上部的滑槽与对中滑块相连，对中滑块上安装受数控装置控制的驱动电机；b、驱动电机的轴与曲柄键连接，曲柄与连杆通过曲柄上的固定铰链相连接，连杆经铰链连接器连接上摇杆、上摇杆与传动轴固定连接，两下摇杆的上端固定在传动轴上、下端则与两滑杆分别高副铰接。第一种驱动机构组成的本技术的工作过程和原理为拖板固定于机头的一侧对整个摆动装置起支撑作用；驱动电机固定于拖板的滑块上可作整体水平移动，从而使加热器的摆动中心对准焊缝；受数控装置控制的驱动电机带动曲柄作旋转运动，经曲柄上固定铰链的连杆，带动铰链连接器作往复曲线运动，铰链连接器带动上摇杆摆动，上摇杆驱动传动轴旋转进而使下摇杆摆动，下摇杆带动滑杆作往复直线运动，最终实现加热器受控的恒幅变频摆动；上述的铰链连接器的组成为铰孔向下开通，铰孔嵌有上摇杆上端的铰轴，连接器的一侧有螺纹套，螺纹套与连杆螺纹连接。调节螺纹套与连杆的螺纹连接深度，可以改善传动效率和摆动中心的微调，铰孔向下开通使得下摇杆可方便的从铰孔下方装卸，使用更方便。上述的拖板的外侧设有立板，立板螺纹连接一调节丝杆，调节丝杆的另一端与滑块相连。通过调节丝杆的调节可以调节滑块与立板的相对位置，实现摆动中心的调节。上述的数字控制的驱动机构的第二种方式的组成为a、机头上非加热器一侧安装有拖板，拖板通过其上部的滑槽与对中滑块相连，对中滑块上安装受数控装置控制的驱动电机；驱动电机的轴与齿轮连接；b、滑杆在拖板侧的滑杆端部连与齿轮啮合的齿条，齿条上设有两个限位挡块，拖板上设有两个与驱动电机数控装置电连接的限位开关或位移传感器。第二种驱动机构组成的本技术的工作过程和原理与第一种驱动机构组成的基本相同，不同的是数控装置控制驱动电机正反转带动齿轮正反转，齿轮则带动齿条及滑杆作往复直线运动。位移传感器检测出的摆动位移信号送入数控装置以控制驱动电机的转动角度，实现齿条摆动幅度的无级调节；限位开关给出限幅信号，送入数控装置以控制驱动电机的转动角度，实现齿条摆动幅度的恒幅控制；也可二者联用，既实现摆动幅度的无级调节，又实现摆动幅度的极限位保护控制。上述的数字控制的驱动机构的第三种方式的组成为a、机头上非加热器一侧安装有拖板，拖板上有油缸及与油缸的数控装置电连接的限位开关或位移传感器；b、滑杆在拖板侧的滑杆端部与油缸的活塞杆连接。第三种驱动机构组成的本技术的工作过程和原理与第一种驱动机构组成的基本相同，不同的是通过数控装置控制油缸的进油出油方向和流量，使活塞杆及滑杆产生幅度、频率均受控的往复运动。与现有技术相比，本技术的优点在于通过数字控制的驱动机构驱动滑杆，实现加热器的自动受控摆动，既大大降低劳动强度、操作方便，又实现了摆动的幅度、频率、中心位置柔性、稳定控制。控制精度高，响应时间快，确保了工艺参数的一致性和重现性，消除人为因素的影响，接头不易产生缺陷，钢轨连接质量十分稳定。附图说明下面结合具体实施方式对本技术作进一步说明。图1是本技术的总体安装结构示意图。图2是图1俯视图。图3是本技术实施例一的驱动机构的结构示意图。图4是图3的俯视图。图5是本技术实施例二的驱动机构的结构示意图。图6是图5的俯视图。图7是本技术实施例三的驱动机构的结构示意图。图8是图7的俯视图。具体实施方式实施例一图1示出，本技术的一种具体实施方式为一种钢轨气压焊和火焰正火加热器的数控式摆动装置；含有加热器10、机头14、机头14上的两滑杆9与加热器10相连，两滑杆9与一驱动机构40相连，其特征在于所述的驱动机构40为数字控制的驱动机构40。本例的数字控制的驱动机构40的组成为a、机头14上非加热器10一侧安装有拖板13，拖板13通过其上部的滑槽与对中滑块2相连，对中滑块2上安装受数控装置控制的驱动电机3；b、驱动电机3的轴与曲柄4键连接，曲柄4与连杆5通过曲柄4上的固定铰链12相连接、连杆5经铰链连接器6连接上摇杆7、上摇杆7与传动轴8固定连接，两下摇杆11的上端固定在传动轴8上、下端则与两滑杆9分别高副铰接。本例的铰链连接器6的组成为铰孔向下开通，铰孔嵌有上摇杆7上端的铰轴7a，连接器的一侧有螺纹套6b，螺纹套6b与连杆5螺纹连接。拖板13的外侧设有立板15，立板15螺纹连接一调节丝杆1，调节丝杆1的另一端与滑块2相连。实施时，本例的曲柄4可以设计成圆盘结构，即美观又便于调节摆幅并减轻装置的振动。实施例二图3、4示出，本例的结构和组成与实施例一基本相同，不同之处仅在于驱动机构40的组成为a、机头14上非加热器10一侧安装有拖板13，拖板13通过其上部的滑槽与对中滑块2相连，对中滑块2上安装受数控装置控制的驱动电机3；驱动电机3的轴与齿轮22连接；b、滑杆9在拖板13侧的滑杆9端部连与齿轮22啮合的齿条20，齿条20上设有两个限位挡块21，拖板13上设有两5个与驱动电机3数控装置电连接的限位开关23或位移传感器31。滑杆9与齿条20也可以是一体式整体结构。实施例三图5、6示出，本例的结构和组成与实施例一基本相同，不同之处仅在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨气压焊和火焰正火加热器的数控式摆动装置；含有加热器（１０）、机头（１４）、机头（１４）上的两滑杆（９）与加热器（１０）相连，两滑杆（９）与一驱动机构（４０）相连，其特征在于：所述的驱动机构（４０）为数字控制的驱动机构（４０）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕其兵，谭克利，骆德阳，戴虹，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：实用新型
国别省市：90[]