本发明专利技术提供用于线上钢轨焊接接头的焊后处理系统，包括：焊后热处理装置；矫直装置；精整装置；能通过吊臂将焊后热处理装置、矫直装置和精整装置中的任一个吊装到并保持在焊接接头上方的一个位置处的吊机；给焊后热处理装置、矫直装置和精整装置中的至少一个提供动力的动力源；能在该钢轨上行走的走行部，该走行部具有用于支撑焊后热处理装置、矫直装置、精整装置、吊机和动力源的底座。此外，本发明专利技术还提供使上述焊后处理系统对线上钢轨焊接接头进行焊后处理的方法。
Post weld treatment system and method for on-line rail welding joint
The present invention provides for welding line rail welding postprocessing system, including heat treatment after welding device; straightening device; finishing device; through the arm will be post weld heat treatment device, a straightening device and finishing device in any hoisting to and remain in a position of welding crane the top of the joint; at least one power source provides power to the post weld heat treatment device, a straightening device and finishing device; go for walking in the rail, the walking part has a base for supporting the heat treatment after welding device, a straightening device and finishing equipment, crane and the power source. In addition, the invention also provides a method for post welding treatment of the rail welding joint on the rail by the post welding system.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于钢轨焊接接头尤其是线上钢轨焊接接头的焊后热处理系统 和方法。
技术介绍
随着我国铁路无缝线路技术的快速发展，钢轨焊接质量越来越受到重视，确保钢 轨焊接质量，不仅有利于铁路运输安全，也有利于提高列车运行速度。钢轨焊接接头主要分 为厂内焊接接头和线上现场焊接接头两种。对厂内焊接接头焊后处理，采用生产线作业方式，使焊后钢轨在输送架上移动，以 通过正火机、矫直机和精整机进行正火、矫直和精整。而对于线上现场焊接，由于钢轨已经铺设于线路上，故无法按照厂内焊接模式进 行焊后处理。因此，现阶段，我国铁路建设单位和工务养护单位进行现场接头的焊后处理 时，采用移动式流水作业，即正火工序完成并锁定扣件后，后续的矫直作业人员移动到该接 头处拆除扣件进行矫直，完成后锁定扣件，后续的外形精整人员移动到该接头处进行外形 精整，直至完成。参考图1示意性示出的具有多个焊接接头的铁路线路。典型的现有线上 焊接接头焊后正火、矫直及精整作业方法为沿着箭头50所示的施工方向进行作业，首先 正火作业组携带火焰正火机在接头A处对接头A进行正火处理，正火处理结束后携带火焰 正火机至接头B处对接头B进行正火处理，随后依次对接头C、D、E等接头进行处理；接头 A经正火处理后，矫直作业组携带矫直机在接头A处进行矫直处理，矫直处理结束后携带矫 直机等设备类似地依次在接头B、C、D、E处对这些接头进行矫直处理；接头A矫直后，接头 精整作业组携带仿形打磨机在接头A处进行精整处理，且类似地，在精整处理结束后携带 仿形打磨机至接头B、C、D、E处对这些接头依次进行精整处理。这种作业方法，人员设备需 不停地于较长一段线路内零散分布施工，人员数量大、作业效率低、安全性差。由于目前线上钢轨焊接接头的焊后处理受到现场的诸多限制，例如正火处理现场 无法提供足够大的电源而不得不采用火焰正火方式，而该方式的后勤保障要求高、质量稳 定性差、安全性差、设备可维护性差，工人劳动强度高。此外，现有线上焊接接头矫直处理采 用直尺塞尺式测量和弯轨器、起道机、千斤顶式矫直无法保证矫直精度。而且现有设备对线 上焊接接头的竖向弯曲没有可靠的矫直方式。目前线上接头精整处理采用直尺塞尺式测量 和仿形打磨、人工进给、人工推送、摆动的方式，这种方式质量影响因素多、受工人技术水平 制约大、设备可维护性差、精度低、工人劳动强度大。此外，现场使用的焊后处理装置均属于 轻型设备，质量控制能力差。而且，在现有的作业方法中，由于采用多组人员进行不同的工序作业，前后工序很难 相互协调，因此容易造成质量控制的断链且各个辉接接头的后处理效果或质量的一致性低。
技术实现思路
希望提供能够至少部分克服上述焊接接头焊后处理所出现的问题或者能对现有的线上钢轨焊接接头的焊后处理有所改进的系统和方法。因此，本专利技术提供一种用于线上钢轨焊接接头的焊后处理系统，其包括焊后热处 理装置；矫直装置；精整装置；能通过吊臂将所述焊后热处理装置、矫直装置和精整装置中 的任一个吊装到并保持在所述焊接接头上方的一个位置处的吊机；用于给所述焊后热处理 装置、矫直装置和精整装置中至少一个提供动力的动力源；和能在所述钢轨上行走的走行 部，其中该走行部具有用于支撑所述焊后热处理装置、矫直装置、精整装置、吊机和该动力 源的底座。根据本专利技术用于线上钢轨焊接接头的焊后处理系统实现了在线路上将钢轨焊接 接头的焊后热处理、矫直及接头精整处理一机化、一次性完成，解决线上钢轨焊接接头焊后 处理的多点施工问题，并显著地提高了焊后处理的效率。同时，通过吊机将处理装置吊装到 合适的位置，并且在处理过程中始终对处理装置提供吊载力，最大程度减少了各种处理装 置自重引起的焊接接头变形，保证了接头平直度质量。例如，在热处理如正火时，由于高温 接头强度低，正火装置的自重可能引起接头下沉，从而造成接头平直度、精度降低。在矫直 时，由于矫直装置的刚度需要，该装置自重较大，接近一吨，而此时接头属于未全部锁紧状 态，矫直装置压在钢轨接头处时，也将引起平直度的误差，继而造成接头矫直精度的误差， 影响矫直质量。接头精整作业时，为满足平直度0. 2mm的要求，其控制精度应在1 %毫米级， 此时外界对钢轨的扰动极易影响到精度，仍需要对精整装置加以吊装。而且研究表明，如正 火后的平直度未控制在合理的范围内，如平直度超差50%，后期矫直作业的时间将增加两 倍，同时易导致接头被矫直断。通过根据本专利技术的焊后处理系统能够将正火工序与矫直工 序有机结合(例如基于正火温度和矫直容差来选择合适的矫直量)，从而能够实现高的焊 后处理质量并降低接头被矫直断的概率。根据本专利技术的一个优选实施例，所述焊后热处理装置包括焊后正火装置，所述焊 后正火装置包括用于加热焊接接头的对开式感应加热线圈和用于打开和闭合该对开式感 应加热线圈的线圈作动机构。根据该优选实施例，通过采用感应加热的正火方式使得正火 的热影响区较短，避免高温失强区的过大，从而保证了正火后接头的外观，从而为后续矫直 作业打下平直度基础。而且，由于本专利技术采用了对开式的感应加热线圈，有效地解决了现有 技术中的套圈式感应加热线圈不能用于现场的缺陷。根据本专利技术的一个特别优选的实施例，所述矫直装置具有用于夹持在焊接接头处 的第一夹持点、分别用于夹持在焊接接头上下游的第二和第三夹持点和可固定、竖直作动 和横向作动所述夹持点中任一个的夹持作动机构。更优选地，所述作动机构包括用于竖直 作动所述夹持点的主液压缸和用于横向作动所述夹持点的副液压缸。根据该实施例的矫直 装置与现有技术相比可以进行上下左右的四向矫直处理，大幅度改善了接头的平直度，尤 其是轨顶面的平直度。而且，根据本专利技术的矫直装置与现有系统相比在防止接头损坏甚至 断裂，保证矫直质量和效果方面具有显著的进步，这将在下文的具体实施方式中描述。根据本专利技术另一优选实施例，所述动力源包括液压泵站，且所述吊臂具有集成到 吊臂中并与所述液压泵站相连的液压管线和位于吊臂末端处用于与矫直装置的液压接口 相匹配的吊臂液压接口。在一个非限制性的例子中，所述液压管线例如设置在空心吊臂的 内腔中(或者该空心吊臂的内腔即作为液压管线)，并且通往吊臂的远端即末端处的液压 接口，从而在进行矫直作业时能够很方便地供应液压流体而几乎不受周围的工作环境所局限，并且还具有非常紧凑的结构。根据本专利技术再一优选实施例，所述动力源包括发电机组，且所述吊臂具有安装在 吊臂上并与发电机组连接的电线和位于吊臂末端处用于与所述焊后热处理装置和精整装 置中至少一个电连通的接头。通过使用将管线和接口集成在吊机的吊臂中可以实现本专利技术的系统的非常紧凑 的结构，并且带有通用接口的不同型号的同一种处理装置(例如焊后正火装置、矫直装置 和/或精整装置)可被更换或更新而系统能够继续工作，这在节约成本和提高通用性方面 是特别有利的。根据本专利技术进一步特征，所述精整装置包括用于打磨焊接接头处轨头廓面的打磨 砂轮、驱动所述打磨砂轮转动的电机、驱动所述打磨砂轮沿钢轨纵向往复移动的第一步进 电动机、驱动所述打磨砂轮横向往复移动的第二步进电动机、驱动所述打磨砂轮的进给的 第三步进电动机和用于控制所述打磨砂轮的进给量的控制器。根据本专利技术的精整装置采用 了自动化及高精度的调节控制，尤其是能本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于线上钢轨焊接接头的焊后处理系统，其特征是，该焊后处理系统包括：焊后热处理装置；矫直装置；精整装置；能通过吊臂将该焊后热处理装置、该矫直装置和该精整装置中的任一个吊装到并保持在焊接接头上方的一个位置处的吊机；用于给该焊后热处理装置、该矫直装置和该精整装置中至少一个提供动力的动力源；能在该钢轨上行走的走行部，其中该走行部具有用于支撑该焊后热处理装置、该矫直装置、该精整装置、该吊机和该动力源的底座。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋宏图，丁韦，李力，高振坤，高文会，王贵山，李振华，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，常州华通焊丝有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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