钢轨表面带状不锈钢的焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种钢轨表面带状不锈钢的焊接方法，其要解决的技术问题是在钢轨表面焊接带状不锈钢导电层以防止钢轨锈蚀，包括下述步骤：控制气阀动作，气缸推杆推动下安装板向下运动直到焊接滚轮将带状不锈钢压紧在钢轨中心位置的焊接起点上，左、右导电滚轮也压紧在钢轨上；控制系统发出焊接信号的同时滞后一个周期发出焊接小车驱动信号，专用焊接装置焊完一个焊点，焊接小车向前运动一个焊点的位置，焊接滚轮将带状不锈钢连续焊在钢轨上的同时，随着焊接小车的移动，焊接滚轮向前运动便可向下拉动带状不锈钢，形成连续焊接。本发明专利技术采用电容储能电源，其脉冲电流加热集中且时间短，解决了带状不锈钢与钢轨大厚度比单面连续焊接问题且结合强度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焊接方法，特别是。
技术介绍
铁路钢轨的表面，尤其是在车站附近段，常会发生不同程度的锈蚀现象。当列车通过这种锈蚀钢轨时，就会造成轨道电路分路不良，从而出现错误信号，严重影响铁路行车的安全性。解决这一问题的有效方法是在锈蚀钢轨的表面焊接一层簿而窄的不锈钢带导电层，这样当列车通过时，就可保证轨道电路分路良好。公知的电阻缝焊机，只能用于双面缝焊，即当焊接时，将焊接板材置于两个焊接滚轮之间，启动焊接开关后，上滚轮压下后开始转动并开始通电焊接。焊件随滚轮的转动而移动实现缝焊。因此，公知的电阻缝焊机有以下不足只能在固定场所焊接；只能进行双面焊接；工艺上无法保证厚度十分悬殊的焊件的焊接质量；对于钢轨的复杂形状，无法放置焊接滚轮实施焊接。
技术实现思路
为了克服现有技术只能在固定场所对焊接厚度相差不大的材料进行搭接焊合的不足，本专利技术提供一种。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种，包括下述步骤1)将焊接小车移到轨道上，让装有专用焊接装置一边的车轮位于被焊接钢轨上，启动控制系统，控制系统控制气阀动作，气缸推杆推动下安装板向下运动直到焊接滚轮将不锈钢带压紧在钢轨中心位置的焊接起点上，左、右导电滚轮也压紧在钢轨上；2)控制系统发出焊接信号的同时滞后一个通电周期发出焊接小车驱动信号，专用焊接装置焊完一个焊点，焊接小车向前运动一个焊点的位置，焊接滚轮将带状不锈钢连续焊在钢轨上的同时，随着焊接小车的移动，焊接滚轮向前运动便可向下拉动带状不锈钢，形成连续焊接；3)整盘不锈钢带焊完后，控制系统发出信号，依次停止焊接、停止焊接小车、气阀停止，气缸推杆收回，带动下安装板将焊接滚轮和左、右导电滚轮抬起；4)更换不锈钢带后，重新执行步骤1)～步骤3)。本专利技术的有益效果是由于采用了可沿钢轨移动的焊接小车、焊接滚轮、导电滚轮以及带盘结构，实现了边移动边焊接的功能；导电轮支架与下安装板弹性接触，保证了焊接滚轮将不锈钢带紧紧压在钢轨上的同时左、右导电滚轮能始终紧紧压在钢轨上；焊接滚轮、导电滚轮均位于钢轨上表面的平直段，可对各种路况下的钢轨进行连续焊接。采用电容储能电源，焊接电流为脉冲电流，加热集中而时间短，解决了不锈钢带与钢轨大厚度比的单面连续焊接问题，焊接过程几乎不会对钢轨母体造成影响，而且其正半周充电、负半周放电的方式，提高了焊接速度及焊缝的连续性，可使不锈钢带与钢轨之间有较高的结合强度。附图说明图1是本专利技术钢轨表面不锈钢带的焊接方法电容储能式电源、控制系统、焊接小车及专用焊接装置与钢轨位置示意图。图2是专用焊接装置结构示意3是图2中的A-A剖视图。图4是图2中的B-B剖视图。图5是图2中的C-C剖视图。图6是图2中的D-D剖视图。图中1-焊接变压器，2-焊接滚轮，3-带盘，4-导杆，5-软铜带，7-左导电滚轮，8-气缸推杆，9-上安装板，10-不锈钢带，11-导电轮支架，12-下安装板，13-钢轨，14-弹簧杆，15-弹簧，16-焊接轮导电铜块，17-右导电滚轮，18-导电铜套，19-焊接轮轴，20-焊接小车安装架，21-压紧弹簧，22-挡圈，23-绝缘板，24-带盘轴，25-带盘支架，26-气缸，27-焊点，28-焊接轮支架，50-轴承，51-绝缘套，61-充电变压器，62-充电回路可控硅，63-放电回路可控硅，64-控制系统，65-充电回路可控硅触发信号，66-放电回路可控硅触发信号，67-焊接焊接小车驱动电机启动信号，68-电容器组，69-电流线，70-专用焊接装置，71-焊接小车，72-电容储能式电源，73-电子气阀通电信号，116-导电轮导电铜块，119-导电轮轴。具体实施例方式参照图1～6，将实施焊接的电容储能式电源72、控制系统64及其它附件安装于焊接小车71之上，焊接小车71采用可沿铁路钢轨行进的一般焊接小车即可。将专用焊接装置70整体通过上安装板9用螺钉固连在焊接小车安装架20上，使左导电滚轮7、焊接滚轮6及右导电滚轮17位于钢轨13表面平直段，在压力的作用下，焊接滚轮6将不锈钢带10压紧在钢轨13的正中心，左导电滚轮7和右导电滚轮17位于不锈钢带两侧且与钢轨13表面平直段良好接触。电容储能式电源72由充电变压器61、可控硅62、63、焊接变压器1、电容器组68等组成。电容储能式电源72的充、放电过程由以单片机89C52为核心的控制系统64控制，在网络电压的正半周零点时刻，控制系统64发出的充电回路可控硅触发信号65经放大后加在充电回路可控硅62的控制极上，这样充电变压器61的输出端便经过电阻R1和充电回路可控硅62向电容器组68充电，电阻R1值选取合适大小时，充电过程可在10ms内完成，充电完成后，充电回路可控硅62承受负压自然关断。在网络电压的负半周零点时刻，控制系统64发出放电回路可控硅触发信号66经放大后加在放电回路可控硅63的控制极上，此时，电容器组68通过焊接变压器1快速放电，焊接变压器1的副边输出极输出脉冲电流由焊接滚轮6经不锈钢带10和钢轨13上表层流向两侧导电滚轮，该脉冲电流便可使不锈钢带10和钢轨13接触面形成一个熔核27。这种同侧单面焊电流线69的分布形式能够实现不锈钢带与钢轨大厚度比的焊接，且由于焊接电流为脉冲电流，加热集中而时间短，故焊接过程几乎不会对钢轨母体造成影响；同时这种网络电压正半周充电、负半周放电的焊接方式，大大提高了焊接速度及焊缝的连续性，可使不锈钢带与钢轨之间有较高的结合强度。专用焊接装置70由带盘3、导杆4、左导电滚轮7、气缸推杆8、上安装板9、导电轮支架11、下安装板12、弹簧杆14、弹簧15、焊接轮导电铜块16、右导电滚轮17、导电铜套18、焊接轮轴19、焊接小车安装架20、压紧弹簧21、挡圈22、绝缘板23、带盘轴24、带盘支架25、气缸26、焊接轮支架28、轴承50、绝缘套51、导电轮导电铜块116以及导电轮轴119等组成。焊接滚轮2通过平键和轴台固定安装在焊接轮轴19上，焊接轮轴19通过轴承与焊接轮支架28固连，轴承外圈装有绝缘套51以使焊接滚轮2与焊接轮支架28绝缘，这样可防止焊接电流从焊接轮支架28分流。焊接轮导电铜块16套在焊接轮轴19上并能在轴上滑动，其一侧与焊接滚轮2接触，另一侧与套在焊接轮轴19上的压紧弹簧21接触，挡圈22通过螺纹安装在焊接轮轴19上，当在焊接轮轴19上旋进挡圈22时，焊接轮导电铜块16在压紧弹簧21的作用下与焊接滚轮2紧密接触。焊接轮导电铜块16通过软铜带5与焊接变压器1输出电极相连，在焊接滚轮2转动时，焊接轮导电铜块16并不转动，保证焊接滚轮2与焊接变压器1输出电极形成良好导电通路。同样，左导电滚轮7、右导电滚轮17通过平键和轴台固定安装在导电轮轴119上，导电轮轴119通过轴承与导电轮支架11相连，轴承外圈装有绝缘套51以使左导电滚轮7、右导电滚轮17与导电轮支架11绝缘，这样可防止焊接电流从导电轮支架11分流。导电轮导电铜块116、压紧弹簧21、挡圈22也安装在导电轮轴119上，位于右导电滚轮17右侧，当在轴上旋进挡圈22时，导电轮导电铜块116在压紧弹簧21的作用下与右导电滚轮17紧密接触，在左导电滚轮7和右导电滚轮17之间加了导电铜套18，导电轮导电铜块116通过软铜带5与焊接变压器1另一输出电极相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨表面带状不锈钢的焊接方法，包括下述步骤：　　　　１）将焊接小车移到轨道上，让装有专用焊接装置一边的车轮位于被焊接钢轨上，启动控制系统，控制系统控制气阀动作，气缸推杆推动下安装板向下运动直到焊接滚轮将带状不锈钢压紧在钢轨中心位置的焊接起点上，左、右导电滚轮也压紧在钢轨上；　　　　２）控制系统发出焊接信号的同时滞后一个通电周期发出焊接小车驱动信号，专用焊接装置焊完一个焊点，焊接小车向前运动一个焊点的位置，焊接滚轮将带状不锈钢连续焊在钢轨上的同时，随着焊接小车的移动，焊接滚轮向前运动便可向下拉动带状不锈钢，形成连续焊接；　　　　３）整盘不锈钢带焊完后，控制系统发出信号，依次停止焊接、停止焊接小车、气阀停止，气缸推杆收回，带动下安装板将焊接滚轮和左、右导电滚轮抬起；　　　　４）更换不锈钢带后，重新执行步骤１）～步骤３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马铁军，杨思乾，谢红霞，张勇，王晋刚，刘志坚，郭富春，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]