钢轨电弧焊使用的气体保护室制造技术

一个气体保护室将一对钢轨的焊接接头在接头电弧焊焊接时围护起来．一对侧垫板在气室内分别和钢轨一边的焊缝相压合，侧垫板可分别独自移动，由一对附有手动操作转换装置的动力装置驱动．各个吹气口往气室吹入保护气各自流量的比例是变化的，取决于侧垫板的移动．一对焊接电源的接地端子安装在钢轨的两侧．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及经过改进的气体保护室，它用于钢轨气体保护电弧焊焊接。以往，通常是将钢轨对接焊接区域的周围用一个气体保护室围住，往气体保护室内吹入保护气体围绕着焊接区，使焊接区和空气隔离，用一个焊嘴在这种气氛条件下进行电弧焊。过去使用的一种气体保护室有一个气室外壁，其一边是开口的，其他五边围着钢轨焊接接头的前。后、顶和两侧。在钢轨底面安装一块底板，借助这块底板将气室的开口闭合起来。同时，在气室内装置一对侧垫板或垫块，是可动的，可靠近和远离焊接接头，当和钢轨两侧夹紧时，可以防止轨头焊接时，从焊接接头处流出或滴落焊缝金属液。侧垫板大多数是铜制的，其内部有冷却水通道，因而可以从外部供水冷却垫板。同时，每个侧垫板有许多气孔，由侧垫板吹出保护性气体。在气室的顶部也装有独立的保护气体喷射器。当焊嘴进行焊接时，电弧焊焊接便在保护气氛条件下进行。但是，上述先有技术的保护气室存在许多问题。问题如下所述a)由于驱动侧垫板的螺杆位于保护气室内焊接区域的上部，焊接过程中产生的飞溅和烟污会粘染在螺杆上，妨碍侧垫板的移动。b)由于装置中，螺杆安装在气室内，不能从外部接触，因此螺杆是不能手动的。另外，一对侧垫板不能分别单一驱动。C)难于控制保护气体的流量。焊接过程中，保护气体流量太大时，使电弧不稳定;流量太小时，保护气体又不足。d)每块侧垫板在与焊缝相应的接触位置加工一条增强金属接头即焊缝储存槽，会在轨腹和轨头的交接处产生未焊透的危险，这点取决于焊缝储存槽的形状。e)当焊接电源地线和气室底板连结时，接地点只是单边而已。这样，存在一种危害，焊接电弧会偏向接地点相对的另一边，这是由于磁偏吹所致。因而造成焊接缺陷，如焊瘤等，出现在接地点一侧的轨头交接处。f)需要用焊接方法，在焊接部位的轨底每一侧，焊上金属薄片或类似物的端块防止焊缝金属的泄漏。这些工作都需要花费时间的。g)要制造优良的轨底焊缝是困难的，这是由于轨底面和底垫板接触不良之故。h)保护气和冷却水连结接头多，使连结工作费时。本专利技术主要目的是供应一个经过改进的保护气室，它克服以前使用的保护气室的缺点和不足，以得到质量稳定的焊缝和简化焊接工作。为了完成上述目标，本专利技术提供了一个气体保护室用于钢轨焊接，采用下列几个方法A)连接保护气和冷却水进出口的水管和气管都集中一处。同时，保护气体的流量可由侧垫板的移动而加以控制。B)侧垫板的驱动装置是安排在保护室外，分别用于左、右侧垫板。驱动装置包括了转换装置，可变手动，并且每个驱动装置都是独立的。C)气室底板和轨底面保持紧密接触，在其焊接部位装可前后移动的垂直端块。D)一个底垫板用螺丝固定在气室底板上。E)一对焊接电源地线在气室底板左右两边，而气室底板和钢轨是接触的。F)每个侧垫板的接触焊缝处的沟槽深度，在轨腹与轨头交接部位处为一般深度的两倍。按照本专利技术的上述A项中的安排，使保护气体和冷却水的管子减少至3条，而且连结方法比以前简易。当侧垫板和钢轨焊接部位夹紧时，从侧垫板吹气口和气室顶部气体喷射器喷出的保护气体流量是受到控制的，因而减少了由于保护气体流量太大或太小产生的焊接缺陷。由于上述B项的实际效果，侧垫板的驱动没有任何困难，而且左、右侧垫板可分别单独驱动，同时都可以手动。此外，防止螺杆上飞溅和烟气的粘连，消除了侧垫板移动的障碍。按上述C项，已大大有效地简化了垂直端块的安装，防止了焊缝金属的流失。其次，上述D、E、F三项方法，有效地防止焊接缺陷的出现，如焊瘤、未焊透等，保证了制取优质的焊缝和匀称的焊缝成型。本专利技术上面提到的和其他的目的和优点，可以由下面对附图的说明中显得更清楚。图1 是本专利技术的实施-气体保护室剖视图。图2 是气体保护焊接装置透视图。图3 是侧垫板侧视图。图4 是沿图3Ⅳ-Ⅳ线的局部放大剖视图。图5 是焊瘤示意图。参照图1和图2，图示本专利技术的实施方案。1和1′标出进行焊接的两条钢轨，2是本专利技术的气体保护室，2a气室的外壁，3焊嘴，4A和4B侧垫板，6侧垫板驱动马达，7侧垫板保护气体吹出口，8气室上顶保护气喷射器，9保护气体进气口，10冷却水进水口，11冷却水出水口，12气室底板，13凹槽，14底垫板，15气室顶盖， ，20C出水口，21管子，22开关，23侧垫板驱动装置(包括手动转换开关)，23a侧垫板驱动螺杆，23b齿轮箱，23C手动转换按钮，24可动垂直端块，24a端块板，24b支架板，24C支架螺栓，25锁紧螺栓，16和26接地端子。40电弧焊机头，41焊丝轮。如图所示，保护气进气口9和冷却水进水口10、出水口11由管21和组合块20连结，气室顶气体喷射器8也和组合块20连接。组合块20包括了保护气入口20a、冷却水入口20b、冷却水出口20C，其控制阀20d和气源连接。结果，许多条水管和气管只剩下3条，而且连结方法也简便。按钮22是安装在气室顶气体喷射器的侧面，它是由于侧垫板4B的靠近而动作，使控制阀20d也动作，因而控制保护气供应气体喷射器8和两个侧垫板4A、4B的吹气口7的比例。因此，控制阀20a是这样动作的当侧垫板4A和4B夹紧钢轨焊接部位时，上气体喷射8气体流量加大，例如由50%增至80%，而两个侧垫板4A和B气体流量减小，例如由50%减至20%。结果，由于侧垫板4A和4B上的吹气口7吹出的气体造成电弧燃烧不稳的现象可以避免，轨头焊接时由于吹气量小造成的缺陷也可防止。一对侧垫板4A和4B的驱动装置23分别安装在气室外壁2a的外面，因此防止焊接时飞溅和烟尘溅落在传动柱23a的现象出现，不会妨碍侧垫板4A和4B的移动。驱动装置23包括了齿轮箱23b用于变换传速比，结合包括按纽23C的转换开关的使用，侧垫板4A和4B可分别单独移动，亦可借助按钮23C改为手动。每个可动垂直端块24包括端块板24a、支架板24b和支架螺栓24C都安装在气室底板12上面，用来在焊接时夹紧固定钢轨1和1′，这样可以省去每次焊接作要焊上端块的时间和劳工。底垫板用锁紧螺栓25紧紧压在钢轨底面，这可保证生产优良焊接接缝。另外，焊接地线端子26附加在原地线端子16相对的另一边，可以避免出现如图5所示的焊瘤。侧垫板4A和4B都加工了和焊缝啮合的沟槽17，其深度dn(见图4)可加深至3.0mm，在轨腹和轨头交接处部位的深度d2大约是一般深度1.5mm的两倍，以防止这部位可能出现的未焊透缺陷，在图3中，深度d1、d3和d4分别为1.5mm、1.5mm、3.0mm。气室顶盖15是用绝缘材料制成的，它随着焊嘴3作横向移动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
钢轨电弧焊接气体保护室，其特征是该气体保护室包括：气体外壁有一个可打开的导电的底板，通过一块底垫板紧压在焊接接头外轨底底面，当上述底板将气室闭合时，在上述焊接接头处，上述气室外壁将上述钢轨闭合起来，吹气装置，用于将保护气体喷入上述气 室外壁内，一对侧垫板可分别独自闭合和张开，每个都有增强焊缝存放槽，在上述气室间内，它和上述钢轨焊接接头一侧的焊缝相啮合，一对驱动装置，包括手动操作用转换装置，分别安装在上述室外壁两侧的外边上，用于分别独自移动上述一对侧垫板，固定 装置，将上述底板固定在上述底板上，一对接地端子分别装在上述底板的两侧，底板和上述钢轨底面紧接触。一个组合块，包括了用于上述保护气吹气装置的保护气进口和出口。用于上述侧垫板的冷却水进口和出口，上述组合块包括控制装置，用于控制上述保护气 体的流量，吹气装置随着上述侧垫板的移动而反应，上述组合块固定在上述气室外壁上面。

【技术特征摘要】
JP 1985-4-26 60-887121.钢轨电弧焊接气体保护室，其特征是该气体保护室包括气室外壁有一个可打开的导电的底板，通过一块底垫板紧压在焊接接头处轨底底面，当上述底板将气室闭合时，在上述焊接接头处，上述气室外壁将上述钢轨闭合起来，吹气装置，用于将保护气体喷入上述气室外壁内，一对侧垫板可分别独自闭合和张开，每个都有增强焊缝存放槽，在上述气室间内，它和上述钢轨焊接接头一侧的焊缝相啮合，一对驱动装置，包括手动操作用转换装置，分别安装在上述气室外壁两侧的外边上，用于分别独自移动上述一对侧垫板，固定装置，将上述底垫板固定在上述底板上，一对接地端子分别装在上述底板的两侧，底板和上述钢轨底面紧接触。一个组合块，包括了用于上述保护气吹...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村博一，佐藤之彦，西泰彦，日暮瑞穗，森三郎，
申请(专利权)人：日本钢管株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]