专利名称：卧式全自动钢轨气压焊设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路无缝线路现场钢轨焊接和焊后热处理(正火)为一体的钢轨气压焊设备。
背景技术：
目前，我国铁路现场工地钢轨焊接主要采用的焊接方法和设备中，K900、K922钢轨闪光焊机主要依赖进口，其设备一次投入成本很高，焊接质量对钢轨材质均匀性十分敏感。而数控钢轨气压焊机由于具有闪光焊所不具备的保压推凸和保压正火功能，焊接质量良好，且全部是国产设备，成本低，体积小，性价比高，而得到了广泛的应用，是我国铁路无缝线路建设中用于钢轨焊接的主要设备。
在现有的钢轨气压焊设备中，虽然已有数字化控制装置，提高了自动化程度和焊接质量，但其整机人工操作仍然很多，效率较低；存在如下问题1、焊接对中(钢轨对齐)仍需要人工操作，效率较低；同时，也容易影响气压焊的焊接质量。
在进行钢轨焊接时，要先用铜锤打斜铁，夹紧钢轨，然后对钢轨焊接接头进行对中测量，若未对中，需人工退出斜铁，重新打斜铁夹紧，再测量，反复多次，使得焊接效率低下。特别在现场进行工地焊轨时，外部路况条件比较恶劣，给钢轨气压焊现场焊接的对轨操作带来了较大的困难，并且对操作工人的技术素质要求很高。
2、焊接完成后，加热器的回拉避让推凸机构的过程仍为人工操作，效率较低。同时每次回拉加热器的时间掌握的不准确，使得推凸时的焊瘤的温度不确定，推凸质量得不到保证，影响焊接质量，同时容易损坏加热器。
3、焊接钢轨对接接头的起拱量仍为手工对中时调节，人为因素影响较大，准确度差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能够实现自动控制，操作方便、劳动强度低、钢轨焊接质量稳定的卧式全自动钢轨气压焊设备。
本实用新型解决其技术问题，所采用的技术方案为一种卧式全自动钢轨气压焊设备，包括有两个机座、加热器、推凸机构、摆火机构，其特征在于所述两个机座之间的两侧各连有一夹紧顶锻机构，该夹紧顶锻机构的组成为两个机座下方的转动支轴与凸轮的大端边缘的轴孔相连，凸轮的小端通过销轴与夹紧顶锻油缸的端部相连接。
本实用新型的工作过程和原理是夹紧顶锻油缸在控制机构的控制下收缩，通过销轴向内拉动凸轮，凸轮的大端沿着转动支轴向外转动，凸轮大端边缘与钢轨轨腰接触贴合，并逐步将钢轨夹紧，从而实现钢轨的自动夹紧；相反操作，则可实现钢轨的自动放松。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是通过自动控制系统控制夹紧顶锻机构实现钢轨的自动夹紧和放松；较之现有的采用人工打紧斜铁和退出斜铁来实现夹紧和放松，本实用新型夹紧、放松为自动控制，劳动强度低，适应恶劣的外部环境，夹紧和放松非常方便，效率高，更容易实现对中，焊接质量稳定。
上述的夹紧顶锻油缸为串接型油缸，两个活塞安装在液压缸内的同一活塞杆上，两个活塞之间的缸壁上固定有一隔板。
这种串接型的夹紧顶锻油缸，由隔板分隔成的两个油缸由同一活塞杆上的两个活塞在两个油缸中并行同向工作，可实现输出压力的倍增而不增加顶锻液压缸面积，既减小整机的外形尺寸，又使得油缸内部的系统压力小。较之现有的钢轨气压焊设备的液压系统的压力可减小一倍以上。
上述的夹紧顶锻油缸的活塞杆内部安装有与控制系统相连的位移传感器。这样顶锻油缸的夹紧顶锻位移可以由位移传感器进行检测，而将检测信号反馈给控制系统，实现夹紧顶锻位移的自动闭环控制，提高了焊接时的自动化程度，进一步确保了焊接质量。
上述的机座在钢轨卡套上方位置，安装有两个调节钢轨接头上下位置的上下调节油缸，机座在钢轨卡套的左、右位置处各安装有一个调节钢轨横向位置的横向调节油缸，上下调节油缸的活塞杆向下，横向调节油缸的活塞杆面向钢轨卡套。
在夹紧对中时，由于待焊钢轨接头的内侧与轮对的轮圆接触，需要对齐。先将待焊钢轨内侧的两个(一个机座一个)横向调节油缸面向钢轨外侧(即面向钢轨卡套)的活塞杆先调节到一定的位置；待焊钢轨外侧的两个横向调节油缸的活塞杆也调节顶到钢轨外侧向内侧施力，使其与内侧的调节油缸活塞杆靠拢，横向调节油缸的调节也受控制系统的控制，从而达到钢轨焊接接头内侧自动对齐即对中的目的。两个上下调节油缸同样通过其向下伸出并顶住道床的活塞杆的伸出长度调节，可自动实现钢轨焊接接头顶部的自动对齐。较之现有的通过人工调节斜铁的位置和角度的人工对齐方式，本实用新型的对中操作非常方便，效率高，容易对中，焊接质量稳定。
上述的顶锻油缸上方的两个机座之间固定有起拱量调节油缸。
工作时，先由夹紧顶锻油缸对钢轨进行预夹紧，然后该起拱量调节油缸再在控制系统的控制下，向外微量撑开，顶住夹在钢轨上的两机座，而使钢轨向上起拱。较之现有的人工打斜铁夹紧钢轨时，通过人工调节斜铁的位置和角度实现钢轨的起拱，本实用新型的钢轨起拱量的操作为自动控制，操作方便，劳动强度低，效率高，起拱量的控制准确，焊接质量稳定。
上述的摆火机构的组成为摆火油缸固定在加热器侧的机座上，摆火油缸的活塞杆与加热器相连，摆火油缸与控制系统的比例阀相连。
焊接前，通过控制系统对比例阀的控制，液压油进入摆火油缸的后腔，向前推动活塞杆，活塞杆将加热器推至焊缝位置；焊接时，通过比例阀根据设定的速度不断的换向控制油缸的进油和出油，实现加热器的前后摆动即摆火。焊接完毕后，通过比例阀控制油缸的前腔进油，后腔出油，活塞杆后移，自动将加热器回拉，转换到推凸过程。
现有的曲柄摇杆摆火机构，只能实现频率(速度)的变化，而不能实现摆动幅度的变化，且机构结构复杂，配合间隙大，工作稳定性和可靠性较差。而本实用新型的摆火机构其前后摆动的幅度和频率均可以变化，且完全由控制系统自动控制，油缸摆动的配合间隙小，摆动过程的稳定性和可靠性好。
由于现有装置的曲柄摇杆机构的摆动幅度恒定，因此回拉时，必须将曲柄摇杆机构与加热器拆开，才能将加热器人工回拉，避让推凸机构，回拉加热器的时间控制不准确，使得推凸时的焊瘤温度不确定，推凸质量得不到保证，影响焊接质量，同时容易损坏加热器。而本实用新型的摆火油缸活塞杆的移动长度可以变化，回拉时可由控制系统通过摆火油缸直接将加热器拉回至合适位置，实现回拉避让推凸机构的过程自动化，从而操作方便，回拉时间控制准确，推凸时的焊瘤温度确定，推凸质量得到保证，焊接质量稳定，同时加热器不易损坏。
上述的摆火油缸上安装有与控制系统相连的位移传感器。这样摆火油缸摆动的位置可以由位移传感器进行检测，而将检测信号反馈给控制系统，实现摆火位置的自动闭环控制，提高了摆火焊接时的自动化程度，进一步确保了焊接质量。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
，对本实用新型作进一步地详细说明。
图1是本实用新型的总体安装结构主视结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是本实用新型的夹紧顶锻油缸和凸轮的结构示意图。
图4是图2的A-A剖面放大图。
图5是夹紧顶锻油缸的剖视放大结构示意图。
图6是从机座上取下后的摆火机构的放大结构示意图。
实施例图1-图3示出，本实用新型的一种具体实施方式
为一种卧式全自动钢轨气压焊设备，包括有两个机座1、2、加热器5、推凸机构6、摆火机构。两个机座1、2之间的两侧各连有一夹紧顶锻机构，该夹紧顶锻机构的组成为两个机座1、2下方的转动支轴24与凸轮3的大端边缘3b的轴孔3a相连，凸轮3的小端通过销轴23与夹紧顶锻油缸4的端部相连接。
图2、图3示出，本例的夹紧顶锻油缸4为串接型油缸，两个活塞10、11安装在液压缸内的同一活塞杆14上，两个活塞之间的缸壁上固定有一隔板18。
图5示出，本例的夹紧顶锻油缸4的活塞杆14内部安装有与控制系统相连的位移传感器22。
图1、图2及图4示出，本例的机座1、2在钢轨卡套15上方位置，安装有两个调节钢轨9接头上下位置的上下调节油缸16，机座1、2在钢轨卡套15的左、右位置处各安装有一个调节钢轨9横向位置的横向调节油缸19，上下调节油缸16的活塞杆向下，横向调节油缸19的活塞杆面向钢轨卡套15。
图1、图2示出，本例的夹紧顶锻油缸4上方的两个机座1、2之间固定有起拱量调节油缸8。
图1、图2、图6示出，本例的摆火机构的组成为摆火油缸7固定在加热器侧的机座2上，摆火油缸的活塞杆17与加热器5相连，摆火油缸7与控制系统的比例阀相连。摆火油缸7上安装有与控制系统相连的位移传感器21。
权利要求1.一种卧式全自动钢轨气压焊设备，包括有两个机座(1、2)、加热器(5)、推凸机构(6)、摆火机构，其特征在于所述两个机座(1、2)之间的两侧各连有一夹紧顶锻机构，该夹紧顶锻机构的组成为两个机座(1、2)下方的转动支轴(24)与凸轮(3)的大端边缘(3b)的轴孔(3a)相连，凸轮(3)的小端通过销轴(23)与夹紧顶锻油缸(4)的端部相连接。
2.根据权利要求1所述的一种卧式全自动钢轨气压焊设备，其特征在于所述的夹紧顶锻油缸(4)为串接型油缸，两个活塞(10、11)安装在同一活塞杆(14)上，两个活塞之间的缸壁上固定有一隔板(18)。
3.根据权利要求2所述的一种卧式全自动钢轨气压焊设备，其特征在于所述的夹紧顶锻油缸(4)的活塞杆(14)内部安装有与控制系统相连的位移传感器(22)。
4.根据权利要求1所述的一种卧式全自动钢轨气压焊设备，其特征在于所述的机座(1、2)在钢轨卡套(15)上方位置，安装有两个调节钢轨(9)接头上下位置的上下调节油缸(16)，机座(1、2)在钢轨卡套(15)的左、右位置处各安装有一个调节钢轨(9)横向位置的横向调节油缸(19)，上下调节油缸(16)的活塞杆向下，横向调节油缸(19)的活塞杆面向钢轨卡套(15)。
5.根据权利要求1所述的一种卧式全自动钢轨气压焊设备，其特征在于所述的夹紧顶锻油缸(4)上方的两个机座(1、2)之间固定有起拱量调节油缸(8)。
6.根据权利要求1所述的一种卧式全自动钢轨气压焊设备，其特征在于所述的摆火机构的组成为，摆火油缸(7)固定在加热器侧的机座(2)上，摆火油缸的活塞杆(17)与加热器(5)相连，摆火油缸(7)与控制系统的比例阀相连。
7.根据权利要求1所述的一种卧式全自动钢轨气压焊设备，其特征在于所述的摆火油缸(7)上安装有与控制系统相连的位移传感器(21)。
专利摘要本实用新型公开了一种卧式全自动钢轨气压焊设备，它的两个机座(1、2)中轴线的两侧各连有一对自动夹紧顶锻机构，该夹紧顶锻机构的组成为两个机座(1、2)下方的转动支轴(24)与凸轮(3)的大端边缘(3b)的轴孔(3a)相连，凸轮(3)的小端通过销轴(23)与夹紧顶锻油缸(4)的端部相连接。其优点是能够实现钢轨自动夹紧与对中控制，操作方便、劳动强度低、钢轨焊接质量稳定。
文档编号B23K20/26GK2925724SQ200620035130
公开日2007年7月25日 申请日期2006年8月1日 优先权日2006年8月1日
发明者戴虹, 王振强, 周世恒 申请人:西南交通大学