悬挂式钢轨闪光对焊热处理机和悬挂式钢轨闪光对焊热处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢轨焊接装置和方法，更具体地，涉及一种悬挂式钢轨闪光对焊热处理机和悬挂式钢轨闪光对焊热处理方法。
【背景技术】
[0002]钢轨焊接是铁路或城市轻轨轨道铺设无缝线路的最基本的轨道连接方法。钢轨焊接方法有四种:闪光焊、铝热焊、气压焊和电弧焊，其中，闪光焊具有效率高和接头质量好等突出优点，实际应用的接头伤损率远低于其他三种方法(至少在一倍以下)，因此，是钢轨焊接应用最为广泛、比例最高(通常可达80%以上)的方法，采用闪光焊方法是轨道线路质量最基本的保证。
[0003]完整的钢轨闪光焊接工艺过程由两部分组成:焊接和接头热处理。
[0004]中国发明ZL98106266.0和ZL 201010578792.2分别提供了两种闪光对接焊钢轨焊机，是一种悬挂式的钢轨闪光焊机，可用于基地或现场的钢轨焊接，还可以在焊接完成后，在钢轨处于拉伸状态下进行保压推凸。完成焊接后，接头冷却，钳口松开，焊机撤出焊接部位。
[0005]申请号为2014105784301的发明专利提供了用于线上钢轨焊接接头保压正火设备及方法，该发明申请的特点是可以对钢轨焊接接头在无纵向拉伸应力的状态下进行热处理。将载有热处理机的车辆开近接头部位，再将热处理机放下，其钳口夹紧接头两端，然后对接头进行热处理。对钢轨焊接接头加热时，焊缝强度由于温度升高而下降，此时钢轨焊接接头两端的夹紧端承受钢轨纵向拉力，焊缝强度下降，但并不受拉力，或只承受极小拉力，确保焊缝不出现变形或产生内部缺陷。热处理加热结束后，随着温度的下降，焊缝强度逐渐提高，直至到常温。经过热处理的焊接接头，奥氏体晶粒细化，强度和韧性比焊接状态下得到大幅度提尚，撤除热处理机的夹持机构后，钢轨闪光焊接的整体工序完成。
[0006]目前，国内外钢轨闪光焊机均只能进行焊接，接头热处理需要另一台专门的钢轨焊接接头热处理设备完成，还没有“钢轨闪光焊+接头热处理”的“二合一”设备，所以钢轨闪光焊和接头热处理只能分开进行。由于焊接和热处理设备必须分开完成，因此，需要两台大型设备轮番作业，不仅浪费了大量的时间，同时也大大增加了焊接成本。线上焊接时，还需要大量天窗(占道作业)时间，因此，非常不方便。线上焊接以及热处理的难度在于焊接完成以及热处理加热和冷却过程中，必须克服钢轨的纵向拉伸。由于热态下的接头强度较低，一旦焊接接头在加热状态下受到纵向拉伸，就有可能造成接头受损，严重时，有可能造成接头报废。
[0007]实现将钢轨闪光焊与接头热处理结合起来的“二合一”设备的难点在于:1.闪光焊与热处理的电气和机械均需要较大空间和功率，很难压缩融合在有限的一体空间；2.闪光焊的加热是在钢轨未连接前，钢轨端部相互接触产生电阻热加热的，一旦完成焊接，闪光焊加热方式就无法使用，必须采用中频感应加热或火焰加热方式，钢轨闪光焊和热处理条件下接头处所处的环境相差十分悬殊，焊接时烟尘较大，一些铁基的金属熔渣形成的飞溅不仅对焊接不利，对热处理系统的污染更是致命的，很有可能会造成热处理故障；3.无论是感应加热或火焰加热，都需要处于夹持状态的焊接接头在焊机内有足够的空间，这样才能保证焊接和热处理两个工序均可以满足。
【发明内容】
[0008]为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种悬挂式钢轨闪光对焊热处理机，该悬挂式钢轨闪光对焊热处理机包括:
[0009]两个夹钳，所述两个夹钳沿钢轨宽度方向分别横跨在两个待焊接钢轨的靠近待焊接断面的位置，所述两个夹钳通过顶锻轴相连接，且所述两个夹钳之间保持绝缘；
[0010]夹紧驱动装置，所述夹紧驱动装置分别与所述两个夹钳相连接，用于驱动所述两个夹钳分别夹紧两个待焊接钢轨；
[0011]推凸装置，所述推凸装置沿钢轨的长度方向设置，且所述推凸装置的推凸刀设置在所述两个夹钳之间以对钢轨焊缝进行推凸操作；
[0012]加热器，所述加热器设置在所述两个夹钳之间以用于对钢轨焊缝进行热处理，且所述加热器与所述推凸装置相连接，所述推凸装置为所述加热器的摆动提供驱动力；和
[0013]控制装置，所述控制装置分别与所述两个夹钳、所述夹紧驱动装置、所述推凸装置和所述加热器相连接。
[0014]进一步地，两个夹钳分别为动夹钳和静夹钳，动夹钳可以在顶锻轴的驱动下向静夹钳移动。
[0015]进一步地，动夹钳包括设置在钢轨的一侧的左动夹钳和与左动夹钳相对的设置在钢轨的另一侧的右动夹钳；
[0016]静夹钳包括设置在钢轨的一侧的左静夹钳和与右静夹钳相对的设置在钢轨的另一侧的右静夹钳；以及
[0017]左动夹钳、右动夹钳、左静夹钳和右静夹钳的靠近钢轨断面且与钢轨相接触的部分分别设置有左动夹钳电极、右动夹钳电极、左静夹钳电极和右静夹钳电极。
[0018]进一步地，左动夹钳和右动夹钳内分别设置有左焊接变压器和右焊接变压器，且左焊接变压器的次级分别与左动夹钳电极和左静夹钳电极相连接，右焊接变压器的次级分别与右动夹钳电极和右静夹钳电极相连接。
[0019]进一步地，夹紧驱动装置包括:
[0020]中轴，中轴设置在钢轨上侧且沿着钢轨长度方向穿过动夹钳和静夹钳，中轴穿过动夹钳和静夹钳的部分分别位于左动夹钳与右动夹钳之间、左静夹钳与右静夹钳之间，且中轴与动夹钳和静夹钳的连接方式相同，其中，中轴与动夹钳之间的连接件包括:
[0021]两个第一连接件，两个第一连接件的一端均与中轴旋转地连接，两个第一连接件的另一端分别与左动夹钳和右动夹钳的彼此相对的一侧固定连接，且两个第一连接件与左动夹钳和右动夹钳的两个连接点在水平方向上彼此对称；
[0022]夹紧油缸，夹紧油缸的一端设置在中轴的位于左动夹钳与右动夹钳之间的部分的上侧，夹紧油缸的另一端设置有夹紧油缸活塞杆，且另一端上侧设置有夹紧块；和
[0023]两个第二连接件，两个第二连接件的一端分别与夹紧块在水平方向上的两端旋转地连接，两个第二连接件的另一端分别与左动夹钳和右动夹钳的彼此相对的一侧旋转地连接，且两个第二连接件与左动夹钳和右动夹钳的两个连接点在水平方向上相对于夹紧油缸活塞杆对称。
[0024]进一步地，顶锻轴包括左顶锻轴、右顶锻轴、左顶锻油缸和右顶锻油缸，其中:
[0025]左顶锻轴和右顶锻轴分别设置在钢轨的沿钢轨长度方向的两侧；
[0026]左顶锻油缸和右顶锻油缸分别设置在钢轨的沿钢轨长度方向的两侧，且均设置于静夹钳的远离动夹钳的一侧；以及
[0027]左顶锻轴和右顶锻轴分别与左顶锻油缸和右顶锻油缸相连接。
[0028]进一步地，推凸装置包括:
[0029]两个推凸油缸，两个推凸油缸分别设置在钢轨的两侧，且两个推凸油缸靠近动夹钳钳口设置在动夹钳的远离静夹钳的一侧；
[0030]推凸刀架，推凸刀架具有能够使得钢轨从该推凸刀架中穿过的通孔，且推凸刀架与两个推凸油缸的活塞杆的靠近推凸刀的一端相连接，推凸刀架能够在推凸油缸的驱动下沿钢轨长度方向运动以推动推凸刀；和
[0031]推凸刀设置在动夹钳与静夹钳之间，且推凸刀具有与钢轨焊缝的横截面相配合的推凸刀中央通孔，推凸刀能够在推凸刀架的推动下在动夹钳和静夹钳之间运动以完成对钢轨焊缝的推凸操作。
[0032]进一步地，推凸刀架靠近推凸刀的一侧设置有多个定位块以用于与加热器相连接，优选地，多个定位块为两个，两个定位块在推凸刀架的一侧上对称设置。
[0033]进一步地，加热器包括:
[0034]本体，本体与推凸装置相连接；
[0035]加热器中央通孔，加热器中央通孔设置在本体中央且具有能够与钢轨焊缝的横截面相配合的形状，以使得钢轨能够穿过加热器中央通孔；
[0036]气道，气道通过设置在本体的顶部的进气口与外部加热气体源相连通，且气道在本体内沿加热器中央通孔的廓面设置，气道朝向加热器中央通孔的一侧设置有多个气孔以通过多个气孔与加热器中央通孔相连通，优选地，加热气体为燃气与氧气的混合气体，且最大加热温度不小于950°C ;和
[0037]水道，水道通过设置在本体的顶部的进水口与外部水源相连通，且通过设置在本体的顶部的出水口排出水道内的循环水，水道在本体内沿气道设置以对加热器进行冷却。
[0038]进一步地，本体上设置多个定位孔，通过将多个定位孔分别与多个定位块相连接而将本体与推凸刀架相连接。
[0039]进一步地，加热器沿钢轨高度方向被分为左加热器和右加热器，使得加热器能够以对开方式与钢轨相配合，实现加热器的安装和拆卸。
[0040]进一步地，本体的顶部的两端中的每一端都设置有进气口、进水口和出水口。
[0041]进一步地，水道还包括沿着加热器中央通孔的边界设置在本体表面上的方管，方管的两端与设置在本体内部的水道相连通，且方管的一侧与气道相邻接。
[0042]进一步地，两个推凸油缸通过同步液压马达并联。
[0043]进一步地，悬挂式钢轨闪光对