一种移动式自带喷风的钢轨双频正火机构的制作方法

本申请涉及铁路设备制造领域，具体是涉及一种移动式自带喷风的钢轨双频正火机构。

背景技术：

根据《tb/t1632.2-2014钢轨焊接第2部分闪光焊接》的要求，钢轨焊接后需进行钢轨热处理（正火）：可采用中频电正火或火焰摆动正火的方式进行钢轨焊接后正火处理，钢轨正火时，加热的起始温度应低于500℃（轨头表面），轨头加热温度宜采用900℃±20℃，轨底角加热温度宜采用800℃～850℃（轨脚测温位置在轨脚边缘向内10mm范围内）；轨头欠速淬火应采用喷射压缩空气冷却。

在现有的钢轨正火技术中，专利cn201821706371.1，cn201120260760.8钢轨正火，虽是电正火，但主要是手动操作线圈夹持钢轨，人工判断线圈夹持对中，劳动强度大且重复定位精度差。随着高铁的迅速发展，无缝线路对钢轨焊接后焊缝的钢轨质量要求越来越高，这样就对钢轨正火设备提出了很高的要求，那种靠人工掌握，靠人眼判断等的钢轨正火设备就不能满足高铁钢轨的质量要求。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的上述问题，现提出一种集机、电、气、液一体化，并适用于现场闪光焊后钢轨焊缝正火热处理的移动式自带喷风的钢轨双频正火机构。

为实现上述技术效果，本申请的具体方案如下：

一种移动式自带喷风的钢轨双频正火机构，包括正火集装箱，正火集装箱上分别集成有冷水机、控制柜、发电机、储气罐及空压机和液压站，在正火集装箱的一端还设置有吊架，吊架上设置有升降油缸，升降油缸一端连接有集成了自动对中夹紧与自动合模功能的正火机头。

本申请的工作原理为：

步骤1.将本移动式设备移动至指定位置；

步骤2.吊架运动将机头下放落在待正火钢轨上；

步骤3.对中夹紧机构将钢轨对中固定并夹紧；

步骤4.线圈合模机构将正火线圈合拢；

步骤5.正火启动，进行双频正火，其中低频和高频自动切换，正火结束自动喷风冷却；

步骤6.线圈合模机构将正火线圈张开；

步骤7.对中夹紧机构张开；

步骤8.吊架将机头收回；

步骤9.正火结束。

正火机头包括安装固定架，安装固定架上设置有变压器、对中夹紧机构、线圈合模机构和线圈固定架，线圈固定架连接有正火线圈，对中夹紧机构布置在安装固定架两侧，线圈合模机构由油缸伸缩控制正火线圈开合实现自动合模的功能；对中夹紧机构通过四连杆机构将钢轨轨腰仿形结构的夹紧块与油缸连接在一起，通过油缸提升，两侧夹紧块同时动作将钢轨夹紧实现自动对中夹紧功能。合模油缸与线圈安装模座连接，左右线圈通过各自合模油缸自动合模并在正火过程中持续施力，使左右线圈接触良好紧密贴合在一起，便于大电流通过。

温度传感器固定正火线圈上。温度传感器检测温度并进行反馈，以便后续控制正火时的频率切换及停止等功能。

正火线圈安装在线圈安装模座上，线圈安装模座上设置有多个风冷吹风孔。该结构实现了正火线圈与喷风冷却的一体化设计，通过在线圈安装模座上的喷风孔，保证钢轨断面均能进行喷风操作，并且不需要进行工位挪动即可完成。

正火线圈与钢轨的间距为固定式结构，即轨顶、轨腰、轨底与正火线圈之间的间距均为固定尺寸，能保证开合线圈时的重复定位精度。

吊架包括后端连杆、前端连杆和回转台，后端连杆通过吊架油缸与回转台相连，吊架油缸控制机头的放出与收回，通过遥控装置自动实现收放状态。当吊架油缸的活塞杆伸出时正火机头处于收回状态，当吊架油缸的活塞杆收回时正火机头处于放出状态。前端连杆通过支撑杆与回转台相连。

回转台通过回转支承与正火集装箱连接，回转支承与液压马达相连。液压马达驱动回转支承，实现吊架整体的自动回转。

升降油缸通过链条与正火机头进行软连接。主要用于调节正火机头的高度，有助于调整机头状态保证正火线圈与焊缝的对齐。

本申请的优点在于：

1、本申请应用于现场闪光焊接后对钢轨焊缝的正火热处理，在移动式的正火机构上集成了自动对中夹紧功能和自动合模功能，其中通过正火线圈利用油缸实现自动合模功能，对中夹紧机构能实现自动对中夹紧功能。在现有技术中，此类设备上并无类似机构，所以相应自动对中夹紧功能和自动合模功能的集成均为创新用法。

2、正火线圈与线圈安装模座为固定式设计，其位置固定，无需安装调整。正火线圈与线圈安装模座均在加工成型中保证尺寸余量，以钢轨作为基准去加工模座与线圈，通过加工保证了正火线圈与轨顶、轨腰、轨底的相对位置。

附图说明

图1是本申请的整体结构布局示意图。

图2-3是本申请吊架结构示意图。

图4-7是本申请机头结构示意图。

图8是本申请线圈安装模座结构示意图。

附图中：

1-正火集装箱，2-冷水机，3-控制柜，4-发电机，5-储气罐及空压机，6-液压站，7-吊架，8-升降油缸，9-正火机头，101-后端连杆、102-前端连杆，103-支撑杆，104-吊架油缸，105-回转台，106-液压马达，107-回转支承，108-链条，201-变压器，202-对中夹紧机构，203-线圈合模机构，204-正火线圈，205-安装固定架，206-线圈固定架，207-温度传感器，208-风冷吹风孔。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图对本申请进一步说明：

如图1-图8所示，一种智能型钢轨正火设备，用于钢轨焊后正火。符合《tb/t1632.2-2014钢轨焊接第2部分闪光焊接》的焊后热处理要求。

如图1所示：所述设备为一种钢轨正火设备，由正火集装箱1、冷水机2、控制柜3、发电机4、储气罐及空压机5、液压站6、吊架7、升降油缸8、正火机头9（含变压器、对中夹紧机构、正火线圈）等结构组成。

如图1所示，正火集装箱1作为设备安装基础。冷水机2、控制柜3、发电机4、储气罐（空压机）5、液压站6、吊架7合理的布置在正火集装箱1内部。具体为集装箱为标准6米箱，分前后两个部分（中间门板隔断，已隔绝发动机噪音）。发电机4分居集装箱后部正中竖直放置，液压站6，储气罐（空压机）5分居两侧。集装箱前端两侧为冷水机2与控制柜3，中间凸前安装吊架7。

如图1、图2、图3所示，吊架7主要由后端连杆101、前端连杆102、支撑杆103、吊架油缸104、升降油缸8、回转台105、液压马达106、回转支承107、链条108、正火机头9等结构组成。吊架油缸104连接在回转台105与后端连杆101之间，由吊架油缸104控制机头的放出与收回，通过遥控装置自动实现收放状态。当油缸活塞杆伸出时正火机头9处于收回状态，当活塞杆收回时正火机头9处于放出状态。升降油缸8通过链条108与正火机头9进行软连接，主要用于调节正火机头9的高度，有助于调整机头9状态保证正火线圈204与焊缝的对齐。回转台105通过回转支承107与集装箱1连接，吊架7是由液压马达106驱动回转支承107，实现自动回转。

如图4-图7所示，正火机头9主要由变压器201、对中夹紧机构202、线圈合模机构203、正火线圈204、安装固定架205、线圈固定架206、温度传感器207等组成。安装固定架205作为正火机头9的安装基础，变压器201固定在顶部与下方正火线圈204利用软铜排进行软连接。对中夹紧机构202布置在正火机头9两侧，线圈合模机构203由油缸伸缩控制正火线圈204开合。温度传感器207固定正火线圈204机构之上，时时检测温度进行反馈，控制正火时的频率切换及停止等功能。线圈正火204与喷风冷却为一体化设计（线圈模座中有喷风孔保证钢轨断面均能进行喷风操作），不需要进行工位挪动即可完成。正火线圈204与钢轨的间距为固定式设计，能保证开合线圈时的重复定位精度（轨顶、轨腰、轨底与正火线圈204之间的间距均为固定尺寸）。

实施例2

如图1-图8所示，一种移动式自带喷风的钢轨双频正火机构，包括正火集装箱1，正火集装箱1上分别集成有冷水机2、控制柜3、发电机4、储气罐及空压机5和液压站6，在正火集装箱1的一端还设置有吊架7，吊架7上设置有升降油缸8，升降油缸8一端连接有集成了自动对中夹紧与自动合模功能的正火机头9。

正火机头9包括安装固定架205，安装固定架205上设置有变压器201、对中夹紧机构202、线圈合模机构203和线圈固定架206，线圈固定架206连接有正火线圈204，对中夹紧机构202布置在安装固定架205两侧，线圈合模机构203由油缸伸缩控制正火线圈204开合实现自动合模的功能；对中夹紧机构202通过四连杆机构将钢轨轨腰仿形结构的夹紧块与油缸连接在一起，通过油缸提升，两侧夹紧块同时动作将钢轨夹紧实现自动对中夹紧功能。合模油缸与线圈安装模座连接，左右线圈通过各自合模油缸自动合模并在正火过程中持续施力，使左右线圈接触良好紧密贴合在一起，便于大电流通过。

温度传感器207固定正火线圈204上。温度传感器207检测温度并进行反馈，以便后续控制正火时的频率切换及停止等功能。

正火线圈204安装在线圈安装模座上，线圈安装模座上设置有多个风冷吹风孔208。该结构实现了正火线圈204与喷风冷却的一体化设计，通过在线圈安装模座上的喷风孔，保证钢轨断面均能进行喷风操作，并且不需要进行工位挪动即可完成。

正火线圈204与钢轨的间距为固定式结构，即轨顶、轨腰、轨底与正火线圈204之间的间距均为固定尺寸，能保证开合线圈时的重复定位精度。

吊架7包括后端连杆101、前端连杆102和回转台105，后端连杆101通过吊架油缸104与回转台105相连，吊架油缸104控制机头的放出与收回，通过遥控装置自动实现收放状态。当吊架油缸104的活塞杆伸出时正火机头9处于收回状态，当吊架油缸104的活塞杆收回时正火机头9处于放出状态。前端连杆102通过支撑杆103与回转台105相连。

回转台105通过回转支承107与正火集装箱1连接，回转支承107与液压马达106相连。液压马达106驱动回转支承107，实现吊架7整体的自动回转。

升降油缸8通过链条108与正火机头9进行软连接。主要用于调节正火机头9的高度，有助于调整机头状态保证正火线圈204与焊缝的对齐。

本申请的工作原理为：

步骤1.将本移动式设备移动至指定位置；

步骤2.吊架7运动将机头下放落在待正火钢轨上；

步骤3.对中夹紧机构202将钢轨对中固定并夹紧；

步骤4.线圈合模机构203将正火线圈204合拢；

步骤5.正火启动，进行双频正火，其中低频和高频自动切换，正火结束自动喷风冷却；

步骤6.线圈合模机构203将正火线圈204张开；

步骤7.对中夹紧机构202张开；

步骤8.吊架7将机头收回；

步骤9.正火结束。

本申请应用于现场闪光焊接后对钢轨焊缝的正火热处理，在移动式的正火机构上集成了自动对中夹紧功能和自动合模功能，其中通过正火线圈204利用油缸实现自动合模功能，对中夹紧机构202能实现自动对中夹紧功能。在现有技术中，此类设备上并无类似机构，所以相应自动对中夹紧功能和自动合模功能的集成均为创新用法。正火线圈204与线圈安装模座为固定式设计，其位置固定，无需安装调整。正火线圈204与线圈安装模座均在加工成型中保证尺寸余量，以钢轨作为基准去加工模座与线圈，通过加工保证了正火线圈204与轨顶、轨腰、轨底的相对位置。

上面结合附图对本发明的优选实施例做了详细描述，但是本发明新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内还可以作出各种变化，这些变化均属于本发明新型的保护范围之内。