[發明專利]鋼軌感應對接焊及熱處理裝置

有效

• 申請號: 201310451451.2
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103495800A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 王有虹;倪嘉楠;李賢元;曹志國;鞏家祥;宋自帥;劉曉磊;黃騰飛;酈雪云;黃思姬
• 申請（專利權）人: 常州市瑞泰工程機械有限公司;南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: B23K13/01
• 分類號: B23K13/01;B23K37/04;C21D9/50
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司 32105
• 代理人: 周建觀

技術領域

本發明涉及鋼軌的焊接及熱處理，特別是有關鋼軌的感應對接焊及熱處理設備。

背景技術

感應焊是利用交變磁場-電場感應中工件上的渦流效應加熱工件，使工件熔化，從而實現焊接的一種方法，屬于壓力焊一種。感應加熱根據所用電流的頻率不同可分為：高頻感應加熱（100?kHz~1000kHz），中頻感應加熱（1kHz~10kHz）和工頻感應加熱（50Hz）。中頻(1~10KHZ)加熱深度為2-10mm，一般用于直徑大的軸類和大中鍛造工件加熱。

以鋼軌感應對接焊為例，感應對接焊結束以后，接頭組織尤其是奧氏體晶粒粗化，韌塑性大幅度下降。試驗表明，焊縫及附近區域奧氏體晶粒度達到2-3級，沖擊功一般只有母材的30%-40%，塑性為母材的50%-60%。生產過程中常采用焊后熱處理實現細化晶粒，消除焊縫應力作用，提高焊縫塑性及晶粒度。

特別是目前軌道現場鋼軌的焊接和焊后熱處理均為各自采用不同的裝置或設備分別進行，一是自動化程度低，勞動作業強度大，導致鋼軌施工的組織效率低，施工周期長；二是焊接和熱處理處理容易受各種人為因素影響，導致焊接和熱處理后的鋼軌焊接接頭的質量不穩定。三是設備的購置成本較高，且增加了對施工場地的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自動化、效率高的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：一種鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，包括感應焊接裝置、PLC控制系統、液壓系統、冷卻系統、感應加熱電源和噴風系統，感應焊接裝置包括第一組夾鉗體、第二組夾鉗體、中心軸、夾緊油缸、頂鍛油缸、推凸裝置和鉗口，其中第一組夾鉗體和第二組夾鉗體均鉸接在共同的中心軸上構成兩對鉗形夾緊裝置，每對鉗形夾緊裝置的夾鉗體之間均裝有夾緊油缸以驅動第一組夾鉗體、第二組夾鉗體分別繞中心軸轉動，第一組夾鉗體和第二組夾鉗體均通過與頂鍛油缸連接而實現沿中心軸軸線方向的相對運動，所述推凸裝置裝在第一組夾鉗體下部，所述第一組夾鉗體和第二組夾鉗體下部均設有鉗口；所述第一組夾鉗體和第二組夾鉗體之間還設有左、右安裝板，所述左、右安裝板分別通過第一通孔鉸接在中心軸上，且左、右安裝板分別通過第二通孔滑動配合地套置在相應的頂鍛油缸活塞桿上；所述左、右安裝板上均裝有相應的定位油缸；所述感應焊接裝置還包括開合式的感應加熱線圈，所述開合式的感應加熱線圈包括兩個子線圈，兩個子線圈分別與相應的定位油缸裝連，兩個子線圈在合攏后具有與待焊鋼軌截面相適應的空腔；所述左、右安裝板之一上固定有電極結構，電極結構包括第一、第二電極，在兩個子線圈合攏時，所述第一、第二電極分別與兩個子線圈的上部接觸，且兩個子線圈的下部互相接觸，形成導電回路；所述第二組夾鉗體的每個夾鉗體上均裝有一個輔助油缸，兩個輔助油缸的活塞桿分別與相應的左、右安裝板裝連；所述噴風系統具有噴風管，左、右安裝板上分別裝連有噴風管，且噴風管分別布置于感應加熱線圈的兩個子線圈旁；所述中心軸的下部裝連有定位件；還包括有油路分配塊，所述油路分配塊上裝有壓力傳感器，所述中心軸上設有位移傳感器，所述左安裝板或右安裝板上設有溫度傳感器，位移傳感器、溫度傳感器及壓力傳感器均與PLC控制系統電連接。

所述電極結構位于左、右安裝板之一上的第一通孔下方處。

所述定位油缸有四個，左、右安裝板的上、下部各裝有一個。

所述兩個輔助油缸的活塞桿通過導向滑桿與相應的左、右安裝板裝連，導向滑桿與第二組夾鉗體滑動配合。

所述左、右安裝板上分別滑動配合有導向板，導向板與相應的定位油缸的活塞桿固定，兩個子線圈分別裝連在相應的導向板上，所述噴風系統的噴風管分別固定在相應的導向板上。

所述兩個子線圈的兩側各布置有噴風管的一個第一噴嘴和一個第三噴嘴。

所述兩個子線圈均由兩匝空心銅線圈構成，兩匝空心銅線圈的中間空隙處布置有噴風管的一個第二噴嘴。

所述兩個子線圈均由兩匝空心銅線圈構成，兩匝空心銅線圈的中間空隙處布置有噴風管的一個第二噴嘴，所述兩個子線圈的兩側各布置有噴風管的一個第一噴嘴和一個第三噴嘴。

所述中心軸上還套裝有吊裝軸套，且所述中心軸的兩端還裝有卡箍；定位件通過吊裝軸套與中心軸裝連。

所述中心軸上的還套裝有兩個吊裝軸套，所述兩個吊裝軸套分別位于每對鉗形夾緊裝置的夾鉗體之間，所述中心軸的兩端還分別裝有一個卡箍；所述吊裝軸套和卡箍上均裝連有定位件。