[發(fā)明專利]懸掛式鋼軌閃光對焊熱處理機和懸掛式鋼軌閃光對焊熱處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510436107.5
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN105014212B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁韋;宋宏圖;高振坤;李力;彭鵬;趙國;李金華;高文會;田甜;胡玉堂
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中鐵科新材料技術(shù)有限公司;中國鐵道科學(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所;鐵科縱橫（天津）科技發(fā)展有限公司;中國鐵道科學(xué)研究院
• 主分類號: B23K11/04
• 分類號: B23K11/04;B23K11/36;C21D9/50
• 代理公司: 北京瑞恒信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11382
• 代理人: 尹卓,托婭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼軌焊接裝置和方法，更具體地，涉及一種懸掛式鋼軌閃光對焊熱處理機和懸掛式鋼軌閃光對焊熱處理方法。

背景技術(shù)

鋼軌焊接是鐵路或城市輕軌軌道鋪設(shè)無縫線路的最基本的軌道連接方法。鋼軌焊接方法有四種：閃光焊、鋁熱焊、氣壓焊和電弧焊，其中，閃光焊具有效率高和接頭質(zhì)量好等突出優(yōu)點，實際應(yīng)用的接頭傷損率遠(yuǎn)低于其他三種方法(至少在一倍以下)，因此，是鋼軌焊接應(yīng)用最為廣泛、比例最高(通常可達(dá)80％以上)的方法，采用閃光焊方法是軌道線路質(zhì)量最基本的保證。

完整的鋼軌閃光焊接工藝過程由兩部分組成：焊接和接頭熱處理。

中國發(fā)明ZL98106266.0和ZL 201010578792.2分別提供了兩種閃光對接焊鋼軌焊機，是一種懸掛式的鋼軌閃光焊機，可用于基地或現(xiàn)場的鋼軌焊接，還可以在焊接完成后，在鋼軌處于拉伸狀態(tài)下進行保壓推凸。完成焊接后，接頭冷卻，鉗口松開，焊機撤出焊接部位。

申請?zhí)枮?014105784301的發(fā)明專利提供了用于線上鋼軌焊接接頭保壓正火設(shè)備及方法，該發(fā)明申請的特點是可以對鋼軌焊接接頭在無縱向拉伸應(yīng)力的狀態(tài)下進行熱處理。將載有熱處理機的車輛開近接頭部位，再將熱處理機放下，其鉗口夾緊接頭兩端，然后對接頭進行熱處理。對鋼軌焊接接頭加熱時，焊縫強度由于溫度升高而下降，此時鋼軌焊接接頭兩端的夾緊端承受鋼軌縱向拉力，焊縫強度下降，但并不受拉力，或只承受極小拉力，確保焊縫不出現(xiàn)變形或產(chǎn)生內(nèi)部缺陷。熱處理加熱結(jié)束后，隨著溫度的下降，焊縫強度逐漸提高，直至到常溫。經(jīng)過熱處理的焊接接頭，奧氏體晶粒細(xì)化，強度和韌性比焊接狀態(tài)下得到大幅度提高，撤除熱處理機的夾持機構(gòu)后，鋼軌閃光焊接的整體工序完成。

目前，國內(nèi)外鋼軌閃光焊機均只能進行焊接，接頭熱處理需要另一臺專門的鋼軌焊接接頭熱處理設(shè)備完成，還沒有“鋼軌閃光焊+接頭熱處理”的“二合一”設(shè)備，所以鋼軌閃光焊和接頭熱處理只能分開進行。由于焊接和熱處理設(shè)備必須分開完成，因此，需要兩臺大型設(shè)備輪番作業(yè)，不僅浪費了大量的時間，同時也大大增加了焊接成本。線上焊接時，還需要大量天窗(占道作業(yè))時間，因此，非常不方便。線上焊接以及熱處理的難度在于焊接完成以及熱處理加熱和冷卻過程中，必須克服鋼軌的縱向拉伸。由于熱態(tài)下的接頭強度較低，一旦焊接接頭在加熱狀態(tài)下受到縱向拉伸，就有可能造成接頭受損，嚴(yán)重時，有可能造成接頭報廢。

實現(xiàn)將鋼軌閃光焊與接頭熱處理結(jié)合起來的“二合一”設(shè)備的難點在于：1.閃光焊與熱處理的電氣和機械均需要較大空間和功率，很難壓縮融合在有限的一體空間；2.閃光焊的加熱是在鋼軌未連接前，鋼軌端部相互接觸產(chǎn)生電阻熱加熱的，一旦完成焊接，閃光焊加熱方式就無法使用，必須采用中頻感應(yīng)加熱或火焰加熱方式，鋼軌閃光焊和熱處理條件下接頭處所處的環(huán)境相差十分懸殊，焊接時煙塵較大，一些鐵基的金屬熔渣形成的飛濺不僅對焊接不利，對熱處理系統(tǒng)的污染更是致命的，很有可能會造成熱處理故障；3.無論是感應(yīng)加熱或火焰加熱，都需要處于夾持狀態(tài)的焊接接頭在焊機內(nèi)有足夠的空間，這樣才能保證焊接和熱處理兩個工序均可以滿足。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一方面提供了一種懸掛式鋼軌閃光對焊熱處理機，該懸掛式鋼軌閃光對焊熱處理機包括：

兩個夾鉗，所述兩個夾鉗沿鋼軌寬度方向分別橫跨在兩個待焊接鋼軌的靠近待焊接斷面的位置，所述兩個夾鉗通過頂鍛軸相連接，且所述兩個夾鉗之間保持絕緣；

夾緊驅(qū)動裝置，所述夾緊驅(qū)動裝置分別與所述兩個夾鉗相連接，用于驅(qū)動所述兩個夾鉗分別夾緊兩個待焊接鋼軌；

推凸裝置，所述推凸裝置沿鋼軌的長度方向設(shè)置，且所述推凸裝置的推凸刀設(shè)置在所述兩個夾鉗之間以對鋼軌焊縫進行推凸操作；

加熱器，所述加熱器設(shè)置在所述兩個夾鉗之間以用于對鋼軌焊縫進行熱處理，且所述加熱器與所述推凸裝置相連接，所述推凸裝置為所述加熱器的擺動提供驅(qū)動力；和

控制裝置，所述控制裝置分別與所述兩個夾鉗、所述夾緊驅(qū)動裝置、所述推凸裝置和所述加熱器相連接。

進一步地，兩個夾鉗分別為動夾鉗和靜夾鉗，動夾鉗可以在頂鍛軸的驅(qū)動下向靜夾鉗移動。

進一步地，動夾鉗包括設(shè)置在鋼軌的一側(cè)的左動夾鉗和與左動夾鉗相對的設(shè)置在鋼軌的另一側(cè)的右動夾鉗；

靜夾鉗包括設(shè)置在鋼軌的一側(cè)的左靜夾鉗和與右靜夾鉗相對的設(shè)置在鋼軌的另一側(cè)的右靜夾鉗；以及

左動夾鉗、右動夾鉗、左靜夾鉗和右靜夾鉗的靠近鋼軌斷面且與鋼軌相接觸的部分分別設(shè)置有左動夾鉗電極、右動夾鉗電極、左靜夾鉗電極和右靜夾鉗電極。