[發明專利]一種固定式鋼軌閃光焊機用大功率直流焊接電源系統

有效

• 申請號: 201710606280.4
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107414271B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 高振坤;丁韋;彭鵬;趙國;李金華;李力;宋宏圖
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所;中國鐵路總公司;北京中鐵科新材料技術有限公司;中國鐵道科學研究院
• 主分類號: B23K11/04
• 分類號: B23K11/04;E01B31/02;E01B31/18;B23K101/26
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕

本申請提供一種固定式鋼軌閃光焊機用大功率直流焊接電源系統，包括主回路斷路器(1)、焊接電源主回路(2)、中央處理器(3)、電壓電流控制電路(4)和冷水循環系統(5)，所述主回路斷路器(1)與焊接電源主回路(2)連接，焊接電源主回路(2)連接冷水循環系統(5)；中央處理器(3)通過電壓電流控制電路(4)控制焊接電源主回路(2)，焊接電源主回路(2)與中央處理器(3)通信。通過本發明的固定式鋼軌閃光焊機用大功率直流焊接電源系統，通過溫度、電流、電壓和冷卻水循環情況的監測及預警系統的加入，可有效保障電源的穩定性，防止因焊接電源的故障導致焊機狀態變化，從而有效保障焊接質量。

技術領域

本發明涉及鐵路安全領域，尤其是一種固定式鋼軌閃光焊機用大功率直流焊接電源系統。

背景技術

目前用于鋼軌閃光焊接的焊機供電電源，按照鉗口電壓類別可分為交流電源和直流電源。國內外采用交流電源的鋼軌閃光焊機較多，主要有烏克蘭巴頓焊接研究所研制生產的K系列閃光焊機(K335、K190、K900、K920、K922、K1000、K1100型等)、美國Holland公司生產的K335H型鋼軌閃光焊機、蘇萊特集團生產的AMS60和AMS100型鋼軌閃光焊機、中國鐵道科學研究院研制生產的YHG-1200TH型、中車戚墅堰機車車輛研究所研制的YHG-1200Q型和西南交通大學研制的YHG-750型鋼軌閃光焊機等；而采用直流電源的鋼軌閃光焊機較少，主要有蘇萊特集團研制生產的GAAS80/580、GAAS80/700型等焊機。

交流鋼軌閃光焊機電源均采用兩個單相焊接變壓器并聯的結構，只利用了電網或發電機組三相電源中的兩相，存在偏載和功率因數相對較低的問題；直流鋼軌閃光焊接電源與交流電源比較，采用了一次側三相晶閘管調壓的結構，三相負荷比較均衡，且功率因數相對較高。

國內也有一些研究機構研制直流鋼軌閃光焊接電源，但主要集中在逆變直流電源的研究，與本專利所述的直接調壓、整流不同，且沒有故障自診斷及預警裝置。

國外一些鋼軌閃光焊機采用了直接調壓、整流結構的直流焊接電源，如已知的一種具有多個要冷卻的電氣元件的電路裝置，見中國專利CN 1031167A，其主要特點是鋼軌閃光焊接電源中要冷卻的電氣元件經由電導體中的冷卻通道作為平行冷卻循環系統連接到冷卻介質分配線路中，電路裝置的整個機械設計取層狀結構，形成一個在電動力學上穩定、省空間的布局方式，在各元器件之間無需再另設附件。但是，該型電源中并沒有對電源中每個部件進行溫度和水冷情況的檢查，也無相應預警裝置。

發明內容

為克服現有的缺陷，本發明提出一種固定式鋼軌閃光焊機用大功率直流焊接電源系統。

一種固定式鋼軌閃光焊機用大功率直流焊接電源系統，包括主回路斷路器、焊接電源主回路、中央處理器、電壓電流控制電路和冷水循環系統，所述主回路斷路器與焊接電源主回路連接，焊接電源主回路連接冷水循環系統；中央處理器通過電壓電流控制電路控制焊接電源主回路，焊接電源主回路與中央處理器通信；

中央處理器分別通過電壓傳感器、電流傳感器、流量傳感器、溫度傳感器和電導率傳感器等部件采集主電路和冷水循環系統中的各項物理參數。

其中，所述中央處理器包括故障自診斷系統，能夠采集焊接主回路和冷水循環系統的電壓、電流、溫度、流量、電導率數據。

其中，焊接電源主回路包括電流電壓傳感器、調壓晶閘管組合、焊接變壓器組合和二極管整流組合模塊。

其中，電流電壓傳感器中檢測第一焊接變壓器、第二焊接變壓器和第三焊接變壓器的電流和電壓，其中，第一焊接變壓器分別連通第一電流傳感器、第一電壓傳感器和第一調壓晶閘管；第二焊接變壓器分別連通第二電流傳感器、第二電壓傳感器和第二調壓晶閘管；第三焊接變壓器分別連通第三電流傳感器、第三電壓傳感器和第三調壓晶閘管。

其中，調壓晶閘管組合中，對應每個晶閘管，在晶閘管上安裝第一溫度傳感器。