一種鋼軌感應對接焊及熱處理裝置制造方法
【專利摘要】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，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，左、右安裝板上均裝有相應的定位油缸；感應焊接裝置還包括開合式的感應加熱線圈，左、右安裝板之一上固定有電極結構，第二組夾鉗體上裝有輔助油缸，兩個輔助油缸的活塞桿分別與相應的左、右安裝板裝連；左、右安裝板上分別裝連有噴嘴，所述中心軸的下部裝連有定位件；位移傳感器和溫度傳感器均與PLC控制系統電連接。本實用新型自動化操作、效率高。
【專利說明】一種鋼軌感應對接焊及熱處理裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型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】
[0002]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?IOOOkHz )，中頻感應加熱(IkHz?IOkHz )和工頻感應加熱(50Hz )。中頻(flOKHZ)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。
[0003]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(qū)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。
[0004]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(yè)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(wěn)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(fā)明內容】

[0005]本實用新型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。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是: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。
[0007]所述電極結構位于左、右安裝板之一上的第一通孔下方處。
[0008]所述定位油缸有四個，左、右安裝板的上、下部各裝有一個。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]所述電極結構的第一電極和第二電極分別接感應加熱電源的輸出端，導電銅排通過耐高溫絕緣板交叉固定在第一電極與第二電極之間；感應加熱線圈的兩個子線圈中的一個子線圈的上端部有第一、第五線圈觸點，下端部有第二、第六線圈觸點，另一個子線圈的上端部有第四、第八線圈觸點，下端部有第三、第七線圈觸點。
[0017]所述電極結構的第一電極和第二電極分別接感應加熱電源的輸出端，第一電極與第二電極之間裝有耐高溫絕緣板；感應加熱線圈的兩個子線圈中的一個子線圈的上、下端部分別有第一、第二線圈觸點，另一個子線圈的上、下端部分別有第四、第三線圈觸點。
[0018]所述耐高溫絕緣板的耐熱溫度至少要高于鋼軌的焊接溫度，實際運用時，耐高溫絕緣板可視焊接溫度的不同而采用相應的具有不同耐高溫等級的絕緣材料制造。
[0019]采用上述結構后，本實用新型具有以下有益效果:本實用新型采用PLC控制，實現了鋼軌焊接過程的夾緊、頂鍛、感應焊、推凸及正火處理等多項工作任務，自動化程度高，明顯減少了人為因素影響，提高了焊接質量，降低了勞動作業(yè)強度；同時本實用新型將感應正火集成于感應焊接裝置上，共用一套控制執(zhí)行機構，提高了設備的集成度，降低了對設備和場地的要求，節(jié)約了設備購置費用。同時由于本實用新型將左、右安裝板鉸接在中心軸上，且滑動配合地套置在相應的頂鍛油缸活塞桿上；在定位油缸和輔助油缸的配合下能夠將感應加熱線圈快速、準確地推送到兩根鋼軌的對接處，對鋼軌進行加熱，因此，進一步提高了鋼軌的焊接速度和效率。
[0020]此外，因焊接和熱處理可以在一套設備上完成，鋼軌施工組織效率也得到明顯的提高，縮短了現場焊接鋼軌的施工周期。本實用新型尤其適用于軌道現場的鋼軌焊接及熱處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]以下結合附圖給出的實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0022]圖1是本實用新型的結構原理框圖；
[0023]圖2是本實用新型的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置的側視示意圖；
[0024]圖3是本實用新型的主視結構示意圖，即圖2的左視圖；
[0025]圖4是圖2的沿A-A線的剖視圖(逆時針旋轉90°后)；
[0026]圖5是本實用新型中的左、右安裝板、感應加熱線圈、定位油缸的連接結構示意圖；
[0027]圖6是圖5的俯視圖；
[0028]圖7、8是本實用新型的感應加熱線圈的開合移動結構立體示意圖；
[0029]圖9是兩個子線圈在包攏待焊鋼軌時的俯視圖；
[0030]圖10是雙匝回路時兩個子線圈在分開時鋼軌頭部方向的俯視圖；
[0031]圖11是雙匝回路時兩個子線圈在分開時鋼軌底部方向的仰視圖；
[0032]圖12是單匝回路時兩個子線圈在分開時鋼軌頭部方向的俯視圖；
[0033]圖13是單匝回路時兩個子線圈在分開時鋼軌底部方向的仰視圖。
【具體實施方式】
[0034]如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13所示，本實用新型的鋼軌感應對接焊及熱
處理裝置，包括感應焊接裝置1、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I包括第一組夾鉗體10、第二組夾鉗體6、中心軸12、夾緊油缸3、頂鍛油缸7、推凸裝置2和鉗口 11，其中第一組夾鉗體10和第二組夾鉗體6均鉸接在共同的中心軸12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3以驅動第一組夾鉗體10、第二組夾鉗體6分別繞中心軸12轉動，第一組夾鉗體10和第二組夾鉗體6均通過與頂鍛油缸7連接而實現沿中心軸12軸線方向的相對運動，所述推凸裝置2裝在第一組夾鉗體10下部，所述第一組夾鉗體10和第二組夾鉗體6下部均設有鉗口 11 ;所述第一組夾鉗體10和第二組夾鉗體6之間還設有左、右安裝板13、14，所述左、右安裝板13、14分別通過第一通孔13-1、14-1鉸接在中心軸12上，且左、右安裝板13、14分別通過第二通孔13-2、14-2滑動配合地套置在相應的頂鍛油缸活塞桿7-1上；所述左、右安裝板13、14上均裝有相應的定位油缸15 ;所述感應焊接裝置I還包括開合式的感應加熱線圈8，所述開合式的感應加熱線圈8包括兩個子線圈8-a、8_b,兩個子線圈8-a、8_b分別與相應的定位油缸15裝連，兩個子線圈8-a、8-b在合攏后具有與待焊鋼軌20截面相適應的空腔；所述左、右安裝板13、14之一上固定有電極結構19，電極結構19包括第一、第二電極19-1、19-2，在兩個子線圈8-a、8_b合攏時,所述第一、第二電極19-1、19-2分別與兩個子線圈8_a、8_b的上部接觸，且兩個子線圈8-a、8-b的下部互相接觸，形成導電回路；所述第二組夾鉗體6的每個夾鉗體上均裝有一個輔助油缸9，兩個輔助油缸9的活塞桿分別與相應的左、右安裝板
13、14裝連；所述噴風系統具有噴風管16，左、右安裝板13、14上分別裝連有噴風管16，且噴風管16分別布置于感應加熱線圈8的兩個子線圈8-a、8-b旁；所述中心軸12的下部裝連有定位件21 ;還包括有油路分配塊5，所述油路分配塊5上裝有壓力傳感器25，所述中心軸12上設有位移傳感器12-1，所述左安裝板13或右安裝板14上設有溫度傳感器4，位移傳感器12-1、溫度傳感器4及壓力傳感器25均與PLC控制系統電連接。
[0035]由于左、右安裝板13、14鉸接在中心軸12上，且滑動配合地套置在相應的頂鍛油缸活塞桿7-1上；并裝有相應的定位油缸15和輔助油缸9 ;感應加熱線圈8的兩個子線圈8-a,8-b分別與相應的定位油缸15裝連，因此，感應加熱線圈8可以快速地、準確地移動到兩根鋼軌的對接處，對鋼軌進行加熱，從而可以進一步提高鋼軌的焊接速度和效率。
[0036]如圖3所示，油路分配塊5可以通過支座26與中心軸12裝連，也可以裝連在第一組夾鉗體10或第二組夾鉗體6上。
[0037]感應焊接裝置I可以采用中頻感應焊接裝置，也可以采用高頻感應焊接裝置，但配套的感應加熱電源也要用相應的中頻或高頻感應加熱電源即可。可根據鋼軌的斷面尺寸不同(如43kg/nT75kg/m;46El?60El)而選用適當的中頻、高頻感應加熱電源。液壓系統可由液壓泵、液壓控制閥、液壓管路等組成。
[0038]冷卻系統如采用水作為冷卻介質，可由水泵、閥、冷卻管路等組成。當然，冷卻系統也可根據需要，采用除水以外的其它冷卻介質。
[0039]噴風系統還包括空氣壓縮機、閥、噴風管路等。
[0040]定位件21 —般是用于壓在鋼軌頂部的塊狀零件。所述中心軸12上還套裝有吊裝軸套23，且所述中心軸12的兩端還裝有卡箍24 ;定位件21通過吊裝軸套23與中心軸12裝連。
[0041]最好是:所述中心軸12上的還套裝有兩個吊裝軸套23，所述兩個吊裝軸套23分別位于每對鉗形夾緊裝置的夾鉗體之間，所述中心軸12的兩端還分別裝有一個卡箍24 ;所述吊裝軸套23和卡箍24上均裝連有定位件21。
[0042]這是因為在進行鋼軌20焊接時，不僅需要固定兩根鋼軌20，而且還要保證兩根鋼軌20對齊，那就需要對兩根鋼軌20進行準確定位并對中，因此4個定位件21的作用是在和鉗口 11的配合下確保兩根鋼軌20更準確、更精確和更快速地定位及對中。其中4個定位件21兩兩為一組，每組定位件21定位一根鋼軌20，采用了兩點確定一條直線的原理，因而，在鉗口 11的夾持配合下，可以實現對兩根鋼軌20進行快速和精確的定位對中，同時由于4個定位件21可以保證鋼軌20更快速精確的對中定位，感應焊接裝置I直接落置在鋼軌20上，即可保證兩根鋼軌20對齊，不需要再做其他的調整。
[0043]如圖5、6所示，所述電極結構19位于左、右安裝板13、14之一上的第一通孔13_1、14-1下方處。
[0044]如圖5、6、7、8所示，所述定位油缸15有四個，左、右安裝板13、14的上、下部各裝有一個。這樣，兩個子線圈8-a、8-b移動時更加平穩(wěn)，位置更精確。
[0045]如圖4、7、8所示，所述兩個輔助油缸9的活塞桿通過導向滑桿18與相應的左、右安裝板13、14裝連，導向滑桿18與第二組夾鉗體6滑動配合。這樣，左、右安裝板13、14移動時更加平穩(wěn)，保證感應加熱線圈8的兩個子線圈8-a、8-b移動的同步性。[0046]如圖5、6、7、8所示，所述左、右安裝板13、14上分別滑動配合有導向板17，導向板17與相應的定位油缸15的活塞桿固定，兩個子線圈8-a、8-b分別裝連在相應的導向板17上，所述噴風系統的噴風管16分別固定在相應的導向板17上。這樣，確保了兩個子線圈8-a,8-b合攏時更精確，不易變形。
[0047]如圖9所不,所述兩個子線圈8_a、8_b的兩側各布置有噴風管16的一個第一噴嘴16-1和一個第三噴嘴16-3?；蛘咚鰞蓚€子線圈8-a、8-b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16的一個第二噴嘴16-2。
[0048]也可以是所述兩個子線圈8_a、8_b均由兩阻空心銅線圈構成,兩阻空心銅線圈的中間空隙處布置有噴風管16的一個第二噴嘴16-2，所述兩個子線圈8-a、8-b的兩側各布置有噴風管16的一個第一噴嘴16-1和一個第三噴嘴16-3。
[0049]如圖10、11所示，雙匝回路時，電極結構19為:所述第一電極19-1和第二電極19-2分別接感應加熱電源的輸出端，導電銅排22通過耐高溫絕緣板27交叉固定在第一電極19-1與第二電極19-2之間；感應加熱線圈8的結構為:兩個子線圈8-a、8-b中的一個子線圈8-a的上端部有第一、第五線圈觸點8-1、8-5，下端部有第二、第六線圈觸點8_2、8-6，另一個子線圈8-b的上端部有第四、第八線圈觸點8-4、8-8，下端部有第三、第七線圈觸點8-3、8-7。當然，導電銅排22最好為Z字形，也可以為臺階形等其它形狀。
[0050]當兩個子線圈8_a、8_b合攏時,感應加熱線圈8的上部第一、第四、第五、第八線圈觸點8-1、8-4、8-5、8-8分別與第一電極19_1、導電銅排22的第一觸點22_1、第二觸點22_2及第二電極19-2接觸；感應加熱線圈8的下部第二、第六線圈觸點8-2、8-6分別與第三、第七線圈觸點8-3、8-7接觸，由此形成雙匝回路。
[0051]以第一電極19-1接感應電流輸出為正方向為例，感應電流流向為:感應電流從電極19-1流入，經第一線圈觸點8-1、第二線圈觸點8-2、第三線圈觸點8-3、第四電極觸點8-4、導電銅排22的第一觸點22-1和第二觸點22-2、第五線圈觸點8_5、第六線圈觸點8_6、第七線圈觸點8-7、第八線圈觸點8-8，最后電流從第二電極19-2流出，由此形成雙匝回路。
[0052]如圖12、13所示，單匝回路時，電極結構19為:所述第一電極19_1和第二電極19-2分別接感應加熱電源的輸出端，第一電極19-1與第二電極19-2之間裝有耐高溫絕緣板27;感應加熱線圈8的結構為:兩個子線圈8_a、8_b中的一個子線圈8_a的上、下端部分別有第一、第二線圈觸點8-1、8-2，在另一個子線圈8-b的上、下端部分別有第四、第三線圈觸點8-4、8-3。
[0053]當兩個子線圈8-a、8_b合攏時,感應加熱線圈8的上部第一、第四線圈觸點8_1、8-4分別與第一、第二電極19-1、19-2接觸；感應加熱線圈8的下部第二線圈觸點8_2與第三線圈觸點8-3接觸，由此形成單匝回路。
[0054]以第一電極19-1接感應電流輸出為正方向為例，感應電流流向為:感應電流從第一電極19-1流入，經第一線圈觸點8-1、第二線圈觸點8-2、第三線圈觸點8-3、第四線圈觸點8_4、最后電流從第二電極19_2流出，由此形成單阻回路。
[0055]如圖1、2、3所示，本實用新型的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置采用了全自動控制的感應焊接及熱處理技術。感應焊接裝置I作為整個設備的主要工作裝置，直接完成對鋼軌的夾持定位、感應焊接、頂鍛、推凸、正火等各項動作。PLC控制系統為整個設備的控制中心，除了控制感應焊接裝置I完成上述各項動作，確保感應焊接裝置I完成鋼軌的自動焊接并實現對焊接過程控制的反饋外，而且還控制液壓系統、冷卻系統、感應加熱電源和噴風系統執(zhí)行后續(xù)的動作。冷卻系統在焊接與正火過程中采用外部水循環(huán)，使水通過感應加熱線圈8空心銅芯部，避免感應加熱線圈8產生過熱現象。噴風系統旨在正火后提高焊縫及附近母材的平均硬度。位移傳感器、壓力傳感器25分別采集鋼軌焊接及正火過程中的各種位移和壓力數據并通過PLC控制系統計算后反饋輸出，從而實現感應焊接裝置I的各項動作。溫度傳感器4采集鋼軌對接處的實時溫度，達到設定溫度后反饋給PLC控制系統，從而關閉或啟動感應加熱電源。
[0056]如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10所示，本實用新型的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置
工作原理如下:
[0057]本實用新型使用時，先將感應加熱電源接入動力源也即柴油發(fā)電機組的交流輸出電源或容量足夠的電網電源，然后由夾緊油缸3驅動兩組夾鉗體10，6分別繞中心軸12轉動，使兩組夾鉗體10，6下部的鉗口 11分別將兩根待焊鋼軌20夾緊并對中，頂鍛油缸7施加初始頂鍛力使兩根鋼軌20對接處的端面貼緊，輔助油缸9將開合式的感應加熱線圈8推至待焊鋼軌20的對接處，定位油缸15使感應加熱線圈8的兩個子線圈8-a、8-b向兩根鋼軌20對接處靠攏，并實現感應加熱線圈8的閉合，整個感應加熱線圈8將鋼軌20的對接處包攏。PLC控制系統啟動感應加熱電源，感應加熱線圈8通電對鋼軌進行加熱，同時控制冷卻系統對感應加熱線圈8進行水冷卻，控制液壓系統保持夾緊油缸3與頂鍛油缸7的動作。待感應加熱線圈8將鋼軌20的對接處溫度加熱到1200?1430°C度，PLC控制系統關閉感應加熱電源并控制定位油缸15使感應加熱線圈8的兩個子線圈8-a、8-b快速張開，同時命令頂鍛油缸7施加設定的頂鍛力，兩根鋼軌20端面便結合在一起。輔助油缸9的活塞桿帶動感應加熱線圈8退回至初始位置，同時推凸裝置2推動推瘤刀對焊瘤進行切削，完成對焊瘤的推凸動作。完成推瘤后，推凸裝置2退回初始位，即退回第一組夾鉗體10的一側。
[0058]接下來，對兩根鋼軌20對接處的焊縫進行熱處理:輔助油缸9將感應加熱線圈8重新推至兩根鋼軌20的焊縫處，定位油缸15將感應加熱線圈8的兩個子線圈8-a、8-b推向兩根鋼軌20，并且包擾鋼軌20的焊縫處；待焊縫冷卻至500°C以下時，PLC控制系統重新啟動感應加熱電源，感應加熱線圈8通電對鋼軌加熱，將鋼軌軌頭溫度加熱達到預定的正火溫度(通常在830?950°C范圍)，使鋼軌焊縫處的組織完全被奧氏體化；當達到預定的正火溫度后，PLC控制系統關閉感應加熱電源，啟動噴風系統對兩根鋼軌20的焊縫進行冷卻；待焊縫溫度冷卻至約500 C后，PLC控制系統關閉嗔風系統；
[0059]定位油缸15將感應加熱線圈8的兩個子線圈8-a、8_b快速拉開，輔助油缸9小腔進油，帶動感應加熱線圈8退回初始位，即退回第二組夾鉗體6的一側。夾緊油缸3小腔進油，驅動兩組夾鉗體10、6使鉗口 11張開，同時也帶動感應加熱線圈8的兩個子線圈8-a、8-b張開，完成對鋼軌的感應焊接及熱處理。
【權利要求】
1.一種鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，包括感應焊接裝置(I)、PLC控制系統、液壓系統、冷卻系統、感應加熱電源和噴風系統，其特征在于: a、感應焊接裝置(I)包括第一組夾鉗體(10)、第二組夾鉗體(6)、中心軸(12)、夾緊油缸(3)、頂鍛油缸(7)、推凸裝置(2)和鉗口(11)，其中第一組夾鉗體(10)和第二組夾鉗體(6)均鉸接在共同的中心軸(12)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(3)以驅動第一組夾鉗體(10)、第二組夾鉗體(6)分別繞中心軸(12)轉動，第一組夾鉗體(10)和第二組夾鉗體(6)均通過與頂鍛油缸(7)連接而實現沿中心軸(12)軸線方向的相對運動，所述推凸裝置(2)裝在第一組夾鉗體(10)下部，所述第一組夾鉗體(10)和第二組夾鉗體(6)下部均設有鉗口( 11); b、所述第一組夾鉗體(10)和第二組夾鉗體(6)之間還設有左、右安裝板(13、14)，所述左、右安裝板(13、14)分別通過第一通孔(13-1、14-1)鉸接在中心軸(12)上，且左、右安裝板(13、14)分別通過第二通孔(13-2、14-2)滑動配合地套置在相應的頂鍛油缸活塞桿(7-1)上； C、所述左、右安裝板(13、14)上均裝有相應的定位油缸(15)； d、所述感應焊接裝置(I)還包括開合式的感應加熱線圈(8)，所述開合式的感應加熱線圈(8)包括兩個子線圈(8_a、8_b),兩個子線圈(8_a、8_b)分別與相應的定位油缸(15)裝連，兩個子線圈(8-a、8-b)在合攏后具有與待焊鋼軌(20)截面相適應的空腔； e、所述左、右安裝板(13、14)之一上固定有電極結構(19)，電極結構(19)包括第一、第二電極(19-1、19-2)，在兩個子線圈(8-a、8-b)合攏時，所述第一、第二電極(19-1、19-2)分別與兩個子線圈(8-a、8_b)的上部接觸，且兩個子線圈(8-a、8_b)的下部互相接觸，形成導電回路； f、所述第二組夾鉗體(6)的每個夾`鉗體上均裝有一個輔助油缸(9)，兩個輔助油缸(9)的活塞桿分別與相應的左、右安裝板(13、14)裝連； g、所述噴風系統具有噴風管(16)，左、右安裝板(13、14)上分別裝連有噴風管(16)，且噴風管(16)分別布置于感應加熱線圈(8)的兩個子線圈(8-a、8-b)旁； h、所述中心軸(12)的下部裝連有定位件(21)； 1、還包括有油路分配塊(5)，所述油路分配塊(5)上裝有壓力傳感器(25)，所述中心軸(12)上設有位移傳感器(12-1 )，所述左安裝板(13)或右安裝板(14)上設有溫度傳感器(4)，位移傳感器(12-1)、溫度傳感器(4)及壓力傳感器(25)均與PLC控制系統電連接。
2.根據權利要求1所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述電極結構(19)位于左、右安裝板(13、14)之一上的第一通孔(13-1、14-1)下方處。
3.根據權利要求1所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述定位油缸(15)有四個，左、右安裝板(13、14)的上、下部各裝有一個。
4.根據權利要求1所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述兩個輔助油缸(9)的活塞桿通過導向滑桿(18)與相應的左、右安裝板(13、14)裝連，導向滑桿(18)與第二組夾鉗體(6)滑動配合。
5.根據權利要求3所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述左、右安裝板(13、14)上分別滑動配合有導向板(17)，導向板(17)與相應的定位油缸(15)的活塞桿固定，兩個子線圈(8-a、8-b)分別裝連在相應的導向板(17)上，所述噴風系統的噴風管(16)分別固定在相應的導向板(17)上。
6.根據權利要求1或5所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述兩個子線圈(8-a、8-b)的兩側各布置有噴風管(16)的一個第一噴嘴(16-1)和一個第三噴嘴(16-3)。
7.根據權利要求1或5所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述兩個子線圈(8-a、8_b)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(16)的一個第二噴嘴(16-2)。
8.根據權利要求1或5所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述兩個子線圈(8-a、8-b)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(16)的一個第二噴嘴(16-2)，所述兩個子線圈(8-a、8-b)的兩側各布置有噴風管(16)的一個第一噴嘴(16-1)和一個第三噴嘴(16-3)。
9.根據權利要求1所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述中心軸(12)上還套裝有吊裝軸套(23)，且所述中心軸(12)的兩端還裝有卡箍(24);定位件(21)通過吊裝軸套(23)與中心軸(12)裝連。
10.根據權利要求1所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述中心軸(12)上的還套裝有兩個吊裝軸套(23)，所述兩個吊裝軸套(23)分別位于每對鉗形夾緊裝置的夾鉗體之間，所述中心軸(12)的兩端還分別裝有一個卡箍(24);所述吊裝軸套(23)和卡箍(24)上均裝連有定位件(21)。
11.根據權利要求1所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述電極結構(19)的第一電極(19-1)和第二電極(19-2)分別接感應加熱電源的輸出端，導電銅排(22)通過耐高溫絕緣板(27)交叉固定在第一電極(19-1)與第二電極(19-2)之間；感應加熱線圈(8)的兩個子線圈(8-a、8_b)中的一個子線圈(8-a)的上端部有第一、第五線圈觸點(8-1、8-5)，下端部有第二、第六線圈觸點(8-2、8-6)，另一個子線圈(8-b)的上端部有第四、第八線圈觸點(8-4、8-8)，下端部有第三、第七線圈觸點(8-3、8-7)。
12.根據權利要求1所述的鋼軌感應對接焊及熱處理裝置，其特征在于:所述電極結構(19)的第一電極(19-1)和第二電極(19-2)分別接感應加熱電源的輸出端，第一電極(19-1)與第二電極(19-2)之間裝有耐高溫絕緣板(27);感應加熱線圈(8)的兩個子線圈(8-a、8-b)中的一個子線圈(8-a)的上、下端部分別有第一、第二線圈觸點(8_1、8_2)，另一個子線圈(8-b)的上、下端部分別有第四、第三線圈觸點(8-4、8-3)。
【文檔編號】C21D9/50GK203495407SQ201320604331
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權日:2013年9月29日
【發(fā)明者】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