移动式交流钢轨闪光焊机.pdf

第39卷第11期
铁道技术监督
研究与交流
Vol、39No.ll
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移动式交流钢轨闪光焊机
高振坤,丁韦,李力,宋宏图
(中国铁道科学研究院金属及化学研究所,北京100081)
摘要:移动式钢轨闪光焊机是无缝线路建设施工中的重要设备,其性能直接影响钢轨焊接接头的质
量。鉴于进口的移动式闪光焊机价格昂贵,我国铁路科硏院所进行了移动式交流钢轨闪光焊机的研制工作。
从焊机总体结构、焊接主电路、系统控制、液压传动等方面,介绍移动式交流钢轨內光焊机的组成及原理,
概括我国自主开发研制的该种焊机的特性。
关键词:钢轨焊接;闪光焊;焊轨机;移动式;交流
中图分类号:U213.92:TC438.2文献标识码:B文章编号:1006-9178(2011)11-0049-04
Abstract: Mobile Flash butt welding machine is an important equipment of continuously-welding-rail(CWR)buildin
because its performance directly affects the quality of rail welding joints. Due to the fact that imported mobile flash butt
welding machine is too expensie, China railway research institutes carry out the research and development of a new
mobile flash butt welding machine. This article introduces the component and principle of the mobile AC flash butt
welding machine which is developed by our country independently and summarize the features from the aspects of struc-
ture, main welding circuit, control system and hydraulic drive.
Keywords: Rail Welding; Flash Butt Welding; Rail Welding Machine; Mobile; AC
机通过了有关部门的评审,已应用于多项国家重点
0引言
铁路施「工程。以下重点介绍我国自主研发的
钢轨焊接是无缝线路技术中的关键环节,钢轨YHG-1200TH型非白行式移动交流钢轨闪光焊机
闪光焊机则是直接关系到钢轨焊接接头质量的重要的结构、电路、液压系统和控制系统的工作原理。
因素。目前,国内应用的钢轨闪光焊机,按照应用
场所可分为固定式闪光焊机和移动式闪光焊机;按
1总体构成
照电源类型可分为交流闪光焊机和直流闪光焊机。
移动式交流钢轨闪光焊机主要由供电设备(发
固定式闪光焊机主要用于焊轨厂车间内的焊轨生产电机组)、焊接主电路、液压系统、水冷系统、控
线中,大部分是从瑞士进门的CAS80直流闪光焊制系统、吊装系统、机械系统和集装箱等8部分组
机,其特点是体积大、结构复杂、功率大、操作灵成。其中,发电机组因休积大等原因单独置于一个
活、接头质量稳定。移动式闪光焊机主要用于铁路集装箱中,其他几部分均集成在另一个集装箱中
施工现场的单元轨焊接和线路锁定焊接,包括原产如图1所示。
乌克兰巴顿焊接研究所的K系列交流移动闪光焊
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机、瑞士 SCHLATTER公司的ASM60交流移动闪
光焊机、美国卡特比勒公司的CHEN110直流移动
闪光焊机等,其特点是结构简单、功率小、重量
轻、运输方便。
近年来,我国在钢轨闪光焊机的研发与生产方
(a)焊机集装箱
b)发电机组集装箱
吊机;2一炐机机头;3一文件柜;4一显バ器1:5一显示器
钢轨闪光焊机和YHG-1200TH移动式钢轨闪光焊6一座椅:7ー电气控制柜:8一吊机液に泵站:少一自帮変象
面也有了快速发展,自主研发的UN-200型固定式
10一主液压泵站;11一冷水机:12一发电机;13一柴油机
收稿日期:2011-09-28
4一油箱
作者简介:高振坤,助理研究员;丁韦,研究员
图1焊机整体结构示意
2011年11月(总第301期
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研究与交流
移动式交流倒轨闪光机
(1)发电机组的功能是为焊杋中其他设备提供后的次级铜排内部充满冷却水,使铜排与冷却水的
动力,其功率至少应不低于400kW。
接触面积大大增加,从而有效提高了冷却效率。同
(2)焊接主电路用来控制电路通断,调节电源时,该优化方案也有利于减小变压器的体积,便于
电压,调节焊接过程中的电压、电流等参数
设备的安装与维护
3)液压系统为机械系统、吊装系统的动作提
供动力,控制焊机的动作
3液压系统
4)水冷系统用于在焊接过程中对焊接变压器
为保证焊机各部分能够灵活调整压力、防止系
等发热元件进行冷却。
统中各部件的相互干扰和污染,焊机的机头和吊装
(5)控制系统用来控制机械系统、吊装系统的系统分别采用2个独立的液压回路。2个液压回路
动作,采集焊机运行参数。
中泵站的对外接口采用统一标准,在特殊情况下可
(6)吊装系统用于装卸焊机机头,并完成焊接以使2个泵站互为应急动力源
工位对正。
焊机机头液压回路如图3所示。
(7)机械系统的功能是夹持待焊钢轨,完成焊
接过程中的送进动作。
电磁换向阀
夹紧油缸
8)集裝箱用于承载焊机的功能设备,完成焊
电磁换向阀
夹紧油缸
机的运输。
2焊接主电路
电磁换向阀
推油缸
焊接主电路包括主电路开关、反并联晶闸管、
推油缸
白耦变压器、焊接变压器、导电电极和导电轴等几
主液压泵站
电磁换向阀
顶锻油缸
部分,其电路原理如图2所示。
伺服换向阀
顶锻油缸
机头动架一
自耦变压器焊接变器
主电路开
晶闸管
电极
图3焊机机头液压回路
发电机
液压回路包括液压泵站、电磁换向阀和液压i
等元件。液压缸共有3对,按功能分为夹紧油缸、
电极
推凸油缸和顶锻油缸。2个顶锻油缸由1个大通径
图2焊接主电路原理
的三位四通电磁换向阀和1个小通径的电液伺服换
向阀并联控制。采取并联控制的目的,一是在焊接
主电路中的高电压通过焊接变压器转换为低电过程前期,由伺服换向阀精确控制顶锻油缸前进和
压,再经导电电极和导电轴输送到待焊钢轨,该次后退的速度,以满足焊接工艺中脉动或连续闪光的
级回路的特点是低电压、大电流,电流坡大可达需要:是在焊接过程最后阶段,通过打开电磁换
5000600A所以,焊接时次级回路将产生向阀,快速供油,以满足对顶锻速度的要求。焊机
大量热,使变压器、电极、导电轴等部件温度迅速顶锻油缸的伺服送进过程采用液压反馈和电气反馈
升高。
双重控制方式