[发明专利]用于线上钢轨焊接接头的焊后处理系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钢轨焊接接头尤其是线上钢轨焊接接头的焊后热处理系统和方法。

背景技术

随着我国铁路无缝线路技术的快速发展，钢轨焊接质量越来越受到重视，确保钢轨焊接质量，不仅有利于铁路运输安全，也有利于提高列车运行速度。钢轨焊接接头主要分为厂内焊接接头和线上现场焊接接头两种。

对厂内焊接接头焊后处理，采用生产线作业方式，使焊后钢轨在输送架上移动，以通过正火机、矫直机和精整机进行正火、矫直和精整。

而对于线上现场焊接，由于钢轨已经铺设于线路上，故无法按照厂内焊接模式进行焊后处理。因此，现阶段，我国铁路建设单位和工务养护单位进行现场接头的焊后处理时，采用移动式流水作业，即正火工序完成并锁定扣件后，后续的矫直作业人员移动到该接头处拆除扣件进行矫直，完成后锁定扣件，后续的外形精整人员移动到该接头处进行外形精整，直至完成。参考图1示意性示出的具有多个焊接接头的铁路线路。典型的现有线上焊接接头焊后正火、矫直及精整作业方法为：沿着箭头50所示的施工方向进行作业，首先正火作业组携带火焰正火机在接头A处对接头A进行正火处理，正火处理结束后携带火焰正火机至接头B处对接头B进行正火处理，随后依次对接头C、D、E等接头进行处理；接头A经正火处理后，矫直作业组携带矫直机在接头A处进行矫直处理，矫直处理结束后携带矫直机等设备类似地依次在接头B、C、D、E处对这些接头进行矫直处理；接头A矫直后，接头精整作业组携带仿形打磨机在接头A处进行精整处理，且类似地，在精整处理结束后携带仿形打磨机至接头B、C、D、E处对这些接头依次进行精整处理。这种作业方法，人员设备需不停地于较长一段线路内零散分布施工，人员数量大、作业效率低、安全性差。

由于目前线上钢轨焊接接头的焊后处理受到现场的诸多限制，例如正火处理现场无法提供足够大的电源而不得不采用火焰正火方式，而该方式的后勤保障要求高、质量稳定性差、安全性差、设备可维护性差，工人劳动强度高。此外，现有线上焊接接头矫直处理采用直尺塞尺式测量和弯轨器、起道机、千斤顶式矫直无法保证矫直精度。而且现有设备对线上焊接接头的竖向弯曲没有可靠的矫直方式。目前线上接头精整处理采用直尺塞尺式测量和仿形打磨、人工进给、人工推送、摆动的方式，这种方式质量影响因素多、受工人技术水平制约大、设备可维护性差、精度低、工人劳动强度大。此外，现场使用的焊后处理装置均属于轻型设备，质量控制能力差。

而且，在现有的作业方法中，由于采用多组人员进行不同的工序作业，前后工序很难相互协调，因此容易造成质量控制的断链且各个焊接接头的后处理效果或质量的一致性低。

发明内容

希望提供能够至少部分克服上述焊接接头焊后处理所出现的问题或者能对现有的线上钢轨焊接接头的焊后处理有所改进的系统和方法。

因此，本发明提供一种用于线上钢轨焊接接头的焊后处理系统，其包括：焊后热处理装置；矫直装置；精整装置；能通过吊臂将所述焊后热处理装置、矫直装置和精整装置中的任一个吊装到并保持在所述焊接接头上方的一个位置处的吊机；用于给所述焊后热处理装置、矫直装置和精整装置中至少一个提供动力的动力源；和能在所述钢轨上行走的走行部，其中该走行部具有用于支撑所述焊后热处理装置、矫直装置、精整装置、吊机和该动力源的底座。

根据本发明用于线上钢轨焊接接头的焊后处理系统实现了在线路上将钢轨焊接接头的焊后热处理、矫直及接头精整处理一机化、一次性完成，解决线上钢轨焊接接头焊后处理的多点施工问题，并显著地提高了焊后处理的效率。同时，通过吊机将处理装置吊装到合适的位置，并且在处理过程中始终对处理装置提供吊载力，最大程度减少了各种处理装置自重引起的焊接接头变形，保证了接头平直度质量。例如，在热处理如正火时，由于高温接头强度低，正火装置的自重可能引起接头下沉，从而造成接头平直度、精度降低。在矫直时，由于矫直装置的刚度需要，该装置自重较大，接近一吨，而此时接头属于未全部锁紧状态，矫直装置压在钢轨接头处时，也将引起平直度的误差，继而造成接头矫直精度的误差，影响矫直质量。接头精整作业时，为满足平直度0.2mm的要求，其控制精度应在1％毫米级，此时外界对钢轨的扰动极易影响到精度，仍需要对精整装置加以吊装。而且研究表明，如正火后的平直度未控制在合理的范围内，如平直度超差50％，后期矫直作业的时间将增加两倍，同时易导致接头被矫直断。通过根据本发明的焊后处理系统能够将正火工序与矫直工序有机结合(例如基于正火温度和矫直容差来选择合适的矫直量)，从而能够实现高的焊后处理质量并降低接头被矫直断的概率。