[发明专利]一种固定式钢轨闪光焊接自动对中及测量装置

说明书

本申请提供一种固定式钢轨闪光焊接自动对中及测量装置，包括钢轨焊前位置测量机构(1)、垂直对中机械部件及绝对位置测量机构(2)、水平对中机械部件及绝对位置测量机构(3)、液压执行机构(4)、电气控制系统(5)和数据管理计算机(6)。固定式钢轨闪光焊接自动对中及测量装置通过采用多组位移传感器确定对中臂和钢轨实际位置的量化数据，可完成双向工作边、轨顶面对中情况及焊前接头起拱量的监测，有效解决了机械磨损、粘连焊渣带来的对中误差；通过闭环控制回路和比例液压回路，可实现高效、准确的自动对中工作；通过上位机软件可采集焊前对中数据，实现自动测量和记录，为后期工艺改进、问题分析和设备状态判定等情况提供数据依据。

技术领域

本发明涉及铁路行业中钢轨焊接领域，尤其是安装在固定式钢轨闪光焊机中的一种钢轨闪光焊接自动对中及测量装置。

背景技术

钢轨焊接接头的平顺性是钢轨闪光焊接质量的要素之一，关系到列车运行时的平稳性、安全性和后期维护的工作量。固定式钢轨闪光焊接对中装置是影响钢轨闪光焊接接头平顺性的重要因素。目前，我国在钢轨焊接基地或焊轨厂生产线中主要依靠钢轨闪光焊机的刚性轴和对中臂，采用手动或半自动方式完成钢轨焊前对中工作，也有焊轨厂设计了简易的对中测量装置，但均未与焊机形成闭环控制，也未实现在线记录功能。

已知的一种固定式钢轨闪光焊机的专利(中国专利CN100396421C)是中国铁道科学研究院研发，主要通过三级对中结构进行钢轨焊前对中。初级对中主要通过调整轨底支撑轮顶点位置、轨底垂直调节油缸活塞杆顶部的螺旋深度、轨底水平方向调节机构平台的位置以及初级对轨架与主机的距离来完成；二级对中主要通过调整轨腰水平夹紧油缸活塞杆顶端垫片来完成；三级对中主要通过水平方向对中油缸和垂直方向对中油缸带动机架运动完成。但是，该专利所述设备对中装置的所有动作均采用手动调节，且不具备任何测量装置，无法实现自动对中、自动测量和自动记录功能，在对中精度和效率方面具有一定局限性。

已知的一种固定式接触对焊焊轨机的专利(中国专利98105796.9)是由乌克兰巴顿电焊研究所开发的。该专利所述焊机的对中功能主要是通过安装在固定夹紧装置的自动对中滚轮、导向支座、挡渣机构和推凸机构等机械和液压部件完成手动或自动对中功能。该焊机的手动对中功能主要通过调整上述机构的位置，利用焊机导向轴的刚度来完成对中工作，通常采用目测或触摸的方式判断对中效果并做进一步调整；自动对中功能主要通过标定将上述与对中相关的机构固定在一定位置，在该位置情况下可是待焊两根钢轨位于同一轴线上，从而实现对中，但是该方法无法解决钢轨外形差异、对中装置磨损带来的误差。同样，该焊机不具备任何测量装置，无法实现自动对中、自动测量和自动记录功能。

已知的一种适用于钢轨的电阻闪光焊接装备是瑞士施拉特公司发明 (欧洲专利EP0499019B1)。该专利所述固定式钢轨闪光焊机的对中装置采用四臂结构，可通过夹持在轨头的四组机械臂实现轨头双侧工作边位置的对中调节，同时可通过调节安装在对中调节装置上的接近开关的位置实现自动对中功能。但是，由于该专利所述焊机采用了直流焊接电源，容易使两组电极中间的机械臂中铁磁性物质被磁化，并粘连焊渣，影响对中精度；没有在线测量装置，不能形成闭环对中控制，无法实现高精度自动对中。

发明内容

为克服现有的缺陷，本发明提出一种固定式钢轨闪光焊接自动对中及测量装置。

一种固定式钢轨闪光焊接自动对中及测量装置，包括钢轨焊前位置测量机构、垂直对中机械部件绝对位置测量机构、水平对中机械部件绝对位置测量机构、液压执行机构、电气控制系统和数据管理计算机，所述钢轨焊前位置测量机构、垂直对中机械部件绝对位置测量机构、水平对中机械部件绝对位置测量机构分别与电气控制系统通信，电气控制系统分别与液压执行机构和数据管理计算机通信，液压执行机构分别驱动垂直对中机械部件绝对位置测量机构和水平对中机械部件绝对位置测量机构。