[实用新型]一种基于电子束增材制造的非真空钢轨焊接设备

说明书

本实用新型公开了一种基于电子束增材制造的非真空钢轨焊接设备，本实用新型焊接设备由壳体、水平夹紧装置、竖直夹紧装置、三轴运动装置、电子枪、送丝装置组成，竖直夹紧装置固定于壳体外表面，水平夹紧装置固定于壳体内部空腔，竖直夹紧装置与水平夹紧装置完成对待焊接钢轨的装夹；三轴运动装置固定于壳体上方，电子枪运动装置包括纵向直线模组、垂向直线模组和横向直线模组，电子枪与送丝装置通过三轴运动装置实现三轴方向运动；电子枪分为三个真空室，采用差分抽气分别对三个真空室抽至不同真空度；本实用新型的一种基于电子束增材制造的非真空钢轨焊接设备可实现钢轨在非真空环境下的焊接，结构简单，操作方便。

技术领域

本实用新型涉及钢轨焊接及非真空电子束增材制造领域，具体涉及一种基于电子束增材制造的非真空钢轨焊接设备。

背景技术

钢轨焊接技术是将不同轨段连接起来，消除轨间缝隙的操作，现代铁路发展中无缝铁路运用越来越多，无缝铁路可减少列车的振动与冲击，也可延长列车轮轨部件的寿命，钢轨焊接技术是实现无缝铁路建设的关键因素。

电子束增材制造技术是指采用电子束为热源进行增材制造的技术，电子束能量高且稳定性强，可用于高强度材料的增材制造成型。

目前我国钢轨焊接主要采用闪光焊、气压焊和铝热焊，这三种焊接方式与基于电子束增材制造的焊接相比，效率及焊接质量都大大落后。电子束增材制造需要真空环境，工件尺寸受真空室限制，且用于真空室抽真空的真空泵组成本高，给企业的投资和运行带来诸多不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理，能明显提高钢轨焊接质量和效率、不需要真空环境的一种基于电子束增材制造的非真空钢轨焊接设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种基于电子束增材制造的非真空钢轨焊接设备由壳体、竖直夹紧装置、电子枪、送丝装置、三轴运动装置、保护气口、水平夹紧装置组成。

壳体作为整个设备的结构主体，壳体分为左、右两部分，左、右两部分壳体均设有竖直夹紧装置与水平夹紧装置。壳体外侧面上设有凸台，竖直夹紧装置通过法兰盘固定于壳体外侧面凸台，水平夹紧装置固定于壳体内部空腔内。

竖直夹紧装置由液压缸、活塞杆、连杆、夹紧钳、法兰盘及压紧块组成，液压缸推动活塞杆，通过连杆带动夹紧钳垂向运动，夹紧钳夹紧并提升轨段两侧面直至轨段上平面被压紧在压紧块下平面。

水平夹紧装置由活塞杆和液压缸组成，液压缸推动活塞杆通过壳体对钢轨进行水平夹紧。

三轴运动装置由垂向直线模组、纵向直线模组和横向直线模组组成，直线模组都均别由电机、滑块和导轨组成，电子枪固定在垂向直线模组的滑块连接座上，通过电机驱动滑块沿导轨运动，实现电子枪在垂向、纵向和横向的运动。

电子枪分隔为三个真空室，阴极与聚焦系统位于电子枪上部真空室，加速系统位于电子枪中部真空室，磁偏转系统位于电子枪底部真空室，三个真空室侧面均设有连接口供真空泵组连接。

送丝装置固定在电子枪底部连接座上，送丝装置输送金属丝材；保护气口输送保护气。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：

1.将以电子束作为热源的增材制造技术应用于钢轨焊接，提高了焊缝质量，提升了焊接效率。

2.将非真空电子束产生技术应用电子枪，可以满足非真空环境下的钢轨焊接作业。

3.将三轴运动装置与装夹装置相结合，实现了钢轨焊接设备的一体化。

附图说明

图1为设备正视图。

图2为设备外观图。