[实用新型]增程式移动闪光焊轨机

说明书

本实用新型涉及移动闪光焊轨机，具体为增程式移动闪光焊轨机。解决现有柴油发电机组供电的移动闪光焊轨机和现有纯蓄电池储能供电的移动闪光焊轨机存在的缺陷。增程式移动闪光焊轨机，包括三相柴油发电机组、可控三相整流器、蓄电池组、单相逆变器、主控制器和移动闪光焊轨机本体；柴油发电机组输出端连接可控三相整流器，可控三相整流器输出端与单相逆变器的输入相连，蓄电池组的输出端也与单相逆变器的输入相连，单相逆变器输出端为移动闪光焊轨机本体供电；主控制器用于监测蓄电池组放电时电量是否达到下限值和充电时电量是否达到上限值。

技术领域

本实用新型涉及移动闪光焊轨机，具体为增程式移动闪光焊轨机。

背景技术

无缝钢轨焊接技术对于保证列车运行安全和旅客乘坐的舒适度至关重要。目前我国高速铁路的无缝钢轨焊接普遍采用的是移动闪光焊轨机设备，这种设备具有体积小、能耗低、焊接效率高、焊接接头质量好的特点。

由于在钢轨焊接过程中，负载的功率因数、所需的电压、电流在剧烈的变化，谐波含量较大且还会出现瞬时短路的工况，因此对移动闪光焊轨机供电系统的可靠性和稳定性要求很高。

图1所示是现有柴油发电机组供电的移动闪光焊轨机技术方案。整个系统由三相四线制的柴油发电机组、移动闪光焊轨机、与焊接相关的辅助系统三部分组成，其中柴油发电机组额定输出三相交流400V电压。当移动闪光焊轨机工作时，只需要在三相中取两相作为单相电源向移动闪光焊轨机供电。另一方面，三相四线制式的柴油发电机组还向与焊接相关的辅助系统提供电源，这包括三相400V、单相220V电源，满足辅助供电需求。现有柴油发电机组供电的移动闪光焊轨机存在如下缺点：

（1）由于移动闪光焊轨机负荷具有电压、电流、功率因数变化剧烈、谐波分量较大并伴有瞬时短路情况，这就导致柴油发电机组无论是输出频率还是输出电压都不能保持长期恒定，尤其是焊接工艺的预闪和顶锻阶段, 柴油发电机组的输出频率、输出电压、功率因数 cosφ 都会有不同程度的短暂下降，影响焊接质量。

（2）焊接过程中，柴油发电机组长期在三相负荷严重不平衡的状态下运行，造成柴油发电机组额外的发热损耗、油耗增大以及寿命缩短，增加了运用及维护成本。

（3）焊接作业时，柴油发电机组缺相超负荷运行带来的噪声污染也比较严重，会对作业人员听力造成危害，同时也会诱发其他方面的疾病。

（4）柴油发电机组在负荷不平衡的工况下运行，其排放的黑雾、氮氧化物、碳氧化物等有害气体较正常运行时明显增多，不仅严重污染环境，更对现场工作人员的身心健康产生危害，这在地铁施工中显得格外明显。

图2所示是现有纯蓄电池储能供电的移动闪光焊轨机技术方案。该技术方案采用纯蓄电池组供电的模式，整个系统由蓄电池组、储能变流器、隔离变压器、焊轨机等组成。焊轨机工作时，蓄电池组输出的直流电经过双向储能变流器变成三相400V交流电，经过隔离变压器的隔离作用，转换成400V交流电，给焊轨机提供两相交流电源。当蓄电池组的电量低时，可通过柴油发电机组连接隔离变压器的输出端，经过储能变流器的逆变作用，将三相交流电转换成直流电给蓄电池组充电。也可通过地面电源进行充电，充电期间不能进行施工作业。现有纯蓄电池储能供电的移动闪光焊轨机存在如下缺点：

（1）对蓄电池组及隔离变压器容量需求大，设计及一次性投入成本较高。

（2）相对于柴油发电机组供电技术方案，由于很大程度上受限于蓄电池组循环使用寿命，产品使用寿命较短，更换蓄电池组成本也较高。

（3）焊接作业过程中，当检测到蓄电池组电量低时，需要停止施工给蓄电池组充电，降低了焊接施工作业效率。

（4）在实际线路施工过程中蓄电池组往往存在充电不方便，续航短的问题，较大程度的限制了其应用范围。

发明内容