[实用新型]钢轨电弧焊接设备

说明书

本实用新型公开一种钢轨电弧焊接设备，第一移动机构驱动部包括两条水平的第一滑轨，第一移动机构的移动部在第一滑轨上移动；第二移动机构驱动部包括两条第二滑轨，第二移动机构移动部在第二滑轨上移动，第一移动机构、第二移动机构移动方向水平相互垂直，第三移动机构驱动部包括两条竖向的第三滑轨，第三移动机构移动部在竖向移动，第二移动机构驱动部设置在第一移动机构的移动部上，第三移动机构的驱动部设置在第二移动机构的移动部上，旋转运动腕的上端连接在两个第三滑轨的中间位置；焊枪位于各移动机构的滑轨的中间位置。本实用新型的焊枪始终处于焊接设备中心，提高设备刚度和运行精度，为钢轨焊接过程中的侧壁熔合工艺要求提供了设备保证。

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体地说，涉及一种钢轨电弧焊接设备。

背景技术

列车运行线路的无缝化是铁路高速、重载发展的基础，是保证列车高速、安全平稳运行的关键。受钢轨制造、运输的限制，无缝线路的铺设、维护必须要采用焊接技术。现有的钢轨焊接技术主要分为闪光焊、气压焊、铝热焊和手工强迫成型电弧焊。闪光焊和气压焊焊接过程中需要钢轨移动，属于移动焊；铝热焊和电弧焊焊接过程中，钢轨无需移动，属于原位焊。移动焊主要用于厂焊和线上单元轨节焊接，闪光焊是目前钢轨焊接采用最广泛的焊接技术。在线上锁定和日常维护过程中，钢轨无法移动，需要采用原位焊接技术。铝热焊接是我国目前唯一采用的钢轨原位焊接技术，但铝热焊内部为铸造组织，焊接接头性能差，是目前无缝线路中最薄弱的环节，已经无法满足现代铁路日益发展的需求；钢轨本身属于高碳钢，可焊性差，现有的钢轨电弧焊技术主要为手工方式，接头性能高，但接头质量受人为因素影响大，日本的手工强迫成型电弧焊在钢轨不同的部位采用不同的焊丝，主要在日本得到广泛应用。因此发展电弧焊接机器人对提高钢轨电弧焊接技术有非常重要的意义。

钢轨自动电弧焊接技术能够解决电弧焊接头质量受人为因素影响大的不足，但钢轨自动电弧焊技术对焊接工艺、自动电弧焊机器人设备等要求非常高。在钢轨电弧焊接机器人中，焊接过程中无法更换焊丝，焊接技术非常复杂，焊接过程稳定性和可重复性差，对焊接设备要求精度很高。目前世界范围内尚无成熟应用于钢轨自动电弧焊接技术的设备，而且多采用类似于关节机器人的形式，关节机器人由于采用铰链连接，基于球坐标型结构，采用转动副转动连接，机构本身的运动惯性等影响末端执行器的运动精度，造成焊枪无法满足焊接工艺需求；末端执行器(焊枪)采用悬臂结构，由于末端执行器机构本身的重力及产生的重力力矩，对焊枪的实际位置产生较大影响，无法满足焊接工艺要求的精度，需要较多的人工干预，对焊接的稳定性和可重复性产生不利影响，降低了接头焊接质量。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型提出一种对称式结构设计的多重移动机构，既使末端执行器处于整个焊接设备的中心位置，降低了焊枪机构由于重力产生的力和力矩对各运动轴及相关传动部件的影响，减少了传动误差，提高了运动精度。

一种钢轨电弧焊接设备，包括：

第一移动机构，第一移动机构的驱动部包括两条水平平行间隔设置的第一滑轨，第一移动机构的驱动部驱动第一移动机构的移动部在所述第一滑轨上移动；

第二移动机构，第二移动机构的驱动部包括两条水平平行间隔设置的第二滑轨，第二移动机构的驱动部驱动第二移动机构的移动部在所述第二滑轨上移动，且第一移动机构、第二移动机构的移动部的移动方向为水平相互垂直的，

第三移动机构，第三移动机构的驱动部包括两条竖向平行间隔设置的第三滑轨，第三移动机构的驱动部驱动第三移动机构的移动部在所述第三滑轨上竖向移动，

其中，所述第二移动机构的驱动部设置在第一移动机构的移动部上，且第二移动机构的移动部沿该第二滑轨在两个第一滑轨之间做直线移动，

第三移动机构的驱动部设置在第二移动机构的移动部上，

旋转运动腕，其上端连接在第三移动机构的两个第三滑轨的中间位置；