CN213570635U - 一种钢轨焊缝正火机床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种钢轨焊缝正火机床，包括安装在机床上的工作台，工作台上设有多个间隔设置的钢轨支撑辊道，钢轨支撑辊道上方设有带丝杆副的导轨，丝杆副上设有沿钢轨支撑辊道长度方向平移的滑台，工作台上还设有感应加热电源、电动控制***；滑台上依次设置有加热感应器、自动跟踪及找焊缝机构、自动喷风冷却机构；所述感应加热电源用于为加热感应器供电，滑台、加热感应器、自动跟踪及找焊缝机构、自动喷风冷却机构的控制电路均与电动控制***相连。本实用新型能耗低、自动化程度高、可实现自动化连续生产，降低劳动强度，提高工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢轨焊缝处理技术领域，具体涉及一种钢轨焊缝正火机床。
背景技术
目前，加工过程中对钢轨焊缝的处理主要是通过人工目测找到焊缝位置，再手动将加热感应器对准焊缝位置进行加热处理，加热完成后，再通过手动将自动喷风机构移动到焊缝位置进行冷却处理。
这种操作方式劳动强度大，同时工作效率低，不适应工业化生产的需要。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种钢轨焊缝正火机床，实现自动化操作，降低劳动强度、提高工作效率。
为此本实用新型的技术方案为：一种钢轨焊缝正火机床，包括安装在机床上的工作台，工作台上设有多个间隔设置的钢轨支撑辊道，钢轨支撑辊道上方设有导轨，导轨上连接有可沿钢轨支撑辊道长度方向和垂直方向移动的滑台，其特征在于：
工作台上还设有感应加热电源、电动控制***；
滑台通过伺服电机驱动，滑台上沿钢轨支撑辊道的长度方向依次固定有感应器负载加热***、自动跟踪及找焊缝机构、自动喷风冷却机构；
自动跟踪及找焊缝机构包括支架和固定在支架上的两个位移传感器，其中一个位移传感器设置于钢轨支撑辊道的侧边、另一个设置于钢轨支撑辊道的正上方，支架固定在滑台上；
所述感应加热电源用于为感应器负载加热***供电，滑台、感应器负载加热***、自动跟踪及找焊缝机构、自动喷风冷却机构、伺服电机的控制电路均与电动控制***相连；
使用时，启动电动控制***，自动跟踪及找焊缝机构同时启动，滑台在伺服电机的驱动下，开始沿导轨移动，当自动跟踪及找焊缝机构发现钢轨焊缝后，自动跟踪及找焊缝机构将焊缝位置、位移信号发送至电动控制***，电动控制***下达指令、并通过伺服电机驱动滑台平移，带动感应器负载加热***向钢轨焊缝位置移动，到达焊缝位置后，加热感应器自动调整间隙进行加热；加热完毕后，电动控制***通过伺服电机驱动滑台平移，带动自动喷风冷却机构到达钢轨焊缝位置，进行喷风冷却；冷却后，滑台自动回位，钢轨焊缝正火完成。
作为优选，所述感应加热电源为IGBT器件的电源，具有节能、智能化、控制数字化、安装维修方便、散热稳定等特点。
作为优选，所述电动控制***采用西门子SIMATIC-1200作为底层控制器，配合Profinet通讯协议控制V90伺服驱动器来实现三轴驱动和精确定位。
有益效果：
本实用新型能耗低、自动化程度高、可实现自动化连续生产，降低劳动强度，提高工作效率。
附图说明
图1是本实用新型的主视图。
图2是本实用新型的侧视图。
图3是本实用新型的俯视图。
图中所示：1、工作台；2、钢轨支撑辊道；3、导轨；31、丝杆副；32、伺服电机；4、滑台；5、感应加热电源；6、电动控制***；7、感应器负载加热***；71、感应器负载；72、加热感应器；8、自动跟踪及找焊缝机构；9、自动喷风冷却机构。
具体实施例方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但该实施例不应理解为对本实用新型的限制。
本实用新型如图1至图3所示：
一种钢轨焊缝正火机床，包括安装在机床上的工作台1，工作台上设有多个间隔设置的钢轨支撑辊道2，钢轨支撑辊道一侧上方设有导轨3，导轨上设有丝杆副31，丝杆上连接有伺服电机32，丝杆副上设有可沿钢轨支撑辊道的长度方向平移的滑块，滑块上设有可沿垂直方向移动的滑台4，构成滑台可沿钢轨支撑辊道长度方向和垂直方向移动的结构；
钢轨支撑辊道靠近导轨的一侧还设有感应加热电源5、电动控制***6，滑台上4沿钢轨支撑辊道的长度方向依次固定有感应器负载加热***7、自动跟踪及找焊缝机构8、自动喷风冷却机构9，其中：感应器负载加热***7固定在钢轨支撑辊道的正上方，自动跟踪及找焊缝机构8、自动喷风冷却机构9设在钢轨支撑辊道的另一侧。
本实用新型中，感应器负载加热***7、自动喷风冷却机构9的结构配置是现有常规技术，在现有技术的基础上增加了自动跟踪及找焊缝机构8，是组合发明。
感应器负载加热***7，包括感应器负载71、加热感应器72，感应器负载71固定在滑台上，加热感应器72固定在感应器负载的下方、环设在钢轨的外周；
自动跟踪及找焊缝机构8，包括支架和固定在支架上的两个位移传感器，其中一个位移传感器设置于钢轨支撑辊道的侧边、另一个设置于钢轨支撑辊道的正上方，支架固定在滑台上；
自动喷风冷却机构9，包括环设在待加工钢轨外周的出风口；
所述滑台4、感应器负载加热***7、自动跟踪及找焊缝机构8、自动喷风冷却机构9、伺服电机的控制电路均与电动控制***相连。
所述感应加热电源为IGBT器件的电源，具有节能、智能化、控制数字化、安装维修方便、散热稳定等特点。
所述电动控制***包括工艺参数监控模块和智能控制模块，***采用西门子SIMATIC-1200作为底层控制器，配合Profinet通讯协议控制V90伺服驱动器来实现驱动和精确定位，工控机为西门子677D，采用运行于.NET Framework之上的C#编程语言开发专用工艺参数监控模块和智能控制模块：
（1）工艺参数监控模块
模块设置了登陆窗口、工艺参数监控窗口、调试窗口（手动）、工艺参数设置窗口、实时曲线显示窗口和历史数据查询窗口。登录窗口用户可依据权限密码进行对应的操作；工艺参数设置窗口为工艺人员提供了二维滑台位置（感应器位置）、给定功率、温度、冷却时间、压缩空气压力和流量的设置等细腻的热处理工艺过程控制参数；工艺参数监控窗口实时显示加热、冷却过程各参数实际值；调试窗口（手动）用于设备调试和工艺是试验时使用；实时曲线显示窗口用于显示热处理过程中的关键量数据曲线；
（2）智能控制模块
智能控制模块通过位置检测机构的数据反馈，实现焊缝自动查找、加热感应器姿态及钢轨与加热感应器、冷却机构间隙自动调整。通过温度传感器对加热温度的闭环控制，实现加热全过程精确控制。通过加热电源的智能反馈，实现电压、电流等相关电参数的精密控制，依据工艺设定的能量（Kw•S），自动调整加热电源功率，保证给到焊接接头上的能量达到工艺设定的Kw•S。实现因外界电源因素和环境因素对焊接接头热处理质量的影响。设备进入待机状态后，能通过***信号（轨头位置、辊道上钢轨到位），自动判断下一步继续待机或转入作业状态。转入作业状态后，锁定辊道→查找焊缝→根据工艺参数确认或调整感应器姿态→启动中频电源→按工艺参数调节相应电源参数对钢轨焊接接头进行加热→加热过程结束停止中频电源→移动滑台使焊缝对准冷却器位置→按工艺参数确认或调整冷却器姿态→启动冷却并按工艺参数确认或调整冷却介质压力和流量→冷却过程结束→***复位→工作结束解锁辊道，为下一次循环做好准备；
控制***通过上位计算机可实现对工艺参数和生产过程关键数据的储存和管理；通过网络实现远程技术支持和服务；在SIMATIC S7-1200的配合下可进行自学习、自诊断和自保护，并可实现设备管理相关数据的储存和管理；
(3)采用OPC技术定制OPC SERVER，以太网模式与热处理设备上的上位计算机进行网络通信，通信方式采用TCP协议，让热处理设备成为MES（综合监控***）的智能终端。
本实用新型的工作原理：
使用时，先把待加工的钢轨通过外力输送到钢轨支撑辊道上并锁定，使用时，启动电动控制***，自动跟踪及找焊缝机构同时启动，滑台在伺服电机的驱动下，开始沿导轨移动，当自动跟踪及找焊缝机构发现钢轨焊缝后，自动跟踪及找焊缝机构将焊缝位置、位移信号发送至电动控制***，电动控制***下达指令、并通过伺服电机驱动滑台平移，带动加热感应器向钢轨焊缝位置移动，到达焊缝位置后，加热感应器自动调整间隙进行加热；加热完毕后，电动控制***通过伺服电机驱动滑台平移，带动自动喷风冷却机构到达钢轨焊缝位置，进行喷风冷却；冷却后，滑台自动回位，钢轨焊缝正火完成。
本实用新型的核心是：通过设置自动跟踪及找焊缝机构，并采用电动控制***控制，实现自动化操作、达到自动化连续生产，降低劳动强度，提高工作效率的目的。
本说明书中未作详细说明之处，为本领域公知的技术。
通过上述结构的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本实用新型不局限于上述的具体实施方式，在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围，应由各权利要求限定之。
Claims (3)
1.一种钢轨焊缝正火机床，包括安装在机床上的工作台，工作台上设有多个间隔设置的钢轨支撑辊道，钢轨支撑辊道上方设有导轨，导轨上连接有可沿钢轨支撑辊道长度方向和垂直方向移动的滑台，其特征在于：
工作台上还设有感应加热电源、电动控制***；
滑台通过伺服电机驱动，滑台上沿钢轨支撑辊道的长度方向依次固定有感应器负载加热***、自动跟踪及找焊缝机构、自动喷风冷却机构；
自动跟踪及找焊缝机构包括支架和固定在支架上的两个位移传感器，其中一个位移传感器设置于钢轨支撑辊道的侧边、另一个设置于钢轨支撑辊道的正上方，支架固定在滑台上；
所述感应加热电源用于为感应器负载加热***供电，滑台、感应器负载加热***、自动跟踪及找焊缝机构、自动喷风冷却机构、伺服电机的控制电路均与电动控制***相连。
2.根据权利要求1所述一种钢轨焊缝正火机床，其特征在于：所述感应加热电源为IGBT器件的电源。
3.根据权利要求1或2所述一种钢轨焊缝正火机床，其特征在于：所述电动控制***包括工艺参数监控模块和智能控制模块，***采用西门子SIMATIC-1200作为底层控制器，配合Profinet通讯协议控制V90伺服驱动器来实现驱动和精确定位。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202021932441.2U CN213570635U (zh) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 一种钢轨焊缝正火机床 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202021932441.2U CN213570635U (zh) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 一种钢轨焊缝正火机床 |
Publications (1)
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| CN213570635U true CN213570635U (zh) | 2021-06-29 |
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ID=76569707
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| CN202021932441.2U Active CN213570635U (zh) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 一种钢轨焊缝正火机床 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN213570635U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114769825A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-07-22 | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 | 用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线 |
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2020
- 2020-09-07 CN CN202021932441.2U patent/CN213570635U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114769825A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-07-22 | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 | 用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线 |
| CN114769825B (zh) * | 2022-05-09 | 2024-04-12 | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 | 用于焊轨基地的无人化钢轨运输定位方法、设备及生产线 |
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