閃光對焊機的製作方法

2023-05-18 23:07:26

專利名稱：閃光對焊機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於焊接型材工件，尤其是鋼軌和管件的閃光對焊機，它包括a)兩個可相互相對移動的夾持機構，用於在一條工件幾何夾持軸線上固定和定位型材工件，其中可以從一個第一側面垂直於工件夾持軸線的方向接近該夾持機構。
b)一個用於移動夾持機構的、尤其是焊接時頂鍛型材工件的裝置。
在建造新軌道或修理現有軌道設備時需要焊接相互對接的鋼軌端。因此已研製出了開頭所述種類的可移動的鋼軌焊接機。
例如EP-0326793公開了一種可行走的電閃光對焊機，這種閃光對焊機具有一臺在鋼軌水平面上的鋼軌牽拉裝置，它環形地抓住鋼軌接頭。兩個驅動缸設置在鋼軌接頭的左右兩旁。鋼軌由一個彎曲槓桿裝置夾牢在夾緊塊之間。焊接電極由夾緊塊成對構成。焊接電極由各自的油缸壓向鋼軌。在環形鋼軌牽拉裝置中安置焊接裝置。
雖然用這種閃光對焊機能夠產生很大的拉力和頂鍛力，但在每一焊接工序之前或之後必須安裝和拆卸軛件和螺栓，以便能夠將鋼軌夾持在驅動系統中或者從該系統中取出。
US-4410780中公開了一種帶有兩個夾鉗的鋼軌焊接機，夾鉗有導電的夾緊塊。夾鉗裝在一根公共杆上，該杆同時也構成轉動軸，其中一個夾鉗可在杆上移動。一個切邊裝置(毛刺清理裝置)不受夾鉗限制而獨立工作，可以藉助於工作缸沿鋼軌縱向獨自移動。雖然這種焊接機相當緊湊，但由於其公共導杆的原因使調準可能性和調準精度受到限制。
本發明的目的是提出一種開頭所述類型的閃光對焊機，其特點是結構緊湊，亦即所佔空間小，運轉時所需人工操縱極少並且可作為可移動式鋼軌焊接機使用。
按照本發明，其解決的技術方案是，用於移動夾持機構的裝置至少有一個頂鍛力產生器，該頂鍛力產生器與一個夾持機構轉動地有效連接，與另一個夾持機構經至少一個杆而有效相連。該頂鍛力產生器設置在相對於工件夾持軸線的可接近之第一側的徑向相對的第二側上，並且基本上沿工件夾持軸線方向工作，而杆在一個靠近工件夾持軸線的受力點處可轉動地與另一個夾持機構相連。
用於相對牽拉型材工件的力不是產生於夾持軸線的高度上，例如鋼軌側面(亦即鋼軌水平面)，而是典型地產生於夾持軸線的上方，此力例如由兩個液壓缸產生。為了將拉力傳遞到夾持軸線上，使用了例如兩個在一個垂直平面中可移動的杆，拉力因而主要作用在型材工件縱軸線上，使機械支承結構受到的彎曲力很小。
最好採用雙臂杆，可以實現良好的力傳遞關係。
移動夾持機構的裝置最好有一個可線性移動地支承在一個殼中的滑板。至少一個杆在其受力點處與該滑板可轉動地相連。至少有一個拉杆一端在殼上另一端在杆上可轉動地固定。至少有一個拉杆設置在拉力產生器和夾持軸線之間。由此形成一個對稱的結構，使力和轉矩的分布非常有利。
按照一個優選實施例，設置了接觸電極，其結構使型材工件總是在其頭部和/或腳部的外側被接觸。這在鋼軌加工時例如進行鋼軌焊接時有很大的優點，因為這可以不必在鋼軌腹部或頭部下面費力地實施不可免除的磨光鋼軌表面的工序，而可以很舒適地在成型鋼軌的凸起的外側面實施這一工序。
接觸電極最好形成近似於V型的開口，以便以很小的間隙安納型材工件。型材工件可垂直於夾持軸線(例如從下面)放入(例如通過將焊接機下降到位於底板上的工件上)，然後由夾持機構壓緊。電極裝置最好是固定的亦即非運動的夾緊塊裝置。電極部件之間的V形開口的做法有利於鋼軌的定位，使它們的鋼軌工作邊對準。
此外有利的是，閃光對焊機具有一個帶可擺進和擺出的刀的切邊裝置。切邊刀在擺出位置處支承在一個由對著焊接處的焊接電極前端側所限定的平面中或之後以及接觸電極外部。重要的是，在焊接過程中刀支承在一個由金屬飛濺保護器保護的位置中。
這些刀與工件的型面相匹配，並可以和滑板一起移動。在擺進的位置處，刀支撐在接觸電極上。在切邊時，刀和接觸電極一起由頂鍛力產生器(頂鍛缸)從焊接處推移過去，因為切邊裝置不需要任何單獨的液壓缸或類似裝置。
尤其有利的是，刀能繞一轉動軸擺動，該軸這樣設置，使得切邊時產生的阻力變成使刀朝著鋼軌的和壓在接觸電極上的轉矩。
按照另一個有利的實施例，夾持機構包括一些偏心壓力機，最好每個鋼軌端部成對地設置四個偏心軸。它們最好與V形接觸電極組合使用，使鋼軌壓在接觸電極的兩個側面中的一個側面上。
夾持機構作為偏心壓力機最好具有與工件夾持軸線正交支承的軸，並帶有偏心支承的用於夾緊型材工件的夾持梁或夾緊塊。夾持梁可繞一個水平的尤其是平行於夾持軸線的軸擺動，並作用在型材頭部下面的型材腹部上。夾持梁除了擺動外也可設計成按其它方式進行高度調節。
內設一個垂直於工件夾持軸線的提升缸是有利的，該提升缸藉助於拉杆(或多或少是同步的)來操縱可擺動的夾持梁。夾持梁也可以配置單獨的驅動機構。
通過夾持梁的向上擺動，可將型材工件壓在一個在高度上可調準的支承上。這種支承例如可以由一個垂直於工件夾持軸線安置的主軸構成。
根據一個尤其優選的實施例，夾持型材工件的夾持機構包含四個偏心軸，其中每兩個設置在夾持軸線同一側的偏心軸由一個一端作用在一個偏心軸上，另一端作用在另一個偏心軸上的公共提升缸驅動。其優點在於，不僅作用力而且反作力都能用作擠壓。由公共提升缸驅動的偏心軸同步運動可由一個附加的連杆來保證。
根據另一個優選實施例，為了調準要焊接的型材工件，設置了四個沿夾持軸線安置的調準型件，其中兩個最好由接觸電極構成。在兩個(沿軸縱向)前後設置的調準型件之間至少有一個夾持壓力機。每個調準型件至少提供一個角形支承。夾持壓力機作用在型材工件上，使型材工件的緣邊調準、擠壓在上述角形支承中。在一臺鋼軌焊接機中，例如鋼軌以其頭部壓入「調準角」中。這樣用簡單的手段就能實現鋼軌工作邊的精確調準。
本發明不局限於牽拉裝置、夾持裝置、切邊裝置、鋼軌工作邊調準機構和電極結構形式的組合。相互的各組特徵也可以相互獨立地表現出來。例如切邊裝置(或毛刺清理裝置)可以獨立於其它特徵組投入應用中。同樣，對於牽拉裝置、夾持機構、調準機構和電極裝置也是如此。
其它優選的特徵組合見下述的詳細說明。
以下根據實施例和附圖詳細描述本發明。
附圖中，

圖1是鋼軌焊接機的一個側視圖;
圖2是鋼軌接頭平面的縱視圖;
圖3是夾持系統的一個示意視圖;
圖4是夾持系統的一個前視圖;
圖5是圖4中所示夾持系統的頂視圖;
圖6a，6b是電極裝置在鋼軌接頭平面上(圖6a)和從上看的(圖6b)視圖;
圖7a，7b是從側面和上面看的變壓器視圖;
圖8是從上面看的切邊裝置的單側視圖;
圖9是從側面看的切邊裝置的單側視圖。
原則上，附圖中相同的部件採用相同的標號。
作為一個實施例，圖1和2示出了一個可移動的鋼軌焊接機的側視圖和軸向橫截面視圖。圖1和2中所示出的整個結構例如掛裝在一個軌道車或打氣輪胎行走機構中，並且可以調節高度和橫向移動。按照本發明，可移動的鋼軌焊接機有一個殼體1，殼體中支承一個可線性移動的滑板2。殼體1上方裝有一個懸掛結構3(例如帶鉤的框架)，在懸掛結構上，整個鋼軌焊接機都掛裝在上面作為舉例提及的行走機構中。
殼體1和滑板2是框架狀的金屬結構。在靠近縱側壁處，兩個導杆4a，4b裝設在殼體1中，滑板2可移動地支承在這兩個導杆上。為了確保殼1和滑板2之間是電絕緣的，利用了電絕緣件將導杆4a、4b保持在殼1中。而滑板2和導杆4a，4b之間滑動軸承則是沒有絕緣的，因此導杆4a，4b和滑板2位於相同的電位上。如以下還要解釋的那樣，在頂鍛鋼軌時，相對於滑動軸承來說，導杆4a，4b沒有承受任何極高的彎曲力矩。為了減少鋼軌焊接機的重量，因此可以將導杆設計成空心軸結構。
在殼1和滑板2中各裝設了一個夾持機構，用於固定要焊接的鋼軌軌端5a，5b，軌端5a，5b由夾持機構固定在一個公共的鋼軌夾持軸17上(它平行於鋼軌焊接機的縱軸並且最好位於其垂直縱向中央平面中)。
眾所周知，在閃光對焊過程中，首先必須慢慢匯攏鋼軌軌端5a，5b，最後進行有力的頂鍛。由此所需要的拉力按照本發明是按照以下的有利方式產生和起作用的。
在導杆4a，4b下面設置了例如兩個拉杆6a，6b。拉杆基本上沿鋼軌焊接機縱軸方向延伸，其一端用支承軸7a，7b絕緣地支承在殼1中。支承軸7a，7b水平設置，並且可以讓拉杆6a，6b在一個垂直平面中擺動。由於拉力裝置相對於縱向中央平面基本上是鏡面對稱的，因此以下只詳細描述其中的一半部分。
拉杆6a的另一端與一個同樣能在一個垂直平面中擺動的杆8鉸接相連。相對於所述的連接點而言，杆8有兩個臂，其中下方的那個臂在鋼軌夾持軸17的高度上利用支承軸9而與滑板2相連，而上臂由其端部在一個迴轉軸10中與一個縱向上的壓力缸11的活塞相連。壓力缸11本身通過一個(水平的)支承軸12與殼1相連。
在殼1和滑板2中各裝設了一個用於夾持和固定鋼軌軌端5a，5b的夾持機構。採用本發明的機構，鋼軌軌端5a、5b是按照以下的作用原理壓合在一起的。在圖1中，壓力缸11向右推動杆8的上臂。由於拉杆6a的作用迫使大約在杆8中點處的支承軸13在圍繞支承軸7a的一段圓弧上移動。因此使支承軸9和滑板2移動進入殼1中，亦即按圖1所示視圖中向左移動。支承軸9在一個與鋼軌夾持軸17平行的嚴格線性的線路上移動(這由本發明的滑板2的導向機構決定)。支承軸9是杆8的受力點，從此處將壓力缸11的推力傳遞到滑塊2上，從而傳遞到相應夾持機構上。按照本發明，上述受力點儘可能靠近鋼軌夾持軸17設置，亦即一條通過支承軸9的直線(想像的)應該與工件幾何夾持軸線17相交，或者距該軸線的距離儘可能得小。
這種布置的優點在於殼-滑板結構上所受負荷是對稱的。這是通過將拉杆6a、6b設置於與拉杆相配的壓力缸(作用力)和滑板(亦即反作用力)之間造成的。從而在很大程度上避免了殼結構上遭受不希望有的彎曲力矩的作用。此外，通過採用本發明的結構，使鋼軌高度上的空間得以空出來。
現在對照圖3至5對可以從一側接近的夾持機構進行描述。
圖3示出了其原理。每個夾持機構14.1，14.2包含4個偏心軸15.1、，…，15.4以及16.1，…，16.4。偏心軸15.1，…，15.4，16.1，…，16.4沿著鋼軌夾持軸線17成對地相對設置，基本上與工件夾持軸線垂直正交，並且成對地裝設了偏心支承的、可繞一個與鋼軌夾持軸線平行的水平軸線擺動的夾持梁(夾緊塊)(每個夾持梁例如19.1由兩個同步偏心軸例如15.1，15.2來使之運動)。通過軸的轉動可使夾持梁朝著鋼軌夾持軸線運動或者從其處離開。
按照本發明，設置在鋼軌夾持軸線17同一側的兩個偏心軸組成一個整體的功能單元。由圖5可知，壓力缸20.1，20.2各偏心地作用在每個相屬的軸上(軸承蓋螺栓21.1，21.2，以及21.3，21.4)。軸承蓋螺栓21.1、21.2以及21.3、21.4是這樣安置的，即使得壓力缸20.1，20.2的動作導致兩個按功能組合起來的軸(15.1、15.2以及15.3，15.4)同方向轉動。此外，由同一個壓力缸驅動的偏心軸15.1，15.2以及15.3，15.4還與連接杆22.1及22.2(這些連接杆裝在偏心設置的螺栓23.1，…，23.4上)按運動要求地相嚙合。由此，壓力缸的每一伸展都對應於偏心軸15.1，…，15.4的一個明顯的位置。該所述的結構的優點是，在壓力缸中，不僅作用力而且反作用力都能充分用於鋼軌的固定。
為了監視偏心壓力機的位置，可以設置終端開關18.1，…，18.4，它們指示出達到了終端位置。當然也可以設置位置傳感器，精確地指出偏心壓力機的位置，然後也可以在與供電相匹配的條件下中心定位地焊接鋼軌。
如上所述，夾持梁19.1，19.2是可擺動的，最好以球鉸接的形式支承在偏心軸15.1和15.2以及15.3和15.4上。擺動運動由一個在夾持機構中央設置的垂直指向的提升缸24來控制。在提升缸可向上壓的活塞25上面裝有一個連接件26，該連接件可繞一個與鋼軌夾持軸線平行的水平軸轉動，連接件26的中軸兩側各鉸接地裝有一個拉杆，例如27(見圖4)。拉杆27的下端分別與相應的夾持梁19.1及19.2鉸接。
驅動提升缸24時，連接件26就由活塞25向上壓，使兩個夾持梁19.1，19.2同樣向上擺動(例如從-6°到+6°，行程約20mm)。連接件26的鉸接支承使拉力均勻分布在兩個夾持梁19.1和19.2上。
在夾持梁19.1和19.2對著鋼軌夾持軸線的一側上都有凸塊28.1，29.1以及28.2，29.2，這些凸塊是這樣設置的，即當夾持鋼軌並且夾持梁19.1和19.2向上擺動時，這些凸塊是頂在鋼軌腹部30b上部和鋼軌頭30a上的。通過提升缸24將鋼軌頭30a從下面壓到一個主軸尖31上，調節該主軸尖31的高度使鋼軌的要相互焊接的端部按照高度調準。
圖6a，6b中示出了電極的布置。本發明的鋼軌的觸點接通和閉合的特點在於，它不是在「內部」即型面的凹部上(例如腹部30b)進行的，而是在「外部」即在凸部上，尤其是從側面在鋼軌頭30a和鋼軌腳30c上進行的。按照本發明，兩個電極部件32.1，32.2固定在殼1的框架結構上，它們是這樣成形，即在它們之間有一個與夾持軸線垂直的、沿軸線方向V形變窄的通道，且是從下向上變窄，其大小能使成型鋼軌裝入後具有極小的間隙。側面調準是在由電極部件32.1，32.2構成的支承面(用於鋼軌頭30a和鋼軌腳30c的外側)上進行的。
兩個電極部件32.1，32.2由此構成一個調準型件34.1(參見圖1)。在滑板2上同樣也固定了兩個這種電極部件，構成一個調準型件34.2。鋼軌焊接機的兩端上設置了另外兩個調準型件33.1，33.2。但這兩個調準型件與上面的電極部件不同，不是由銅構成，而是由耐磨的鋼構成。由圖1和3可見，每兩個調準型件33.1和34.1以及34.2和33.2之間都有兩個偏心壓力機(參見圖3-5)。採用本發明的這種結構可以很方便地調準所鋪鋼軌的鋼軌工作邊(Fahrkant)。其做法是，將成型鋼軌導入調準型件(33.1，33.2，34.1，34.2)中(例如通過將鋼軌焊接機下降到所鋪的鋼軌上)，給偏心壓力機加上一個相對較小的壓力(鋼軌由夾持機構夾持住)，通過操縱提升缸24提升鋼軌頭，然後由裝在一側的偏心壓力機將鋼軌全力壓向相對的調準機構輔助件(電極、主軸尖等)一側。
圖3中，例如在示意示出的偏心軸15.3，15.4，16.3和16.4上加高壓力，使圖3中的鋼軌被壓在調準機構輔助件(或電極)的左側支承面上。由此使鋼軌端部的左緣邊相互對齊。
這種調準方式的優點在於，即使磨損程度非常不同的鋼軌或者新軌和舊軌都能在調準鋼軌工作邊的情況下進行焊接。
圖6a，b中示出了一個孔35，其中支承一個用於調準鋼軌高度的主軸(參見圖4中主軸尖31)。如圖所示，主軸尖31在向上方向限定了由電極部件32.1，32.2從側面圍住的鋼軌安裝空間，因為主軸尖設置在上述電極部件32.1，32.2之間。
本發明的調準原理在於，就角形支承而言，設有兩個相互成一角度的支承面(例如電極的一側和主軸尖)，鋼軌由壓力機壓入該角形支承中。由此實現了在兩個相互垂直的方向上進行調準。
下面描述鋼軌焊接機的電氣部分。由於對裝在殼上的電極的供電與對裝在滑塊上的電極供電基本上是對稱的，因此下面只詳細描述滑塊的供電情況。
在一個支承結構36(例如由鋼製成)上裝有兩對接觸軌37.1，37.2和37.3，37.4。它們垂直對齊，並從上面有變壓器接線的地方延伸到最下面裝有電極部件32.1，32.2的地方。由這兩對接觸軌37.1，37.2和37.3，37.4構成兩路電流輸送線。相鄰的接觸軌37.1，37.2以及37.3，37.4設有冷卻通道39.1，39.2以及39.3，39.4，它們沿縱向穿過接觸軌37.1，…，37.4，使得每路電流輸送線中可以從上輸入冷卻介質並再從此處排出。最簡單的是在相鄰接觸軌37.1，37.2中各設置一個縱向孔和一個在下端與該孔相連的橫向孔。
在接觸軌37.1，…，37.4上，從前面焊上了一塊銅塊38(基極)，它使四個接觸軌37.1，…，37.4相互電連接。銅塊在鋼軌夾持軸線區域中有一個U形槽40，在槽40的兩側壁上固定了電極部件32.1，32.2。
支承結構36同樣在鋼軌夾持軸線上有一個相應的U形槽，在該支承結構36固定有銅塊38。電極部件32.1，32.2比銅塊38的厚度要大些，在本例中，電極部件不僅用螺栓固定在銅塊38上，而且也固定在支承結構36上。
在鋼軌夾持軸線高度上，銅塊38在U形槽40的兩側還有淺槽41.1，41.2，其中可以裝入後面要說明的切邊機的切刀。側面的槽41.1，41.2沿垂直方向至少延伸到槽40所佔據的高度區域以上，這相應於約高於鋼軌30的高度。
裝在殼上的電極塊不需要這些槽41.1，41.2，因為殼上也沒有安裝切邊機。
圖7a、b示出了至此還未描述的焊接電流迴路部分。例如在支承結構36上方側面並列安裝了兩個焊接變壓器42.1，42.2，它們平行於鋼軌焊接機縱軸線(鋼軌夾持軸線)。未詳細示出的初級繞組接線43.1，43.2位於焊接變壓器42.1，42.2的背離焊接平面的一側。兩個焊接變壓器42.1，42.2在次級繞組接線側並列相接。次級繞組接線44.1，44.2的一側與U形彎曲的接觸軌45相連。該接觸軌45的兩個側臂與縱軸線平行地從鋼軌接頭限定的平面凸出去伸入到可移動地支承著的滑板區域中(參見圖1，標號2)。第二條接觸軌46將次級側的第二接頭與接觸軌49.1，…，49.4相連，這些接觸軌49.1，…，49.4與上面已述的接觸軌37.1，…，37.4是鏡面對稱設置的。
在接觸軌45的臂上用螺栓固定有柔性帶狀導體47.1，47.2，它們的第二端與接觸軌48.1，48.2相連，後者固定在滑板上。通過使帶狀導體47.1，47.2本身U形地向後彎折，可以使滑塊移動，同時又不會改變接觸位置(就象例如滑動觸頭中的那樣)。
然後使接觸軌48.1，48.2與垂直接觸軌37.1，…，37.4相連。
在焊接變壓器42.1，42.2的次級側上的電流迴路如下次級側第一接線-接觸軌45-帶狀導體47.1，47.2(並列連接)-接觸軌48.1，48.2(並列連接)-接觸軌37.1，…，37.4(並列連接)-銅塊38(見圖6a，6b)-電極部件32.1，32.2-鋼軌端5b-鋼軌端5a-電極部件，銅塊和接觸軌49.1，…，49.4(類似於圖6a、b)-接觸軌46-焊接變壓器42.1，42.2的次級繞組接線44.1，44.2的第二側。
以下對照圖8，9說明本發明的切邊裝置的一個優選實施例。焊接時，在鋼軌接頭處形成了材料凸起，這種凸起是要除掉的。原則上可以用公知的裝置實施這一工序。但是最好是設置兩把刀，其中一把在圖8中用標號50表示出來，兩把刀可以擺進和擺出並在其間構成一自由空間，該空間正好對應於被焊接鋼軌的型面橫截面。整個切邊裝置，尤其是兩把刀，相對於垂直平面是鏡面對稱的，鋼軌夾持軸線位於該垂直平面中，因此下面只描述該裝置的其中的一半部分。
刀50是一刀片，它由夾具51可擺動地保持住，並與鋼軌夾持軸線17垂直。對著鋼軌夾持軸線17的一側上有一槽，它對應於半個(陰的)鋼軌型面。
通過一個合適的機構使刀50擺進和擺出，使得刀50的前角點52從擺出的位置A可以運動到一個擺進的位置B。從點A到點B，角點52在一個中心角約為90°的圓弧上運動。
在被擺進的位置處，刀是平置於接觸電極上的。切邊時，電極為刀提供了良好的支撐。因此，擺動機構基本上不受切邊時產生的力的作用。
在切邊期間，刀與鋼軌之間產生很大的摩擦力，它不僅作用於刀50的運動方向上，而且一定的部分也垂直於該運動方向。按照本發明，擺動機構可使其中的摩擦力產生一轉矩，使刀50壓在鋼軌和電極上。
刀50由已述的夾具51夾持。夾具51由一個三角形支撐板59支撐，該支撐板59從下面頂著夾具51並向下逐漸變窄(亦即，從刀50開始朝著與切邊方向相反的方向變窄)。在頂視圖中，支撐板59例如基本上是直角三角形，其較短的邊垂直於鋼軌夾持軸線，另一較長的邊平行於鋼軌夾持軸線17。藉助於軸58和69，支撐板59可轉動地支承在杆57和70的後端和前端。夾具51藉助於軸55由杆54固定，軸55是與軸69對齊的。兩個軸58和55/59最好位於一條平行於鋼軌夾持軸線的線上。
杆57可繞軸56擺動，杆54，70可繞軸53擺動。杆54和70上下設置，同步運動(即位置相同)。兩個垂直的軸56和53相對於滑板框架63是固定的，整個切邊裝置都支承在該框架上。此外軸56和53相互的間距相同於軸58和55/69個間距，並位於與軸58、55/69平行的線上。
連杆62一端與杆67，另一端與杆68鉸接相連(參見圖9)。杆67可以以相對杆57而言的90°固定角繞軸56轉動。類似地，杆68可以以相對於杆54的固定角繞軸53轉動。這樣可使刀50穩定地和平行地擺進和擺出，由此避免了經過死點的問題。
擺進和擺出運動是由一個提升缸64來產生的。該提升缸通過軸66可轉動地安置在滑板框架63上。軸66最好位於(沿夾持軸線方向)與軸56相同的高度上。提升缸64的活塞杆65以軸61與杆54鉸接相連。由圖9可見，垂直軸55和69是對齊的(已述)。此外應注意到，活塞杆65和連杆62與一個公共軸61相連。
圖8中，刀50位於擺進的位置。活塞杆65已伸出，軸56和58以及53和55之間的連線大約與一條連接軸56和53的直線成30°的角。即支撐板59超過死點(在此處時軸56，58，53，55位於一公共的線上)向內(即朝著鋼軌夾持軸線)擺動。按照本發明，在這一擺動角度情況下，使角點52距軸55和軸55距軸53的有這樣的間距(在給定的角度關係下)，使得切邊時摩擦力變成將刀50壓在鋼軌上的轉矩(相對於軸53)。
由圖9可見，支撐板59位於最下面，連杆62在中間，而提升缸64位於最上面(沿垂直方向)。在本實施例中(見圖9)，支撐板59不是平的，而是有一個斜坡狀的中間部分。由此可以使與軸58的連接位置設置得高於與軸69的連接位置。因此軸69的高低由鋼軌型面的下側確定，而該下側面同樣是要進行切邊的。切邊裝置前後部分的結構高度因此可以弄得比前面部分的結構高度要小。
用本發明的設備進行鋼軌焊接的過程如下。
首先，鋼軌焊接機下降到相互對接的鋼軌5a，5b端部上面，此時鋼軌進入為此設置的調準型面33.1、33.2、34.1、34.2的開口中。鋼軌接頭位於內部調準型面34.1、34.2(即電極)。
第二步，開動偏心壓力機，所有壓力缸(參見例如圖5中標號20.1、20.2)都加上一個相對較小的壓力，使夾持梁(參見圖4中19.1，19.2)只輕輕地壓在鋼軌上。通過操縱提升缸(參見圖4中標號24)使夾持梁向上壓向主軸尖(參見圖4中標號31)。由此調準兩個鋼軌端的高度。
第三步，調準鋼軌工作邊。為此在背離鋼軌工作邊的那些偏心壓力機上加上大的壓力，使得兩個鋼軌端壓向位於鋼軌工作邊的側面上的調準型面33.1、33.2、34.1、34.2的側壁上。設置在鋼軌工作邊的側面上的偏心壓力機沒有通入全部功率，以便不影響調準。當然也要注意，儘管這樣仍要有足夠的力來固定住鋼軌，以便鋼軌在以後縱向運動期間本身不會移動。
現在可以用公知的技術對鋼軌進行焊接。其中，將鋼軌一端夾持住的滑板2由壓力缸11推入殼1中，使鋼軌端慢慢地相互相對地移動，同時通過變壓器(參見圖76中標號42.1、42.2)將強電流輸送到鋼軌中。飛濺掉的灼熱的鋼軌材料不會碰著切邊刀，因為切邊刀受到保護地裝在銅塊(參見圖6a，b中標號38)的外側凹陷中。
當焊接結束、關掉電源後，由滑板的夾持機構固定的鋼軌部分相對於調準輔助件進行對中定位，並通過操縱相應的提升缸(參見圖8中的標號64)使切邊刀緊貼到鋼軌5b上。解除滑板的偏心壓力機並在壓力缸11的一次有力前移下使滑板2帶著切邊刀經焊接處移出，由此切除鋼軌接頭處凸起的材料。應該認識到，這種切邊過程是緊接著結束焊接的頂鍛後極短的時間內進行的。
最後脫開偏心壓力機，擺出夾持梁、釋放出鋼軌。
本發明不局限於附圖中所示出的實施例。不僅拉鋼軌的拉力裝置，而且夾持裝置、切邊裝置和/或電極裝置都可以具有與所示的例子不同的實施形式。
總之可以確定的是，本發明提供了一種可行走的緊湊並效率高的鋼軌焊接機。
權利要求
1.用於焊接型材工件，尤其是鋼軌和管件的閃光對焊機，包括a)兩個可相互相對移動的夾持機構，用於在一條工件幾何夾持軸線上固定和定位型材工件，其中可以從一個第一側面垂直於工件夾持軸線的方向接近該夾持機構，b)一個用於移動夾持機構的、尤其是焊接時頂鍛型材工件的裝置；其特徵在於，c)用於移動夾持機構(14.1、14.2)的裝置至少有一個頂鍛力產生器(11)，該頂鍛力產生器一方面與其中的一個夾持機構(14.1)可轉動地(12)有效連接，另一方面與另一個夾持機構(14.2)經至少一個杆(8)而有效連接，d)頂鍛力產生器(11)設置在一個第二側面上，該第二側面相對於工件夾持軸線(17)位於與可接近的第一側面的經向相對的一側，頂鍛力產生器(11)基本上在工件夾持軸線(17)的方向上做功，其中，e)杆(8)在一個靠近工件夾持軸線(17)的受力點(9)處可轉動地與第二個夾持機構(14.2)有效連接。
2.按權利要求1的閃光對焊機，其特徵是，移動夾持機構的裝置有一個可線性移動地支承在殼(1)中的滑板(2)，至少有一個杆(8)在受力點(9)處與該滑板(2)可轉動地相連接，至少還有一個拉杆(6a、6b)，該拉杆一端可轉動地固定在殼(1)上，另一端可轉動地固定在杆(8)的轉動點處。
3.尤其按權利要求1或2的閃光對焊機，其特徵是，設有接觸電極(32.1、32.2)，其結構可使型材工件(30a、30b、30c)在其頭部(30a)和/或其腳部(30b)的外側被接觸。
4.按權利要求3的閃光對焊機，其特徵是，接觸電極(32.1、32.2)近似地構成安納型材工件(5a、5b)的V形固定開口。
5.尤其按權利要求1-4中之一的閃光對焊機，其特徵是，設置了一個帶可擺進和擺出的刀(50)的切邊裝置，該切邊刀(50)在擺出的位置處支承在一個由接觸電極(32.1、32.2)的對著焊接處的一側所確定的平面中或之後，以及位於接觸電極(32.1、32.2)的外側。
6.按權利要求5的閃光對焊機，其特徵是，刀(50)在擺進的位置處支承在接觸電極(32.1、32.2)上面，在切邊時，藉助於頂鍛力產生器(11)將接觸電極和刀(50)一起經焊接縫處推移出去。
7.尤其按權利要求1-6中之一的閃光對焊機，其特徵是，夾持機構包含偏心壓力機(15.1，…，15.4，16.1，…，16.4)。
8.按權利要求7的閃光對焊機，用於焊接至少類似於鋼軌的型材工件，其特徵是，夾持機構作為偏心壓力機((15.1，…，15.4，16.1，…，16.4)具有與工件夾持軸線正交地支承著的軸和用於夾持型材工件的偏心支承著的夾持梁(19.1、19.2)，夾持梁(19.1、19.2)可以繞一個與工件夾持軸線平行的軸擺動並且頂住型材工件成型頭部(30a)下面的一個成型腹梁(30b)。
9.按權利要求8的閃光對焊機，其特徵是，設置了一個垂直於工件夾持軸線的提升缸(24)，它通過拉杆(27)操縱可擺動的夾持梁(19.1、19.2)。
10.按權利要求7-9中之一的閃光對焊機，其特徵是，用於夾持一個型材工件的夾持機構包含兩個各有兩個偏心軸(15.1，…，15.4)的偏心壓力機，每兩個設置在夾持軸線(17)同一側上的偏心軸(15.1和15.2，15.3和15.4)由一個公共的壓力缸(20.1，20.2)驅動，壓力缸的一端作用在一個偏心軸(15.1或15.2)上，另一端作用在另一個偏心軸(15.3或15.4)上。
11.尤其按權利要求1-10中之一的閃光對焊機，其特徵是，為了調準要進行焊接的型材工件(5a、5b)的端部，至少設置了四個沿著工件夾持軸線(17)布置的調準型件(33.1，33.2，34.1，34.2)，它們各至少提供一個角形支承，夾持壓力機(15.1，…，15.4，19.1，19.2)頂在型材工件(5a，5b)上，使得型材工件緣邊調準地擠壓在角形支承上。
12.按權利要求11的閃光對焊機，其特徵是，其中的兩個調準型件(34.1，34.2)構成接觸電極(32.1，32.2)。
全文摘要
一種閃光對焊機，是有一殼(1)和一個可在殼(1)中直線移動的滑板(2)。殼和滑板中各裝設一個夾持機構，用於固定和定位型材工件如鋼軌(5a，5b)，一種用來移動夾持機構，尤其是用於頂鍛型材工件(例如鋼軌)的裝置包含至少一個設置在工件夾持軸線(17)上方的沿縱向工作的壓力缸(11)和至少一個杆(8)，該杆與滑板在受力點(9)處可轉動地相連。壓力缸與杆的一端相連，該杆的中央經拉杆(6a)與殼鉸接相連(7a)。
文檔編號B23K11/00GK1090528SQ9311436
公開日1994年8月10日 申請日期1993年11月8日 優先權日1992年11月9日
發明者H·佐林格 申請人:H.A.施拉特爾公司