智能型移動(dòng)式鋼軌氣壓焊接設(shè)備的研制.pdf

1、本論文內(nèi)容來源于沈陽鐵路局科技開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《YHJ-680 BT-ZN智能型移動(dòng)式鋼軌氣壓焊接設(shè)備》，合同編號(hào)為KG2001-02-020。該課題于2007年11月通過沈陽鐵路局科委組織的鑒定。 目前，現(xiàn)場(chǎng)鋼軌移動(dòng)式氣壓焊設(shè)備控制方式比較落后，自動(dòng)化程度低，人為因素影響多，焊接質(zhì)量波動(dòng)大。因此，研究鋼軌氣壓焊質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)，盡早研制開發(fā)出適用于現(xiàn)場(chǎng)焊接的自動(dòng)控制系統(tǒng)有著十分重要的意義。 本文根據(jù)YHJ-680型移動(dòng)式保

2、壓推凸鋼軌氣壓焊機(jī)的特點(diǎn)和工藝要求，以西門子S7-200型PLC為控制核心，臺(tái)達(dá)人機(jī)界面為顯示設(shè)備的一種智能型移動(dòng)式氣壓焊接機(jī)。 首先，設(shè)計(jì)了氣壓焊機(jī)拉伸、頂鍛、保壓推凸一體化，用頂鍛油缸一缸兩用即可實(shí)現(xiàn)此功能，但頂鍛油缸除應(yīng)滿足頂鍛的技術(shù)要求外，尚應(yīng)滿足鋼軌拉伸的作業(yè)要求。因此，新機(jī)型的設(shè)計(jì)其液壓泵站采用超高壓柱塞泵、其最大壓力為63MPa，頂鍛、拉伸油缸的最大拉伸力為680kN，頂鍛、拉伸最大行程為260毫米，可同時(shí)滿足頂鍛

3、、拉伸作業(yè)需求。 其次，設(shè)計(jì)了鋼軌焊接后，頂鍛油缸不泄壓，在保持焊接時(shí)頂鍛油缸油液壓力的工況下用另一套相對(duì)獨(dú)立的液壓油缸帶動(dòng)推凸刀具推除焊瘤。這樣在推瘤時(shí)，鋼軌焊縫處金屬原子的相互擴(kuò)散及再結(jié)晶過程均在頂鍛壓力的工況下，焊接質(zhì)量不受影響，如遇現(xiàn)場(chǎng)突然斷電其原來的頂鍛保壓值始終不變，焊縫不會(huì)因停電而向外拉開，這在線上焊接時(shí)對(duì)保證焊縫質(zhì)量顯得尤為重要。 最后，設(shè)計(jì)了加熱器擺動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)、三段壓力自動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、氣體配比與流量控制軟

4、硬件以及焊接過程控制軟硬件等，研發(fā)成功了一套適用于移動(dòng)式鋼軌氣壓焊的自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有加熱器的擺幅、擺頻控制及對(duì)中調(diào)整，焊接壓力的自動(dòng)轉(zhuǎn)換與調(diào)節(jié)，氧、乙炔氣體流量的程序控制、手動(dòng)控制、焊接工藝參數(shù)設(shè)置與顯示等多種功能，實(shí)現(xiàn)了鋼軌氣壓焊焊接過程控制和氣體流量、壓力、時(shí)間等工藝參數(shù)的精確控制。采用觸摸屏模式液晶顯示屏，直接輸入、修改焊接參數(shù)；焊接完成后直接打印焊接參數(shù)，包括日期，操作人員，焊軌參數(shù)等工務(wù)部門需要的資料。 在現(xiàn)場(chǎng)