專利名稱:鋼軌電弧焊使用的氣體保護(hù)室的制作方法
本發(fā)明涉及經(jīng)過改進(jìn)的氣體保護(hù)室，它用于鋼軌氣體保護(hù)電弧焊焊接。
以往，通常是將鋼軌對(duì)接焊接區(qū)域的周圍用一個(gè)氣體保護(hù)室圍住，往氣體保護(hù)室內(nèi)吹入保護(hù)氣體圍繞著焊接區(qū)，使焊接區(qū)和空氣隔離，用一個(gè)焊嘴在這種氣氛條件下進(jìn)行電弧焊。
過去使用的一種氣體保護(hù)室有一個(gè)氣室外壁，其一邊是開口的，其他五邊圍著鋼軌焊接接頭的前。后、頂和兩側(cè)。在鋼軌底面安裝一塊底板，借助這塊底板將氣室的開口閉合起來。同時(shí)，在氣室內(nèi)裝置一對(duì)側(cè)墊板或墊塊，是可動(dòng)的，可靠近和遠(yuǎn)離焊接接頭，當(dāng)和鋼軌兩側(cè)夾緊時(shí)，可以防止軌頭焊接時(shí)，從焊接接頭處流出或滴落焊縫金屬液。側(cè)墊板大多數(shù)是銅制的，其內(nèi)部有冷卻水通道，因而可以從外部供水冷卻墊板。同時(shí)，每個(gè)側(cè)墊板有許多氣孔，由側(cè)墊板吹出保護(hù)性氣體。在氣室的頂部也裝有獨(dú)立的保護(hù)氣體噴射器。當(dāng)焊嘴進(jìn)行焊接時(shí)，電弧焊焊接便在保護(hù)氣氛條件下進(jìn)行。
但是，上述先有技術(shù)的保護(hù)氣室存在許多問題。問題如下所述a)由于驅(qū)動(dòng)側(cè)墊板的螺桿位于保護(hù)氣室內(nèi)焊接區(qū)域的上部，焊接過程中產(chǎn)生的飛濺和煙污會(huì)粘染在螺桿上，妨礙側(cè)墊板的移動(dòng)。
b)由于裝置中，螺桿安裝在氣室內(nèi)，不能從外部接觸，因此螺桿是不能手動(dòng)的。另外，一對(duì)側(cè)墊板不能分別單一驅(qū)動(dòng)。
C)難于控制保護(hù)氣體的流量。焊接過程中，保護(hù)氣體流量太大時(shí)，使電弧不穩(wěn)定;流量太小時(shí)，保護(hù)氣體又不足。
d)每塊側(cè)墊板在與焊縫相應(yīng)的接觸位置加工一條增強(qiáng)金屬接頭即焊縫儲(chǔ)存槽，會(huì)在軌腹和軌頭的交接處產(chǎn)生未焊透的危險(xiǎn)，這點(diǎn)取決于焊縫儲(chǔ)存槽的形狀。
e)當(dāng)焊接電源地線和氣室底板連結(jié)時(shí)，接地點(diǎn)只是單邊而已。這樣，存在一種危害，焊接電弧會(huì)偏向接地點(diǎn)相對(duì)的另一邊，這是由于磁偏吹所致。因而造成焊接缺陷，如焊瘤等，出現(xiàn)在接地點(diǎn)一側(cè)的軌頭交接處。
f)需要用焊接方法，在焊接部位的軌底每一側(cè)，焊上金屬薄片或類似物的端塊防止焊縫金屬的泄漏。這些工作都需要花費(fèi)時(shí)間的。
g)要制造優(yōu)良的軌底焊縫是困難的，這是由于軌底面和底墊板接觸不良之故。
h)保護(hù)氣和冷卻水連結(jié)接頭多，使連結(jié)工作費(fèi)時(shí)。
本發(fā)明主要目的是供應(yīng)一個(gè)經(jīng)過改進(jìn)的保護(hù)氣室，它克服以前使用的保護(hù)氣室的缺點(diǎn)和不足，以得到質(zhì)量穩(wěn)定的焊縫和簡化焊接工作。
為了完成上述目標(biāo)，本發(fā)明提供了一個(gè)氣體保護(hù)室用于鋼軌焊接，采用下列幾個(gè)方法A)連接保護(hù)氣和冷卻水進(jìn)出口的水管和氣管都集中一處。同時(shí)，保護(hù)氣體的流量可由側(cè)墊板的移動(dòng)而加以控制。
B)側(cè)墊板的驅(qū)動(dòng)裝置是安排在保護(hù)室外，分別用于左、右側(cè)墊板。驅(qū)動(dòng)裝置包括了轉(zhuǎn)換裝置，可變手動(dòng)，并且每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置都是獨(dú)立的。
C)氣室底板和軌底面保持緊密接觸，在其焊接部位裝可前后移動(dòng)的垂直端塊。
D)一個(gè)底墊板用螺絲固定在氣室底板上。
E)一對(duì)焊接電源地線在氣室底板左右兩邊，而氣室底板和鋼軌是接觸的。
F)每個(gè)側(cè)墊板的接觸焊縫處的溝槽深度，在軌腹與軌頭交接部位處為一般深度的兩倍。
按照本發(fā)明的上述A項(xiàng)中的安排，使保護(hù)氣體和冷卻水的管子減少至3條，而且連結(jié)方法比以前簡易。
當(dāng)側(cè)墊板和鋼軌焊接部位夾緊時(shí)，從側(cè)墊板吹氣口和氣室頂部氣體噴射器噴出的保護(hù)氣體流量是受到控制的，因而減少了由于保護(hù)氣體流量太大或太小產(chǎn)生的焊接缺陷。
由于上述B項(xiàng)的實(shí)際效果，側(cè)墊板的驅(qū)動(dòng)沒有任何困難，而且左、右側(cè)墊板可分別單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)都可以手動(dòng)。此外，防止螺桿上飛濺和煙氣的粘連，消除了側(cè)墊板移動(dòng)的障礙。
按上述C項(xiàng)，已大大有效地簡化了垂直端塊的安裝，防止了焊縫金屬的流失。
其次，上述D、E、F三項(xiàng)方法，有效地防止焊接缺陷的出現(xiàn)，如焊瘤、未焊透等，保證了制取優(yōu)質(zhì)的焊縫和勻稱的焊縫成型。
本發(fā)明上面提到的和其他的目的和優(yōu)點(diǎn)，可以由下面對(duì)附圖的說明中顯得更清楚。
圖1 是本發(fā)明的實(shí)施-氣體保護(hù)室剖視圖。
圖2 是氣體保護(hù)焊接裝置透視圖。
圖3 是側(cè)墊板側(cè)視圖。
圖4 是沿圖3Ⅳ-Ⅳ線的局部放大剖視圖。
圖5 是焊瘤示意圖。
參照?qǐng)D1和圖2，圖示本發(fā)明的實(shí)施方案。1和1′標(biāo)出進(jìn)行焊接的兩條鋼軌，2是本發(fā)明的氣體保護(hù)室，2a氣室的外壁，3焊嘴，4A和4B側(cè)墊板，6側(cè)墊板驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，7側(cè)墊板保護(hù)氣體吹出口，8氣室上頂保護(hù)氣噴射器，9保護(hù)氣體進(jìn)氣口，10冷卻水進(jìn)水口，11冷卻水出水口，12氣室底板，13凹槽，14底墊板，15氣室頂蓋， ，20C出水口，21管子，22開關(guān)，23側(cè)墊板驅(qū)動(dòng)裝置(包括手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān))，23a側(cè)墊板驅(qū)動(dòng)螺桿，23b齒輪箱，23C手動(dòng)轉(zhuǎn)換按鈕，24可動(dòng)垂直端塊，24a端塊板，24b支架板，24C支架螺栓，25鎖緊螺栓，16和26接地端子。40電弧焊機(jī)頭，41焊絲輪。
如圖所示，保護(hù)氣進(jìn)氣口9和冷卻水進(jìn)水口10、出水口11由管21和組合塊20連結(jié)，氣室頂氣體噴射器8也和組合塊20連接。組合塊20包括了保護(hù)氣入口20a、冷卻水入口20b、冷卻水出口20C，其控制閥20d和氣源連接。結(jié)果，許多條水管和氣管只剩下3條，而且連結(jié)方法也簡便。
按鈕22是安裝在氣室頂氣體噴射器的側(cè)面，它是由于側(cè)墊板4B的靠近而動(dòng)作，使控制閥20d也動(dòng)作，因而控制保護(hù)氣供應(yīng)氣體噴射器8和兩個(gè)側(cè)墊板4A、4B的吹氣口7的比例。因此，控制閥20a是這樣動(dòng)作的當(dāng)側(cè)墊板4A和4B夾緊鋼軌焊接部位時(shí)，上氣體噴射8氣體流量加大，例如由50%增至80%，而兩個(gè)側(cè)墊板4A和B氣體流量減小，例如由50%減至20%。結(jié)果，由于側(cè)墊板4A和4B上的吹氣口7吹出的氣體造成電弧燃燒不穩(wěn)的現(xiàn)象可以避免，軌頭焊接時(shí)由于吹氣量小造成的缺陷也可防止。
一對(duì)側(cè)墊板4A和4B的驅(qū)動(dòng)裝置23分別安裝在氣室外壁2a的外面，因此防止焊接時(shí)飛濺和煙塵濺落在傳動(dòng)柱23a的現(xiàn)象出現(xiàn)，不會(huì)妨礙側(cè)墊板4A和4B的移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置23包括了齒輪箱23b用于變換傳速比，結(jié)合包括按紐23C的轉(zhuǎn)換開關(guān)的使用，側(cè)墊板4A和4B可分別單獨(dú)移動(dòng)，亦可借助按鈕23C改為手動(dòng)。
每個(gè)可動(dòng)垂直端塊24包括端塊板24a、支架板24b和支架螺栓24C都安裝在氣室底板12上面，用來在焊接時(shí)夾緊固定鋼軌1和1′，這樣可以省去每次焊接作要焊上端塊的時(shí)間和勞工。
底墊板用鎖緊螺栓25緊緊壓在鋼軌底面，這可保證生產(chǎn)優(yōu)良焊接接縫。另外，焊接地線端子26附加在原地線端子16相對(duì)的另一邊，可以避免出現(xiàn)如圖5所示的焊瘤。側(cè)墊板4A和4B都加工了和焊縫嚙合的溝槽17，其深度dn(見圖4)可加深至3.0mm，在軌腹和軌頭交接處部位的深度d2大約是一般深度1.5mm的兩倍，以防止這部位可能出現(xiàn)的未焊透缺陷，在圖3中，深度d1、d3和d4分別為1.5mm、1.5mm、3.0mm。
氣室頂蓋15是用絕緣材料制成的，它隨著焊嘴3作橫向移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.鋼軌電弧焊接氣體保護(hù)室，其特征是該氣體保護(hù)室包括氣室外壁有一個(gè)可打開的導(dǎo)電的底板，通過一塊底墊板緊壓在焊接接頭處軌底底面，當(dāng)上述底板將氣室閉合時(shí)，在上述焊接接頭處，上述氣室外壁將上述鋼軌閉合起來，吹氣裝置，用于將保護(hù)氣體噴入上述氣室外壁內(nèi)，一對(duì)側(cè)墊板可分別獨(dú)自閉合和張開，每個(gè)都有增強(qiáng)焊縫存放槽，在上述氣室間內(nèi)，它和上述鋼軌焊接接頭一側(cè)的焊縫相嚙合，一對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置，包括手動(dòng)操作用轉(zhuǎn)換裝置，分別安裝在上述氣室外壁兩側(cè)的外邊上，用于分別獨(dú)自移動(dòng)上述一對(duì)側(cè)墊板，固定裝置，將上述底墊板固定在上述底板上，一對(duì)接地端子分別裝在上述底板的兩側(cè)，底板和上述鋼軌底面緊接觸。一個(gè)組合塊，包括了用于上述保護(hù)氣吹氣裝置的保護(hù)氣進(jìn)口和出口。用于上述側(cè)墊板的冷卻水進(jìn)口和出口，上述組合塊包括控制裝置，用于控制上述保護(hù)氣體的流量，吹氣裝置隨著上述側(cè)墊板的移動(dòng)而反應(yīng)，上述組合塊固定在上述氣室外壁上面。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的氣體保護(hù)室，其特征是上述增強(qiáng)焊縫儲(chǔ)存槽，相應(yīng)上述鋼軌軌腹和軌頭交接處的部分，其深度是加深的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的氣體保護(hù)室，其特征是上述吹氣裝置，包括一個(gè)氣體噴射器，在上述氣室內(nèi)位于軌頭的上部，還有一組吹氣口設(shè)在上述側(cè)墊板內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的氣體保護(hù)室，其特征是上述控制裝置，當(dāng)上述側(cè)墊板和上述鋼軌交接時(shí)，它改變了上述一個(gè)氣體噴射器的吹氣流量和一組吹氣口的吹氣流量之比例。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的氣體保護(hù)室，其特征是上述底板，包括一對(duì)可移動(dòng)的對(duì)稱地安裝在上述鋼軌底兩側(cè)的垂直端塊。
專利摘要
一個(gè)氣體保護(hù)室將一對(duì)鋼軌的焊接接頭在接頭電弧焊焊接時(shí)圍護(hù)起來。一對(duì)側(cè)墊板在氣室內(nèi)分別和鋼軌一邊的焊縫相壓合，側(cè)墊板可分別獨(dú)自移動(dòng)，由一對(duì)附有手動(dòng)操作轉(zhuǎn)換裝置的動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)。各個(gè)吹氣口往氣室吹入保護(hù)氣各自流量的比例是變化的，取決于側(cè)墊板的移動(dòng)。一對(duì)焊接電源的接地端子安裝在鋼軌的兩側(cè)。
文檔編號(hào)B23K9/038GK86102944SQ86102944
公開日1986年10月22日 申請(qǐng)日期1986年4月26日
發(fā)明者野村博一, 佐藤之彥, 西泰彥, 日暮瑞穗, 森三郎 申請(qǐng)人:日本鋼管株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan