熱復合的鋼鋁復合導電軌的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種熱復合的鋼鋁復合導電軌，屬于城市軌道交通供電用的器材。
【背景技術(shù)】
[0002]在本實用新型出現(xiàn)以前，在已有技術(shù)中的軌道交通用的鋼鋁復合導電軌大多采用擠出冷卻后的鋁型材與不銹鋼帶以冷加工方式復合在一起。例如專利號為200720150918.X的抗振的鋼鋁復合導電軌或?qū)＠枮?01420244317.5的帶燕尾槽的鋼鋁復合導電軌，這種冷復合的鋼鋁復合導電軌的不銹鋼帶內(nèi)表面與鋁型材的接觸面間隙大，鋼鋁接觸電阻大，傳電效率不夠高，大電流持續(xù)載荷下的溫升高，耗電多。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型在于克服上述冷復合的鋼鋁復合導電軌的缺點，提供一種鋼鋁接觸電阻小，適于電流高達3000?4500安培且溫升低的鋼鋁復合導電軌。
[0004]本實用新型解決其問題所采用的技術(shù)方案是:主要采用熱復合工藝，利用鋁型材擠出機將工字型或C型的鋁型材I剛離開擠壓模具后馬上對鋁型材的二個支耳3和鋁型材的上表面5噴火加溫，使二個支耳3及上表面5處于520°C左右的超塑性變形階段，連同側(cè)邊帶月牙形溝槽4的不銹鋼帶2 —起進入熱復合模具內(nèi)，利用熱復合模具前對不銹鋼帶2的驅(qū)動壓輪和熱復合模具后對成品的牽引裝置，使鋁型材的二個支耳3及上表面5獲得塑性變形的能量，邊向前移動邊使塑性變形后的鋁合金材料填滿不銹鋼帶側(cè)邊的月牙溝槽4及鋼與鋁的接觸面內(nèi)的空腔，從而在熱復合模具內(nèi)完成鋼與鋁的復合，鋼與鋁二者同步向前移動，離開熱復合模具后被周圍噴入空中的均勻水霧強化處理，進行T65的時效處理，形成接觸電阻特別小的鋼鋁復合導電軌。
[0005]本實用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0006]1、不銹鋼帶內(nèi)表面與鋁緊密接觸，鋼鋁接觸電阻小，傳電效率高，溫升低，節(jié)省電會K。
[0007]2、鋁型材的擠出及與不銹鋼的復合一次到位，物流路徑短，生產(chǎn)效率高，成本低。
[0008]3、鋼與鋁三個方向的結(jié)合強度高，鋼鋁復合導電軌的撓度小，傳電特性好，電火花小，綜合性能尚。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型位于月牙形溝槽4處的橫剖面圖。
[0010]圖2是本實用新型無月牙形溝槽處的橫剖面圖。
[0011]圖3是本實用新型位于擠出機擠壓模具之后與熱復合模具之前鋁型材I的橫剖面圖。
[0012]圖4是圖3中本實用新型的支耳3的局部放大圖F。
[0013]圖5是本實用新型中不銹鋼槽2位于月牙形溝槽4處的橫剖面圖。
[0014]圖6是圖5的右視圖，相當于不銹鋼槽2上側(cè)的俯視圖。
[0015]圖7是本實用新型中不銹鋼槽2無月牙形溝槽處的橫剖面圖。
[0016]圖8是圖6中月牙形溝槽4的局部放大圖C。
[0017]圖9是圖5中月牙形溝槽4的局部放大圖D。
【具體實施方式】
[0018]下面本實用新型結(jié)合附圖中的實施例作進一步描述:
[0019]在圖1中，上部為不銹鋼槽2，下部為工字形鋁型材I。不銹鋼槽2的二個側(cè)邊上縱向每隔一段距離開有月牙形溝槽4，溝槽4內(nèi)被支耳3內(nèi)側(cè)的鋁合金材料填滿。使鋁型材I與不銹鋼槽2的縱向犬牙交錯，具有極高的鋼鋁復合縱向強度。不鋼鋼槽2的二個側(cè)邊在月牙形溝槽4的下方有個槽底7，槽底7的存在使支耳3壓住了不銹鋼槽2，從而保證了鋼與鋁在豎向具有足夠的結(jié)合強度，在鋁與鋼的主結(jié)合面5不會產(chǎn)生間隙。不銹鋼槽2的二個側(cè)邊的對稱性保證了鋁與鋼在水平方向的結(jié)合強度。因而本實用新型的鋼與鋁在三個方向都有足夠的結(jié)合強度。
[0020]圖2是本實用新型無月牙溝槽處的橫剖面圖，由于不銹鋼槽2的二個側(cè)邊的內(nèi)角大于90°，一般取98°?102°，因而支耳3的內(nèi)壁以8°?12°角壓住不銹鋼槽2的二個側(cè)邊的外側(cè)，具有防止不銹鋼槽2向上脫離二個支耳3的作用，與槽底7—起保證豎向的鋼與鋁的結(jié)合強度，使主結(jié)合面5在振動下不會產(chǎn)生間隙。
[0021]圖3是本實用新型位于擠出機擠壓模具之后與熱復合模具之前的鋁型材I的橫剖面圖。支耳3相對于圖2中漲開角度17°左右，使不銹鋼槽2的二個側(cè)邊容易放入支耳3旁的槽內(nèi)，讓不銹鋼槽2的內(nèi)表面與鋁型材I的上表面相碰。這樣狀態(tài)下對鋁型材的上表面5及二個支耳3的內(nèi)外噴火加溫，使鋁合金材料達到520°C左右的熱超塑性變形階段，為進入熱復合模具作準備。
[0022]圖4是圖3中本實用新型的支耳3的局部放大圖F。圖4中的支耳3比圖2中的支耳3厚，虛線6至支耳左側(cè)邊沿就是更厚的一層鋁合金材料。在熱復合模具內(nèi)被擠入月牙形溝槽4和主結(jié)合面5之間空隙的材料體積等于上述虛線6至支耳外側(cè)邊沿間材料的體積。
[0023]圖5是本實用新型中不銹鋼槽2位于月牙形溝槽4處的橫剖面圖。在不銹鋼槽2的二個側(cè)邊的外側(cè)被Φ20的銑刀銑出一個月牙形溝槽4。銑刀的中心線垂直于不銹鋼槽2的大平面，故圖5中的月牙形溝槽4呈一個近似的三角形。
[0024]圖6是圖5的右視圖，相當于不銹鋼槽2從上側(cè)看的俯視圖。圖6中上下二側(cè)有多個溝槽呈月牙形，上下對稱布置，月牙形溝槽4的縱向中心距可取300?100mm，中心距越短則鋼與鋁的結(jié)合強度越高。不銹鋼槽2—般長15m。先購買厚度5mm的不銹鋼卷，總寬
1.2或1.5m，在縱剪分條機上剪成寬10mm左右的鋼卷，送至冷彎機滾壓出二個側(cè)邊，再依次銑出月牙形溝槽4。
[0025]圖7是本實用新型中不銹鋼槽2無月牙形溝槽處的模剖面圖，是在冷彎機上將鋼帶滾壓出二個側(cè)邊，內(nèi)角為98°?102°之間特定值。二個側(cè)邊的開擋及角度須與鋁型材I相應位置密切配合。開擋小則不銹鋼槽內(nèi)平面碰不上鋁型材I的上表面，開擋太大則不銹鋼槽2的二個側(cè)邊內(nèi)側(cè)與鋁型材之間的間隙太大，往往要反復修改冷彎滾壓模具或鋁型材擠出模具才能達到理想的配合。
[0026]圖8是圖6中月牙形溝槽4的局部放大圖C，月牙弧線的半徑為10mm，由Φ20銑刀銑出，弧線的高度約1.5_，月牙形的面積約10.7_2，故支耳3填入月牙形溝槽4的鋁合金的平均截面積約5.3_2，每根15m長的鋼鋁復合導電軌大約有300個月牙形溝槽4，故鋼對鋁的縱向總剪切面積達1590mm2，鋼鋁縱向總結(jié)合力大于31.8噸，足以保證春夏秋冬熱漲冷縮多年溫度反復循環(huán)下的導電穩(wěn)定性。
[0027]圖9是圖5中月牙形溝槽4的局部放大圖D，也可理解成圖8的右視剖面圖。不銹鋼槽2的側(cè)邊的外側(cè)被銑出月牙形溝槽4，在本圖中近似為一個三角形，月牙形溝槽4的右側(cè)為槽底7。不銹鋼的槽底7承受不銹鋼槽2脫離鋁型材I的支耳3的剪切力(在本圖內(nèi)為水平方向)，可以保證多年連續(xù)振動下的鋼與鋁的持久結(jié)合，使鋼與鋁的結(jié)合面5永無間隙產(chǎn)生。
【主權(quán)項】
1.一種熱復合的鋼鋁復合導電軌，包括鋁型材和不銹鋼槽，其特征是采用熱復合工藝，對鋁型材(I)的二個支耳(3)和上表面(5)噴火加溫處于超塑性變形階段后連同不銹鋼槽(2)進入熱復合模具，使鋁合金材料填滿月牙形溝槽(4)及鋼與鋁的接觸面(5)的空腔，完成鋼與鋁的復合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱復合的鋼鋁復合導電軌，其特征是不銹鋼槽(2)的二個側(cè)邊上有多個月牙形溝槽(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱復合的鋼鋁復合導電軌，其特征是鋁型材(I)的二個支耳⑶的鋁合金材料填滿月牙形溝槽⑷并壓住不銹鋼槽⑵的槽底(7)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種熱復合的鋼鋁復合導電軌，屬于城市軌道交通供電用的器材。其主要采用熱復合工藝，利用鋁型材擠出機將工字型或C型的鋁型材(1)剛離開擠壓模具后馬上對鋁型材(1)的二個支耳(3)和鋁型材(1)的上表面(5)噴火加溫，使二個支耳(3)及上表面(5)處于520℃左右的超塑性變形階段，連同側(cè)邊帶月牙形溝槽(4)的不銹鋼槽(2)一起進入熱復合模具內(nèi)，使鋁合金材料填滿不銹鋼槽(2)側(cè)邊的月牙形溝槽(4)及鋼與鋁的接觸面(5)內(nèi)的空腔，完成鋼與鋁的復合。熱復合的鋼鋁復合導電軌鋼鋁接觸電阻小，溫升低，生產(chǎn)效率高，三個方向的鋼鋁結(jié)合強度高，傳電特性好。
【IPC分類】B60M1/30
【公開號】CN204712898
【申請?zhí)枴緾N201520437654
【發(fā)明人】李雷
【申請人】李雷
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月25日