悬挂式钢轨闪光对焊热处理机和悬挂式钢轨闪光对焊热处
理方法
技术领域
背景技术
[0002] 钢轨焊接是
铁路或城市轻轨轨道铺设无缝线路的最基本的轨道连接方法。钢轨焊接方法有四种：
闪光焊、
铝热焊、气压焊和
电弧焊，其中，闪光焊具有效率高和接头
质量好等突出优点，实际应用的接头伤损率远低于其他三种方法(至少在一倍以下)，因此，是钢轨焊接应用最为广泛、比例最高(通常可达80％以上)的方法，采用闪光焊方法是轨道线路质量最基本的保证。
[0003] 完整的钢轨闪光焊接工艺过程由两部分组成：焊接和接头热处理。
[0004] 中国发明ZL98106266.0和ZL 201010578792.2分别提供了两种闪光对接焊钢轨焊机，是一种悬挂式的钢轨闪光焊机，可用于基地或现场的钢轨焊接，还可以在焊接完成后，在钢轨处于拉伸状态下进行保压推凸。完成焊接后，接头冷却，钳口松开，焊机撤出焊接部位。
[0005]
申请号为2014105784301的发明
专利提供了用于线上钢轨焊接接头保压正火设备及方法，该发明申请的特点是可以对钢轨焊接接头在无纵向拉伸应
力的状态下进行热处理。将载有热处理机的车辆开近接头部位，再将热处理机放下，其钳口夹紧接头两端，然后对接头进行热处理。对钢轨焊接接头加热时，
焊缝强度由于
温度升高而下降，此时钢轨焊接接头两端的夹紧端承受钢轨纵向拉力，焊缝强度下降，但并不受拉力，或只承受极小拉力，确保焊缝不出现
变形或产生内部
缺陷。热处理加热结束后，随着温度的下降，焊缝强度逐渐提高，直至到常温。经
过热处理的焊接接头，奥氏体晶粒细化，强度和韧性比焊接状态下得到大幅度提高，撤除热处理机的夹持机构后，钢轨闪光焊接的整体工序完成。
[0006] 目前，国内外钢轨闪光焊机均只能进行焊接，接头热处理需要另一台专
门的钢轨焊接接头热处理设备完成，还没有“钢轨闪光焊+接头热处理”的“二合一”设备，所以钢轨闪光焊和接头热处理只能分开进行。由于焊接和热处理设备必须分开完成，因此，需要两台大型设备轮番作业，不仅浪费了大量的时间，同时也大大增加了焊接成本。线上焊接时，还需要大量
天窗(占道作业)时间，因此，非常不方便。线上焊接以及热处理的难度在于焊接完成以及热处理加热和冷却过程中，必须克服钢轨的纵向拉伸。由于热态下的接头强度较低，一旦焊接接头在加热状态下受到纵向拉伸，就有可能造成接头受损，严重时，有可能造成接头报废。
[0007] 实现将钢轨闪光焊与接头热处理结合起来的“二合一”设备的难点在于：1.闪光焊与热处理的电气和机械均需要较大空间和功率，很难压缩融合在有限的一体空间；2.闪光焊的加热是在钢轨未连接前，钢轨端部相互
接触产生
电阻热加热的，一旦完成焊接，闪光焊加热方式就无法使用，必须采用中频
感应加热或火焰加热方式，钢轨闪光焊和热处理条件下接头处所处的环境相差十分悬殊，焊接时
烟尘较大，一些铁基的金属
熔渣形成的飞溅不仅对焊接不利，对热处理系统的污染更是致命的，很有可能会造成热处理故障；3.无论是感应加热或火焰加热，都需要处于夹持状态的焊接接头在焊机内有足够的空间，这样才能保证焊接和热处理两个工序均可以满足。
发明内容
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种悬挂式钢轨闪光对焊热处理机，该悬挂式钢轨闪光对焊热处理机包括：
[0009] 两个
夹钳，所述两个夹钳沿钢轨宽度方向分别横跨在两个待焊接钢轨的靠近待焊接断面的
位置，所述两个夹钳通过顶锻轴相连接，且所述两个夹钳之间保持绝缘；
[0010] 夹紧驱动装置，所述夹紧驱动装置分别与所述两个夹钳相连接，用于驱动所述两个夹钳分别夹紧两个待焊接钢轨；
[0011] 推凸装置，所述推凸装置沿钢轨的长度方向设置，且所述推凸装置的推凸刀设置在所述两个夹钳之间以对钢轨焊缝进行推凸操作；
[0012] 加热器，所述加热器设置在所述两个夹钳之间以用于对钢轨焊缝进行热处理，且所述加热器与所述推凸装置相连接，所述推凸装置为所述加热器的摆动提供驱动力；和[0013] 控制装置，所述控制装置分别与所述两个夹钳、所述夹紧驱动装置、所述推凸装置和所述加热器相连接。
[0014] 进一步地，两个夹钳分别为动夹钳和静夹钳，动夹钳可以在顶锻轴的驱动下向静夹钳移动。
[0015] 进一步地，动夹钳包括设置在钢轨的一侧的左动夹钳和与左动夹钳相对的设置在钢轨的另一侧的右动夹钳；
[0016] 静夹钳包括设置在钢轨的一侧的左静夹钳和与右静夹钳相对的设置在钢轨的另一侧的右静夹钳；以及
[0017] 左动夹钳、右动夹钳、左静夹钳和右静夹钳的靠近钢轨断面且与钢轨相接触的部分分别设置有左动夹钳
电极、右动夹钳电极、左静夹钳电极和右静夹钳电极。
[0018] 进一步地，左动夹钳和右动夹钳内分别设置有左焊接
变压器和右焊接变压器，且左焊接变压器的次级分别与左动夹钳电极和左静夹钳电极相连接，右焊接变压器的次级分别与右动夹钳电极和右静夹钳电极相连接。
[0019] 进一步地，夹紧驱动装置包括：
[0020]
中轴，中轴设置在钢轨上侧且沿着钢轨长度方向穿过动夹钳和静夹钳，中轴穿过动夹钳和静夹钳的部分分别位于左动夹钳与右动夹钳之间、左静夹钳与右静夹钳之间，且中轴与动夹钳和静夹钳的连接方式相同，其中，中轴与动夹钳之间的连接件包括：
[0021] 两个第一连接件，两个第一连接件的一端均与中轴旋转地连接，两个第一连接件的另一端分别与左动夹钳和右动夹钳的彼此相对的一侧固定连接，且两个第一连接件与左动夹钳和右动夹钳的两个连接点在
水平方向上彼此对称；
[0022] 夹紧油缸，夹紧油缸的一端设置在中轴的位于左动夹钳与右动夹钳之间的部分的上侧，夹紧油缸的另一端设置有夹紧油缸
活塞杆，且另一端上侧设置有夹紧
块；和[0023] 两个第二连接件，两个第二连接件的一端分别与夹紧块在水平方向上的两端旋转地连接，两个第二连接件的另一端分别与左动夹钳和右动夹钳的彼此相对的一侧旋转地连接，且两个第二连接件与左动夹钳和右动夹钳的两个连接点在水平方向上相对于夹紧油缸
活塞杆对称。
[0024] 进一步地，顶锻轴包括左顶锻轴、右顶锻轴、左顶锻油缸和右顶锻油缸，其中：
[0025] 左顶锻轴和右顶锻轴分别设置在钢轨的沿钢轨长度方向的两侧；
[0026] 左顶锻油缸和右顶锻油缸分别设置在钢轨的沿钢轨长度方向的两侧，且均设置于静夹钳的远离动夹钳的一侧；以及
[0027] 左顶锻轴和右顶锻轴分别与左顶锻油缸和右顶锻油缸相连接。
[0028] 进一步地，推凸装置包括：
[0029] 两个推凸油缸，两个推凸油缸分别设置在钢轨的两侧，且两个推凸油缸靠近动夹钳钳口设置在动夹钳的远离静夹钳的一侧；
[0030] 推凸刀架，推凸刀架具有能够使得钢轨从该推凸刀架中穿过的通孔，且推凸刀架与两个推凸油缸的活塞杆的靠近推凸刀的一端相连接，推凸刀架能够在推凸油缸的驱动下沿钢轨长度方向运动以推动推凸刀；和
[0031] 推凸刀设置在动夹钳与静夹钳之间，且推凸刀具有与钢轨焊缝的横截面相配合的推凸刀中央通孔，推凸刀能够在推凸刀架的推动下在动夹钳和静夹钳之间运动以完成对钢轨焊缝的推凸操作。
[0032] 进一步地，推凸刀架靠近推凸刀的一侧设置有多个
定位块以用于与加热器相连接，优选地，多个定位块为两个，两个定位块在推凸刀架的一侧上对称设置。
[0033] 进一步地，加热器包括：
[0034] 本体，本体与推凸装置相连接；
[0035] 加热器中央通孔，加热器中央通孔设置在本体中央且具有能够与钢轨焊缝的横截面相配合的形状，以使得钢轨能够穿过加热器中央通孔；
[0036] 气道，气道通过设置在本体的顶部的进气口与外部加热气体源相连通，且气道在本体内沿加热器中央通孔的廓面设置，气道朝向加热器中央通孔的一侧设置有多个气孔以通过多个气孔与加热器中央通孔相连通，优选地，加热气体为燃气与
氧气的混合气体，且最大加热温度不小于950℃；和
[0037] 水道，水道通过设置在本体的顶部的进水口与外部水源相连通，且通过设置在本体的顶部的出水口排出水道内的
循环水，水道在本体内沿气道设置以对加热器进行冷却。
[0038] 进一步地，本体上设置多个定位孔，通过将多个定位孔分别与多个定位块相连接而将本体与推凸刀架相连接。
[0039] 进一步地，加热器沿钢轨高度方向被分为左加热器和右加热器，使得加热器能够以对开方式与钢轨相配合,实现加热器的安装和拆卸。
[0040] 进一步地，本体的顶部的两端中的每一端都设置有进气口、进水口和出水口。
[0041] 进一步地，水道还包括沿着加热器中央通孔的边界设置在本体表面上的方管，方管的两端与设置在本体内部的水道相连通，且方管的一侧与气道相邻接。
[0042] 进一步地，两个推凸油缸通过同步
液压马达并联。
[0043] 进一步地，悬挂式钢轨闪光对焊热处理机还包括位移
传感器，位移传感器设置在推凸油缸的活塞杆上且与控制装置相连接，用以采集加热器在推凸刀架的驱动下的位移数据。
[0044] 本发明的另一方面提供了一种使用上述悬挂式钢轨闪光对焊热处理机的悬挂式钢轨闪光对焊热处理方法，该方法包括以下步骤：
[0045] A步骤：夹紧驱动装置驱动两个夹钳分别夹紧两个待焊接钢轨的靠近待焊接断面的端部，优选地，两个夹钳为一个动夹钳和一个静夹钳；
[0046] B步骤：控制装置控制顶锻轴沿钢轨长度方向做往复的伸缩运动，从而驱动动夹钳与静夹钳相对运动，以对两个待焊接钢轨的断面进行焊接作业；
[0047] C步骤：推凸装置对钢轨焊缝进行推凸操作；
[0048] D步骤：加热器在推凸装置的驱动下对钢轨焊缝进行热处理操作；和[0049] E步骤：控制装置控制夹紧驱动装置驱动动夹钳和静夹钳松开钢轨。
[0050] 进一步地，A步骤包括：
[0051] A1步骤：将待焊接钢轨穿过推凸刀中央通孔，使得推凸刀位于动夹钳与静夹钳之间；
[0052] A2步骤：两个夹紧油缸活塞杆沿钢轨高度方向均向上运动，使得左动夹钳与右动夹钳彼此张开、左静夹钳与右静夹钳彼此张开；
[0053] A3步骤：将动夹钳和静夹钳从钢轨顶部放下；和
[0054] A4步骤：两个夹紧油缸活塞杆沿钢轨高度方向均向下运动，带动夹紧块沿钢轨高度方向向下运动，从而驱动两个第二连接件推动左动夹钳和右动夹钳分别向远离钢轨的方向运动，同时，左动夹钳和右动夹钳通过两个第一连接件围绕中轴转动以夹紧钢轨，左静夹钳和右静夹钳以相同的方式夹紧钢轨。
[0055] 进一步地，B步骤包括：
[0056] B1步骤：焊接变压器通电后,左顶锻油缸和右顶锻油缸分别驱动左顶锻轴和右顶锻轴沿钢轨长度方向伸缩，带动动夹钳沿钢轨长度方向相对所述静夹钳做相对的往复运动，使得两个待焊接钢轨的焊接断面接触或断开；和
[0057] B2步骤：顶锻末期，左顶锻油缸和右顶锻油缸分别通过驱动左顶锻轴和右顶锻轴使得动夹钳沿钢轨长度方向相对于静夹钳
加速前进，完成两个待焊接钢轨的闪光焊作业。
[0058] 进一步地，C步骤包括：
[0059] C1步骤：两个推凸油缸驱动与之相连接的推凸刀架沿钢轨长度方向向静夹钳方向移动；和
[0060] C2步骤：推凸刀在推凸刀架的推动下经过钢轨焊缝，完成对钢轨焊缝的推凸操作。
[0061] 进一步地，D步骤包括：
[0062] D1步骤：将多个定位块与多个定位孔相连接，从而将左加热器和右加热器分别固定在推凸刀架上；
[0063] D2步骤：分别向左加热器和右加热器通入
冷却水；
[0064] D3步骤：待钢轨焊缝冷却后，分别向左加热器和右加热器通入加热气体，并且在加热器中央通孔的内廓面点燃加热气体；和
[0065] D4步骤：启动推凸油缸以驱动加热器沿钢轨长度方向以钢轨焊缝为中心摆动加热。
[0066] 进一步地，D4步骤还包括：传感器采集加热器的摆动数据并将摆动数据传输至控制装置，控制装置根据摆动数据控制加热器的行程与速度。
[0067] 本发明提出的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机将钢轨闪光焊与接头热处理两个步骤结合在一起，实现了“钢轨闪光焊接+接头热处理”的“二合一”。
附图说明
[0068] 本发明的上述及其它方面和特征将从以下结合附图对
实施例的说明清楚呈现，其中：
[0069] 图1是根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机的主视图；
[0070] 图2是根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机的夹紧驱动装置的示意图；
[0071] 图3是根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机的立体图；
[0072] 图4是根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机的推凸装置及加热器的示意图；
[0073] 图5是根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机的加热器的正视图；和[0074] 图6是根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机的加热器的立体图。
具体实施方式
[0075] 下面参照附图详细描述本发明的说明性、非限制性实施例，对根据本发明的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机和悬挂式钢轨闪光对焊热处理方法进行进一步说明。
[0076] 本发明的一个方面提出了一种悬挂式钢轨闪光对焊热处理机，参照图1，该悬挂式钢轨闪光对焊热处理机包括两个夹钳、夹钳驱动装置、推凸装置、加热器500和控制装置。
[0077] 两个夹钳沿钢轨宽度方向分别横跨在两个待焊接钢轨的靠近待焊接断面的位置，两个夹钳通过顶锻轴相连接，且两个夹钳之间保持绝缘。两个夹钳将悬挂式钢轨闪光对焊热处理机夹持在待焊接的两个钢轨上，保持稳定。可选地，该两个夹钳为两个可以彼此相向移动的动夹钳，也可以是一个动夹钳100和一个静夹钳200，使得动夹钳100可以在顶锻油缸的驱动下向静夹钳200的方向移动。动夹钳100沿钢轨宽度方向横跨在两个待焊接钢轨中的一个上，且靠近所述一个钢轨的待焊接断面设置。静夹钳200沿钢轨宽度方向横跨在两个待焊接钢轨中的另一个上，且靠近所述另一个钢轨的待焊接断面设置。静夹钳200通过顶锻轴与动夹钳100相连接，并且该顶锻轴使得动夹钳100和静夹钳200之间保持绝缘。动夹钳100和静夹钳200分别夹紧待焊接的两个钢轨且靠近待焊接的断面设置，从而将悬挂式钢轨闪光对焊热处理机固定在钢轨上，以对钢轨进行焊接处理。
[0078] 夹紧驱动装置分别与动夹钳100和静夹钳200相连接，用于驱动动夹钳100和静夹钳200分别夹紧或松开两个待焊接钢轨。
[0079] 推凸装置沿钢轨的长度方向设置，并且推凸装置包括推凸刀430，推凸刀430设置在动夹钳100和静夹钳200之间用以对钢轨焊缝710进行推凸操作。利用闪光焊对钢轨进行焊接后，焊缝处会留下焊瘤，因此需要使用推凸装置将该焊瘤推平，以方便对焊缝进行热处理。
[0080] 加热器500设置在动夹钳100与静夹钳200之间，该加热器500用于对钢轨焊缝710进行热处理；同时，加热器500与推凸装置相连接，使得加热器500对钢轨焊缝710加热过程中可以在推凸装置的驱动下沿钢轨长度方向以钢轨焊缝710为中心摆动，从而使得加热器500的加热范围可以
覆盖焊接过热造成的奥氏体粗晶粒区。
[0081] 控制装置(图中未示出)分别与动夹钳100、静夹钳200、夹紧驱动装置、推凸装置和加热器500相连接，用于控制悬挂式钢轨闪光对焊热处理机对钢轨的焊接过程。控制装置内部设置有按照该悬挂式钢轨闪光对焊热处理机的焊接、热处理过程配置的控制
软件，该控制软件是本领域技术人员根据该控制过程利用通常编写方式完成的，不在本发明的保护范围之内。
[0082] 上述悬挂式钢轨闪光对焊热处理机中，动夹钳100和静夹钳200夹紧钢轨前，将推凸刀430穿在钢轨上、动夹钳100和静夹钳200之间，控制装置向夹紧驱动装置发出控制
信号，夹紧驱动装置根据该
控制信号驱动动夹钳100和静夹钳200夹紧两个待焊接钢轨；控制信号控制顶锻轴驱动动夹钳100沿钢轨长度方向相对静夹钳200做往复直线运动，从而使得两个待焊接钢轨沿钢轨长度方向做相对的往复运动，以完成对两个钢轨的闪光焊接；焊接完成后，控制装置向推凸装置发出控制信号，由推凸装置对钢轨焊缝710处的焊瘤进行推凸操作，将焊瘤推平；推凸操作完成后，点燃加热器500，控制装置向推凸装置发出控制信号，由推凸装置沿钢轨长度方向驱动加热器500以钢轨焊缝710为中心摆动，完成热处理；热处理完成后，控制装置再次向夹紧驱动装置发出控制信号，由夹紧驱动装置驱动动夹钳100和静夹钳200松开钢轨，至此对钢轨的闪光焊接和热处理的作业完成。该悬挂式钢轨闪光对焊热处理机将闪光焊与热处理的电气和机械设备结合在相对较小的空间内，完成闪光焊接与热处理操作的“合二为一”，省去了钢轨焊接过程中更换焊接设备和热处理设备的工序，节约了工作时间，减少工人的劳动强度；同时，由于在整个作业过程中两个钢轨一直由动夹钳100和静夹钳200夹紧，所以避免了焊接与热处理分开作业的情况下可能出现的对钢轨的纵向拉伸。
[0083] 参照图2和4，根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机中，动夹钳100包括设置在钢轨的一侧的左动夹钳110，以及与左动夹钳110相对的设置在钢轨的另一侧的右动夹钳120；静夹钳200包括设置在钢轨的所述一侧的左静夹钳(图中未示出)，以及与左静夹钳相对的设置在钢轨的所述另一侧的右静夹钳(图中未示出)；同时，左动夹钳110、右动夹钳120、左静夹钳和右静夹钳的靠近钢轨断面且与钢轨相接触的部分分别设置有左动夹钳电极111、右动夹钳电极121、左静夹钳电极211和右静夹钳电极221。当对两个待焊接钢轨进行闪光焊作业时，为左动夹钳电极111、右动夹钳电极121、左静夹钳电极211和右静夹钳电极221通电，在动夹钳100带动钢轨做相对往复运动过程中，上述电极为钢轨通电，使得钢轨断面接触或断开，从而实现钢轨闪光焊接。
[0084] 进一步地，左动夹钳110和右动夹钳120内分别设置有左焊接变压器(图中未示出)和右焊接变压器(图中未示出)，左焊接变压器的次级分别与左动夹钳电极111和左静夹钳电极211相连接，右焊接变压器分别与右动夹钳电极121和右静夹钳电极221相连接，从而为四个电极通电，以便完成闪光焊接。
[0085] 再次参照图2，对根据本发明实施例的钢轨闪光对焊热处理的夹紧驱动装置做详细说明。夹紧驱动装置包括中轴300，中轴300设置在钢轨上侧且沿着钢轨长度方向穿过动夹钳100和静夹钳200，中轴300穿过动夹钳100和静夹钳200的部分分别位于左动夹钳110与右动夹钳120之间、左静夹钳与右静夹钳之间，使得左动夹钳110与右动夹钳120、左静夹钳与右静夹钳可以围绕中轴300反方向转动。由于中轴300与动夹钳100和静夹钳200的连接方式相同，所以下面仅对中轴300与动夹钳100之间的连接进行描述。
[0086] 中轴300与动夹钳100之间的连接件包括两个第一连接件310、夹紧油缸160和两个第二连接件330。
[0087] 两个第一连接件310的一端均与中轴300可旋转地连接、另一端分别与左动夹钳110和右动夹钳120的彼此相对的一侧固定连接，并且，两个第一连接件310与左动夹钳
110和右动夹钳120的两个连接点在水平方向上彼此对称，从而使得中轴300的旋转对左动夹钳110和右动夹钳120的驱动力的大小相同、方向相反。
[0088] 夹紧油缸160的一端设置在中轴300的位于左动夹钳110和右动夹钳120之间的部分的上侧、另一端设置有夹紧油缸活塞杆321，并且在夹紧油缸410的所述另一端的上侧设置有夹紧块322。通过调节夹紧油缸活塞杆321的运动可以控制夹紧油缸160的行程，进而调整左动夹钳110与右动夹钳120的张开
角度；夹紧块322可以作为夹紧油缸160与动夹钳100的连接媒介，将夹紧油缸160的行程转变为驱动力用于驱动左动夹钳110与右动夹钳120的动作。
[0089] 两个第二连接件330的一端分别与夹紧块322在水平方向上的两端可旋转地连接、另一端分别与左动夹钳110和右动夹钳120的彼此相对的一侧可旋转地连接，并且两个第二连接件330与左动夹钳110和右动夹钳120的两个连接点在水平方向上相对于夹紧油缸活塞杆321彼此对称。两个第二连接件330可以根据夹紧油缸160的行程而推动或拉动左动夹钳110和右动夹钳120相向运动，辅助完成动夹钳100的夹紧和松开动作。
[0090] 下面仅以动夹钳100一侧的活动为例说明夹紧驱动装置驱动动夹钳100和静夹钳200夹紧钢轨的动作过程。对钢轨700执行夹紧动作时，控制装置向夹紧驱动装置发出控制信号，夹紧油缸160的夹紧油缸活塞杆321向上运动，夹紧块322跟随夹紧油缸活塞杆321向上运动，驱动两个第二连接件330拉动左动夹钳110和右动夹钳120沿靠近钢轨700的宽度方向做相对运动，带动左动夹钳电极111和右动夹钳电极121张开，同时将动夹钳100从钢轨700的顶部放下；动夹钳100从钢轨700顶部放下后，夹紧油缸160的夹紧油缸活塞杆321向下运动，夹紧块322跟随夹紧油缸活塞杆321向下运动，进而驱动两个第二连接件
330推动左动夹钳110和右动夹钳120向远离钢轨700的方向运动，同时，左动夹钳110和右动夹钳120通过两个第一连接件310围绕中轴300转动，使得左动夹钳110和右动夹钳
120夹紧钢轨700，同时，使得左动夹钳电极111和右动夹钳电极121将钢轨700夹紧。
[0091] 参照图3，根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机的顶锻轴包括左顶锻轴620、右顶锻轴610和左顶锻油缸630和右顶锻油缸640。左顶锻轴620和右顶锻轴610分别设置在钢轨700的沿钢轨长度方向的两侧；左顶锻油缸630和右顶锻油缸640分别设置在钢轨700的沿钢轨长度方向的两侧，且均设置在静夹钳200的远离动夹钳100的一侧；并且，左顶锻轴620和右顶锻轴610分别与左顶锻油缸630和右顶锻油缸640相连接，从而可以驱动左顶锻轴620和右顶锻轴610沿钢轨长度方向伸缩，带动动夹钳100和静夹钳200的相对往复运动。
[0092] 现在参照图4，根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机的推凸装置，推凸装置沿钢轨的长度方向设置，包括两个推凸油缸410、两个推凸刀架420和一个推凸刀430。
[0093] 两个推凸油缸410分别设置在待焊接钢轨的两侧，且靠近动夹钳100的钳口设置在动夹钳100的远离静夹钳200的一侧，用于为推凸装置的运动提供驱动力。
[0094] 推凸刀架420具有能够使得钢轨从该推凸刀架中穿过的通孔，且推凸刀架420与两个推凸油缸410的活塞杆的靠近推凸刀430的一端相连接。推凸刀架420可以在两个推凸油缸410的驱动下沿着钢轨长度方向运动，并进一步推动推凸刀430沿钢轨长度方向运动且经过钢轨焊缝710，从而完成推凸操作。
[0095] 推凸刀430设置在动夹钳100和静夹钳200之间，且推凸刀430具有与钢轨焊缝710的横截面相配合的推凸刀中央通孔，使得钢轨700可以在该推凸刀中央通孔内穿行。如上所述，推凸刀430能够在推凸刀架420的推动下在动夹钳100与静夹钳200之间运动以完成对钢轨焊缝710的推凸操作。需要注意的是，将推凸刀430安装在待焊接钢轨上时，推凸刀430与钢轨之间可以有2mm左右的垂直距离。
[0096] 本发明实施例中的推凸装置的工作过程如下：对钢轨进行闪光焊接之前，先将推凸刀430安装在待焊接钢轨700上；焊接完成后，控制装置向推凸装置发出控制信号，启动推凸油缸410，推凸油缸410驱动推凸刀架420向静夹钳200的方向运动，同时推动推凸刀430推过钢轨焊缝710，将焊缝处的焊瘤推平。需要注意的是，为达到较好的推凸效果，应当尽量增加推凸刀430从动夹钳100到钢轨焊缝710之间的行程。通过采用本发明提出的推凸装置，消除钢轨焊缝710处的焊瘤，使钢轨焊缝710光滑平整，方便后续的加热处理作业。
[0097] 进一步地，推凸刀架420靠近推凸刀430的一侧设置有多个定位块441，该多个定位块441可以与加热器500相连接，起到将加热器500固定在推凸刀架420上的作用，使得加热器500可以在推凸装置的驱动下以钢轨焊缝710为中心做往复运动，以对钢轨焊缝710进行摆动加热。优选地，上述多个定位块441为两个，该两个定位块441在推凸刀架420上对称设置。
[0098] 参照图5和图6，根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机中的加热器500包括：本体510、加热器中央通孔520、气道(图中未示出)和水道(图中未示出)。
[0099] 本体510上设置有多个定位孔511，该多个定位孔511分别与推凸刀架420上的多个定位块441相配合，从而将加热器500固定在推凸刀架420的所述一侧。本体510是根据本发明的钢轨闪光对焊热处理的加热器500的主体结构，用于在其上形成加热器中央通孔520、气道和水道等结构。
[0100] 加热器中央通孔520设置在本体510中央，该加热器中央通孔520具有可以与待热处理的钢轨焊缝710的横截面相配合的形状，使得待处理钢轨700可以穿过该加热器中央通孔520，并进一步利用加热器中央通孔520的廓面上设置的多个气孔532对钢轨焊缝710进行热处理。
[0101] 气道(图中未示出)设置在本体510内部且沿加热器中央通孔520的廓面设置，通过设置在本体510的顶部的进气口531与外部加热气体源相连通，并且该气道朝向加热器中央通孔520侧设置有多个气孔532，该气孔532将气道与加热器中央通孔520连通，使得气道内的气体可以穿过气孔532喷出以对钢轨焊缝710进行加热。本领域技术人员可以理解，气孔532在气道上的布置可以是均匀地，即相邻两个气孔532之间的间距相等；气孔532在气道上的布置也可以是不均匀地，即可以按照待加热钢轨焊缝710的
轨头、
轨腰和
轨底的厚度来设计相应位置的气孔的密集程度，以钢轨断面均匀加热为原则。优选地，加热气体为燃气与氧气的混合气体，并且最大加热温度不小于950℃。
[0102] 水道在本体510内沿气道设置，使得热处理过程中加热器500可以保持在常温状态下，且该水道通过设置在本体510顶部的进水口541与外部水源相连通，并通过设置在本体510顶部的出水口542排出水道内的冷却水。加热器500以围绕钢轨喷火的方式进行加热，在对钢轨700加热时会引起加热器500本身温度的升高，而加热器500长期工作在高温状态下会导致加热器500使用寿命的缩短，所以本发明通过在加热器500的本体510内设置水道的方式利用循环水降低加热器500整体的温度，进而提高加热器500的使用寿命。
[0103] 优选地，水道还包括沿着加热器中央通孔520的边界设置在本体510表面上的方管570，方管570的两端与设置在本体510内部的水道相连通，并且方管570的一侧与气道相邻接，可以有效地提高对加热器500的冷却效果，解决了气道与水道
立体交叉的问题。
[0104] 进一步地，加热器500沿钢轨700高度方向被分为左加热器550和右加热器560，使得加热器500能够以对开方式与钢轨700相配合。本发明的实施例中将加热器500以对开的方式固定在推凸刀架420上，便于加热器500的拆装；并且，将钢轨焊缝710的热处理与焊接设备结合在一起，压缩了热处理与焊接两种设备的占地面积，便于装运，降低了工人的劳动强度，同时节约作业时间。
[0105] 进一步地，本体510的顶部的两端中的每一端都设置有进气口531、进水口541和出水口542，使得加热器500的每一部分都得到降温冷却。在本实施例中，对钢轨焊缝710进行热处理时，加热气体由进气口531进入，在本体510的顶角处分流到轨头、轨腰和轨底，加热气体从气孔532喷出并燃烧以对钢轨焊缝710进行加热；同时，循环水从进水口541进入本体510，沿着进水口541进入靠近轨头中部部位，然后通过本体510内部的水道与方管570的连接孔进入方管570中，并沿着方管570流动到钢轨底部的中间位置，再由方管570的另一端与本体510内部水道的连接孔流动到本体510内部的水道内，在本体510内部水道内循环流动到出水口542，完成加热器500的冷却循环。在加热过程中分别对加热器500的两部分使用循环水冷却，可以降低高温对加热器500的损耗，从而延长加热器500的使用寿命。
[0106] 进一步地，与加热器500相连接的推凸装置的两个推凸油缸410通过同步液压马达(图中未示出)并联，从而保证两个推凸油缸410的活塞杆同步，使得加热器500可以稳定地沿钢轨长度方向摆动。
[0107] 进一步地，根据本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理机还包括位移传感器600。位移传感器600设置在推凸刀架420上，且与控制装置相连接。位移传感器600可以采集加热器500在推凸刀架420驱动下的位移数据并将该位移数据传送到控制装置，控制装置根据该位移数据控制加热器500的行程和摆动速度。
[0108] 上述加热器500的工作方式如下：对钢轨焊缝710完成推凸作业后，将左加热器550和右加热器560分别固定在推凸装置的推凸刀架420上，点燃加热器500的气孔，并向加热器500的进水口541通入冷却水；启动推凸装置，由推凸油缸410驱动推凸刀架420沿钢轨长度方向做伸缩运动；推凸刀架420带动加热器500以钢轨焊缝710为中心摆动，对钢轨焊缝710进行加热。其中，加热器500的摆动范围应当覆盖焊接过热造成的奥氏体粗晶粒区。
[0109] 根据上述悬挂式钢轨闪光对焊热处理机，本发明的另一方面提出了一种悬挂式钢轨闪光对焊热处理方法。
[0110] 本发明实施例的悬挂式钢轨闪光对焊热处理方法包括以下步骤：A步骤：控制装置向夹紧驱动装置发出控制信号，夹紧驱动装置根据该控制信号驱动两个夹钳分别夹紧两个待焊接钢轨700的靠近待焊接断面的端部，将悬挂式钢轨闪光对焊热处理机固定在两个待焊接钢轨700上，防止闪光焊和热处理过程中钢轨700发生纵向拉伸，优选地，两个夹钳一个为动夹钳一个为静夹钳。B步骤：将动夹钳100与静夹钳200夹紧固定在待焊接钢轨700上后，控制装置向顶锻轴发出控制信号，使顶锻轴沿钢轨长度方向做往复的伸缩运动，从而驱动动夹钳100与静夹钳200相对运动，以对两个待焊接钢轨700的断面进行闪光焊接作业。C步骤：闪光焊接完成后，控制装置向推凸装置发出控制信号，由推凸装置对钢轨焊缝710进行推凸操作，将焊缝处的焊瘤推平，以便于进行后续的热处理作业。D步骤：推凸作业完成后，将加热器500固定在推凸装置上，使得加热器500在推凸装置的驱动下对钢轨焊缝710进行热处理操作。E步骤：对焊缝完成热处理作业后，控制装置向夹紧驱动装置发出控制信号，由夹紧驱动装置驱动动夹钳100和静夹钳200松开钢轨。至此，对两个钢轨的闪光焊和热处理作业完成。
[0111] 进一步地，上述A步骤包括以下步骤：A1步骤：将待焊接钢轨700穿过推凸刀中央通孔，使得推凸刀430位于动夹钳100和静夹钳200之间，以准备对焊缝进行推凸操作。A2步骤：两个夹紧夹紧油缸活塞杆321沿钢轨高度方向均向上运动，使得左动夹钳110与右动夹钳120彼此张开、左静夹钳与右静夹钳彼此张开。A3步骤：将动夹钳100和静夹钳200从钢轨700顶部放下，直到左动夹钳110、右动夹钳120处于夹紧待焊接钢轨700的合适高度。A4步骤：在动夹钳100侧，夹紧油缸活塞杆321沿钢轨高度方向向下运动，带动夹紧块322沿钢轨高度方向向下运动，从而驱动两个第二连接件330推动左动夹钳110和右动夹钳120向远离钢轨700的方向运动，同时，左动夹钳110和右动夹钳120通过两个第一连接件310围绕中轴300转动，使得左动夹钳110和右动夹钳120与钢轨的下部夹紧钢轨，即，使得左动夹钳电极111和右动夹钳电极121将钢轨夹紧，在静夹钳200侧，左静夹钳和右静夹钳以相同的方式夹紧钢轨700。
[0112] 进一步地，上述B步骤还包括：B1步骤：左焊接变压器和右焊接变压器通电后，控制装置向顶锻轴发出控制信号，由左顶锻油缸630和右顶锻油缸640分别驱动左顶锻轴620和右顶锻轴610沿钢轨长度方向伸缩，带动动夹钳100沿钢轨长度方向相对于静夹钳200做往复运动，使得两个待焊接钢轨的焊接断面接触或断开，在接触或断开的过程中，动夹钳100与静夹钳200靠近钢轨断面部分设置的左动夹钳电极111、右动夹钳电极121、左静夹钳电极211和右静夹钳电极221分别为钢轨断面通电，使得两个钢轨断面接触时，接触面的电阻及其接触表面的电弧产生热量，对两个钢轨断面加热。B2步骤：顶锻末期，左顶锻油缸
630和右顶锻油缸640驱动动夹钳100沿钢轨长度方向加速前进，即向两个钢轨断面施加压力，使两个断面的整个区域同时牢固结合起来，从而完成闪光焊作业。
[0113] 进一步地，上述C步骤还包括以下步骤：C1步骤：对两个钢轨700完成闪光焊接后，由控制装置向推凸装置发出控制信号，由两个推凸油缸410分别驱动与之相连接的推凸刀架420沿钢轨长度方向向静夹钳200的方向移动以推动推凸刀430。C2步骤：推凸刀430在推凸刀架420的推动下,经过钢轨焊缝710，完成对钢轨焊缝710处的焊瘤的推凸操作。
[0114] 进一步地，上述D步骤还包括以下步骤：D1步骤：将多个定位块441与多个定位孔511相连接，从而将左加热器550和右加热器560分别固定在推凸刀架420上。D2步骤：分别向左加热器550和右加热器560通入冷却水。D3步骤：待钢轨焊缝710冷却后，分别向左加热器550和右加热器560通入加热气体，并且在加热器中央通孔的内廓面点燃加热气体。D4步骤：启动推凸油缸410以驱动加热器500沿钢轨长度方向以钢轨焊缝710为中心摆动加热。
[0115] 进一步地，上述D4步骤还包括：由设置在推凸刀架420上的位移传感器600采集加热器500的摆动数据，并将该摆动数据传输至控制装置，控制装置根据摆动数据控制加热器500的行程与速度。
[0116] 尽管对本发明的典型实施例进行了说明，但是显然本领域技术人员可以理解，在不背离本发明的精神和原理的情况下可以进行改变，其范围在
权利要求书以及其等同物中进行了限定。
