最新基地焊轨生产线.docx
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最新基地焊轨生产线
基地焊轨生产线
基地焊轨生产线
一、前言
根据京沪高速铁路要求，基地焊轨生产线用于将100米的短钢轨焊接为500米的长钢轨。
焊轨基地由短轨区、焊轨生产区、长轨存放区三部分组成。
焊轨生产线由以下工位组成：
吊装工位、供轨工位、除锈工位、焊接工位、粗磨工位、正火工位、水冷工位、调直工位、精磨工位、探伤工位、长钢轨存放和转运工位等。
通过对世界上高速铁路焊轨生产线的分析比较后，我们决定选用由法国拉伊台克公司生产的全自动焊轨生产线。
该焊轨生产线采用最新的直流焊接技术和线性流程处理，由一系列最新的专用设备组成，可以把100米长短轨焊接成500米长的长钢轨。
这些技术已在世界各地类似的高速铁路（300公里/小时以上）应用中得到验证。
在我国第一条高速铁路试验线秦沈客运专线，该公司提供了三条生产线，试验证明：
这些生产线的布局、工艺流程、生产效率、各设备的性能均能满足京沪高速铁路钢轨焊接要求。
二、基地焊接工艺流程
三、主要设备构成及主要技术参数
基地焊轨生产线由短钢轨的储存吊装设备、钢轨辊轮输送线、供轨平台、除锈机、焊机、正火装置、冷却隧道、四向调直机、精磨机、超声波探伤机和长轨群吊等主要设备组成。
1、短钢轨的储存及吊装
短钢轨的储存就是将未焊接的短钢轨堆放在焊轨生产线的附近，便于吊装。
吊装时用四台移动式钢轨龙门吊将储存的短轨吊装到钢轨输送辊轮上。
主要技术参数：
吊机起重能力：
2吨
行走距离：
取决于储存区的范围
起升速度：
1.8米/秒至7.1m/s
移动速度：
6.3至25m/min
在轨道上行走速度：
5m/min
主电源：
380伏，50赫兹
2、钢轨辊轮输送线
钢轨辊轮输送线是将未焊的短轨和已焊的长轨安全快速地送到各机器进行处理，再将其送到长轨储存区。
输送线上的滚轮有主动和从动两种，滚轮之间的距离为3m，输送速度为1m/s。
整个钢轨辊轮输送线的控制由PLC控制，电机采用变频器控制。
各段输送线的运行由各设备控制，且各设备之间有互锁，以确保整个生产线上的人和设备安全。
4、除锈机（MBS-14A型）
:
MBS-14A型钢轨除锈机用于清除钢轨表面的铁锈和杂质，它安装在焊机前工序，其目的是通过对钢轨的工作踏面、下表面及两端面除锈，使焊接电极与两钢轨表面达到良好的电接触。
除锈长度距离每个钢轨端面长度大约为400-500mm。
主要技术参数：
水平刷头
电动机功率
22kW
电动机转速
2950rpm
刷头转速
2700rpm
电动机额定电压、频率
3x400VAC50Hz
行程
1200mm
（理论上每侧600mm）
除锈机
空气压力
6bar
刷头直径
250mm
额定电压、频率
3x400VAC50Hz
控制电压、频率
24VDC/230VAC50Hz
垂直刷头
电动机功率
7.5kW
电动机转速
2950rpm
刷头转速
2700rpm
电动机额定电压、频率
3x400VAC50Hz
垂直刷头的进给电动机
电动机功率
0.37kW
电动机转速
1400rpm
电动机额定电压、频率
3x400VAC50Hz
除尘器
额定气流量
1800m3/h
真空风扇
1800Pa
过滤器面积
67.5m2
噪声水平
<75dB（A）
电机输出
3kw
电机额定电压
3X400VAC50Hz
自动清洁
从除锈机供电
240VAC50Hz
电磁阀控制电压
24VAC50Hz
重量
300kg
5、焊机（GAAS80/580型）
GAAS80型焊轨机为世界上最先进、最可靠的焊轨机。
能够对新轨或旧轨自动进行对正、起拱量调整、焊接、推凸。
能满足高速铁路的焊接标准和精度。
主要技术参数：
GAAS80
电气部分
焊接功率
Max660kVA
次级焊接电流DC
80KA
功率因素
0.85
次级开路电压
6.3V
电压（三相）AC
3x380V50Hz
主变压器的电压补偿
±10%
焊接变压器数量
6
变压器功率因素
50%
电极夹紧力
Max400kN
机械部分
顶锻力
Max800kN
轨腰夹紧力
Max1500kN
推凸力
Max600kN
可调节的推凸刀数目
4
水平对正装置夹紧力
60Kn
水平调整
±7.5mm
预选中心线、钢轨左右运行边
可以
顶锻行程
50mm
电极块间距离
Max250mm
起拱量辊轮行程
50mm
垂直调整
±10mm
预选自动起拱量调节
可以
尺寸
长度
6600mm
宽度
2050mm
高度
2500mm
支撑GAAS80焊机的两根钢轨距离
1435mm
重量
30000kg
6、正火装置
正火是用型号为“ZHB31”、“2V—6/8”型的正火机、空压机对焊头进行正火热处理和正火后喷风冷却。
当焊头温度降到500℃以下后，正火机把焊头重新加热到860（轨底角）～920℃（轨头）。
喷风装置对焊缝进行喷风处理，以提高焊缝的表面硬度。
高压风工作压力0.15～0.2Mpa，喷风时间2分钟。
7、水冷隧道
水冷隧道的目的是为在四向调直机对焊头进行校直前确保焊头的温度降低到接近环境温度。
冷校直可防止在调直处理以后钢轨焊头可能出现的变形现象。
主要技术参数：
冷却隧道
水泵电机功率
3kW
水流量
20m3/h
进口管
50mm
水箱（地下）
4000L
尺寸
长度
3000mm
宽度
400mm
高度
800mm
重量
150Kg
8、四向调直机（SPM-4NL型）
四向调直机用于在垂直和水平方向矫直60kg/m钢轨外形的焊后变形。
主要技术参数：
四向调直机
水平压力
Max1200kN
垂直压力
Max250kN
运行压力
26MPa
电机功率
7.5Kw
电力供应
380V–3相-50Hz
激光测量装置
测量基准
1000mm
测量系统
激光
测量范围
0-10mm
分辨率
0.01mm
重复精度
0.02mm
焊接温度（在标准状态下）.
<100°C
单元间的间隙
0.02mm
压力工具的调整
压力工具的长度
600-1000mm
电机功率
4Kw
调整速度
160mm/s
运行齿轮和导向转轮
运行速度
28m/min
运行齿轮工作压力
90bar
导向转轮工作压力
40bar
油箱容积
250L
马达功率
2.2Kw
过滤装置，吸油、回油和进油滤芯
尺寸
长度
5205mm
高度
2840mm
重量
14000Kg
9、精磨机（MMA-14LA型）
MMA-14LA型精磨机用于对焊缝轨顶面和工作面进行精磨，使焊头工作面的不平度≤0.2mm。
该机配有最先进的直线度激光测量仪，能将测量结果显示并存储在计算机里。
主要技术参数：
MMA-14AL
辅助钢轨的轨距
1435mm
钢轨底部离地面高度
800--1000mm
设备移动速度
Max30m/min.
电力供应
415V–3相-50Hz
每个周期耗电量
0.35kw
打磨头
在第二档程序速度时，支架横向弯曲度：
Max±90°
打磨头纵向单独行程和左右两侧行程：
Max±500mm
行程调整速度
Max0.4m/s
打磨轮对磨损补偿
54mm（2x27mm）
推进力行程
0.05mm,可编程控制
倾斜支架马达
1.1kw
打磨前向马达
54w
打磨轮对
速度
Max32m/s.
形状
环状
直径
φ200/130x80mm
硬度和颗粒
根据钢轨材质和温度来决定
自动装置
Telemecanic
轮对导向角度
1/2°
打磨轮对马达
5kw
尘土收集装置
防尘装置
3kw
液压装置
泵,调节装置,阀
BOSCH
液压夹盘
NENCKI
液压马达
4kw
尺寸
长度
3620mm
高度（工作高度940毫米）
2565mm
宽度
2600mm
重量
6800Kg
10、长钢轨群吊
每16米设一固定门吊，共32台。
11、检测仪器和设备
A、静弯机（MTP3型）
为了定期检查焊机对钢轨进行的闪光对接焊是否达到要求，必须对焊接样品在规定的压力下进行载荷试验。
MTP3型焊接压力试验机具有四种压力检测系统SPM，先进现代的系统可以自动控制载荷量逐步增加压力。
简单和完整的设计保证设备容易操作及维护。
现代测量和监控元件（灵敏度为0.1bar，0.1mm）在载荷下可以提供精确的测量值。
主要技术参数：
静弯机MTP3
压力（可调）
Max2000Kn
达到速度
Max20mm/s
返回速度
40mm/s
工作速度
0.5m/s
行程
280mm
钢轨支撑距离
1000mm
主泵功率
7.5kW
辅助泵功率
2.2kW
外形尺寸
长度
2650mm
宽度
950mm
高度
2450mm
重量（大约）
3.5t
B、落锤试验机
用于对焊接接头的落锤试验。
C、超声波探伤仪
探伤仪用于探测焊缝各部位是否存在伤损缺陷，对焊缝逐个探伤。
D、其他检测工具：
序号
名称
单位
数量
备注
1
60kg/m钢轨型式尺寸专用样板
套
1
2
游标卡尺（300mm）
把
1
3
深度千分尺（精度0.01mm）
把
1
4
塞尺（精度0.01mm）
把
2
5
靠尺（1.5m）
把
1
6
钢卷尺（30m）
把
1
7
直角尺（90mm×150mm）
把
1
8
角磨机（100mm）
把
1
四、基地焊轨生产线的布置
见基地焊轨生产线布局图。
五、关键技术
1.供轨、端面除锈、焊接-推瘤、冷却、四向调直、精磨各个工序过程实现一体化的全自动操作。
2.焊接-推瘤机有自动操作功能：
●次级六相整流系统
●钢轨水平方向自动对正
●钢轨轨头自动调整起拱量
●有力的自动夹紧系统，电极采用铰接式机构，可调整角度，磨损小，寿命长
●自动焊接操作（直流焊机）
●顶锻压力对称
●集成于焊机内的推瘤机可对新轨或修复轨的自动推瘤
●可选择水平和垂直方向以左右两侧钢轨运行踏面对正
●二十四个以上焊接程序
3.主要设备焊机、四向调直机和精磨机都有质量控制的自检测装置。
四向调直机和精磨机装有最新的激光测量装置，满足高速铁路无缝钢轨焊接接头的要求。
六、基地焊轨作业效率分析
生产效率（以60kg/mPD3钢轨轨为例）
工序
吊装和供轨
除锈
焊接
粗磨
正火
水冷
四向
调直
精磨
探伤
长轨存放
时间
（min）
1
1.45
2.5
3
3.5
2
2.5—3.5
2.5—4
2
5
由于焊接、粗磨、正火、水冷、四向调直、精磨、探伤工序为同步操作，计算效率时以最长的设备用时时间精磨机4分
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