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1、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
2、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、 基地焊接工艺流程短轨的存储、选配和吊装（四台移动门吊）除锈（MBS-14A除锈机）短轨区正火（国产正火机）水冷（冷却隧道）焊轨生产区焊接（GAAS80焊机）粗磨（手工）锯轨精磨（MMA-14LA精磨机）探伤（超声波探伤仪）调直（SPM-4NL四向调直机）编号供轨长钢轨储存验收（32台固定群吊）长轨存放区三、 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
3、、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
4、/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22 kW电动机转速2950 rpm刷头转速2700 rpm电动机额定电压、频率3x400 VAC 50 Hz行程1200 mm （理论上每侧600mm）除锈机空气压
5、力6 bar刷头直径250 mm额定电压、频率3x400 VAC 50 Hz控制电压、频率24 VDC / 230V AC 50 Hz垂直刷头电动机功率7.5 kW 电动机转速2950 rpm刷头转速2700 rpm电动机额定电压、频率3x400 VAC 50 Hz垂直刷头的进给电动机电动机功率0.37 kW 电动机转速1400 rpm 电动机额定电压、频率3x400 VAC 50 Hz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3X400V AC 50Hz自动清洁从除锈机供电240V AC 50Hz电磁阀控制电压2
6、4V AC 50Hz重量300kg5、焊机（GAAS80/580型）GAAS 80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DC80KA功率因素0.85次级开路电压6.3V电压（三相）AC3x380V 50Hz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
7、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30000kg6、正火装置正火是用型号为“ZHB31” 、“2V6/8”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0.150.2Mpa，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
8、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3 kW水流量20 m3/h进口管50mm水箱（地下）4000L尺寸长度3000 mm宽度400 mm高度800 mm重量150 Kg8、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60 kg/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Max250 kN运行压力26MPa电机功率7.5Kw电力供应380 V 3 相 - 50 Hz激光测量装置测量基准1000mm测量系统激光测量范围0-10 mm分辨率0.01 mm
9、重复精度0.02 mm焊接温度（在标准状态下）. 100 C单元间的间隙0.02 mm压力工具的调整压力工具的长度600 - 1000mm电机功率4 Kw调整速度160 mm/s运行齿轮和导向转轮运行速度28 m/min运行齿轮工作压力90 bar导向转轮工作压力40 bar油箱容积250 L马达功率2.2 Kw过滤装置，吸油、回油和进油滤芯尺寸长度5205 mm高度2840 mm重量14000Kg9、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
10、参数：MMA-14AL辅助钢轨的轨距1435 mm钢轨底部离地面高度800-1000 mm设备移动速度Max30 m/min.电力供应415 V 3 相- 50 Hz每个周期耗电量0.35 kw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 500 mm行程调整速度Max 0.4 m/s打磨轮对磨损补偿54 mm(2 x 27 mm)推进力行程0.05 mm,可编程控制倾斜支架马达1.1 kw打磨前向马达54 w打磨轮对速度Max32 m/s.形状环状直径f 200 / 130x80 mm硬度和颗粒根据钢轨材质和温度来决定自动装置Telemeca
11、nic轮对导向角度1/2打磨轮对马达5 kw尘土收集装置防尘装置3 kw液压装置泵, 调节装置,阀BOSCH液压夹盘NENCKI液压马达4 kw尺寸长度3620 mm高度 (工作高度 940 毫米)2565mm宽度2600mm重量6800Kg10、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0.1
12、bar，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）Max 2000 Kn达到速度Max 20 mm/s返回速度40 mm/s工作速度0.5 m/s行程280 mm钢轨支撑距离1000 mm主泵功率7.5 kW辅助泵功率2.2 kW外形尺寸长度2650 mm宽度950 mm高度2450 mm重量（大约）3.5 tB、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160kg/m钢轨型式尺寸专用样板套12游标卡尺（300mm）把13深度千分尺（精度0.01m
13、m）把14塞尺（精度0.01mm）把25靠尺（1.5m）把16钢卷尺（30m）把17直角尺（90mm150mm）把18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：l 次级六相整流系统l 钢轨水平方向自动对正l 钢轨轨头自动调整起拱量l 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l 自动焊接操作（直流焊机）l 顶锻压力对称l 集成于焊机内的推瘤机可对新轨或修复轨的自动推瘤l 可选择水平和垂直方向以左右两侧钢轨运行踏面对正l 二十四个以上焊接程序3. 主要设备焊机、四
