[发明专利]铁路塞钉式接线端子焊接机具及其焊接方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路钢轨接线端子固定安装技术领域，尤其是涉及一种铁路 塞钉式接线端子焊接机具及其焊接方法。

背景技术

目前在铁路轨道电路中，与钢轨连接的各种引接线的连接方式主要包 括以下几种：1、在钢轨上钻孔后打入塞钉线连接的机械连接方式，通常 是先在钢轨中腰打孔，然后将钢轨引接线以紧配合方式打入孔中。2、在 钢轨上钻孔后，镶铜套管用拉铆机实现紧配合后穿螺栓连接引接线的机械 连接方式；3、爆炸焊、铝热焊等焊接固定方式。现如今，铁路客运专线、 货运重载提速后的技术标准逐步向免维护方面发展，因而对各种轨道连接 线使用时的安全可靠性要求更高，对轨道连接线的固定安装要求也相应提 高标准，轨道连接线接线端子的牢固及安全可靠性显得至关重要。

上述塞钉线连接和镶铜套管两种机械连接方式中，所安装接线端子与 钢轨之间必然存在至少0.08mm的接触间隙，长期使用使得接触电阻逐步 增大，特别是在大电流作用下，接触电阻更大，这不仅导致铁路钢轨引接 线的工作可靠性降低，而且所析出的电阻热增加，加剧了钢轨引接线端子 接触部位的氧化腐蚀损坏，尤其在雨水侵入时氧化腐蚀损坏更加严重。而 爆炸焊、铝热焊等焊接固定方式操作步骤繁杂，并且熔焊后所产生的夹渣、 结晶物以及被焊材质的温度系数、焊后所存在的应力等在环境温度变化和 列车高速运行所产生震动力的作用下，容易造成所固定的钢轨引接线端子 松动和脱焊，接触不良现象也时有发生，从而不能实现轨道线路的日常免 维护，并且影响行车安全。综上所述，现有铁路钢轨引接线的连接方式均 不同程度地存在连接不可靠、易腐蚀氧化损坏、操作繁杂、易出现松动及 接触不良现象等多种缺陷和不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种结构简单、轻便、安装布设方便且使用操作简便、自动化程度高、能耗 低、无污染的铁路塞钉式接线端子焊接机具。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铁路塞钉式接线 端子焊接机具，其特征在于：包括紧固且平稳安装在被处理钢轨上的底部 支撑系统和安装在所述底部支撑系统上的径向摩擦焊接装置；所述径向摩 擦焊接装置包括控制器、在所述底部支撑系统上水平左右移动的主轴箱、 通过轴承机构水平安装在主轴箱内部的主轴、同轴安装在主轴前端部的随 主轴同步转动且用于夹持被焊接接线端子的旋转夹具和安装在主轴箱后 部的随主轴箱左右来回移动且驱动主轴进行连续转动的主轴转动驱动机 构，以及带动主轴箱左右来回移动且焊接过程中通过主轴箱对被焊接接线 端子施加轴向顶锻压力的轴向施力机构；所述主轴转动驱动机构为控制器 控制的驱动电机，且驱动电机的动力输出轴与主轴的后端部同轴连接。

所述底部支撑系统包括底部支撑机构和安装在所述底部支撑机构前 部且焊接过程中卡紧固定在钢轨下部的前端支架。

所述轴向施力机构包括固定安装在主轴箱外侧的轴向力施加装置和 通过传动机构与轴向力施加装置相接的轴向力源。

所述底部支撑机构包括前部固定安装在前端支架上的水平底座板、布 设在水平底座板后部的支撑底座和铺装在水平底座板上的水平直线导轨。

所述轴向力源为手动驱动装置或液压驱动装置。

同时，本发明还提供了一种工艺步骤简单、投资成本低、实现方便、 可操作性强且焊接处理后的接线端子接触电阻率低、连接可靠的铁路塞钉 式接线端子焊接方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、塞钉式接线端子加工制作：采用机加工设备加工制作塞钉式 接线端子；所述塞钉式接线端子包括外径由前至后逐渐增大的圆锥状锥端 体、接线端子柱和固定在锥端体正后方且供接线端子柱安装的接线端子 体，所述锥端体和接线端子体组装或加工制作为一体且二者组成接线端子 基体，所述接线端子柱安装在接线端子体后部，锥端体的材质为铜、铝或 铁材料，且接线端子体的材质为硬质金属材料；所述锥端体的锥度为α；

步骤二、焊孔制作或选用：采用钻机在被处理钢轨的中腰钻取一个焊 孔或选用钢轨上原有的标准通孔作为焊孔，所钻取的焊孔为通孔或盲孔且 所述盲孔的深度为钢轨中腰厚度的70～80％，并且所钻取的焊孔为直孔或 锥孔；所选用的焊孔为直孔；所述焊孔的尺寸与锥端体尺寸相对应；