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用于交流鋼軌閃光焊機(jī)的供電裝置的制作方法

文檔序號:3241773閱讀:198來源:國知局
專利名稱:用于交流鋼軌閃光焊機(jī)的供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及供電裝置領(lǐng)域,具體涉及一種交流鋼軌閃光焊機(jī)的供電裝置。
背景技術(shù)
隨著我國無縫高速鐵路建設(shè)的發(fā)展,國內(nèi)鐵路建設(shè)單位對鋼軌閃光焊機(jī)的需求迅 速增加,而供電裝置是閃光焊機(jī)的關(guān)鍵組成部分,其穩(wěn)定性直接影響了焊接接頭的質(zhì)量和 高速鐵路的行車安全。由于焊機(jī)工作過程中焊接電流最高可達(dá)5萬安培以上,發(fā)熱量極大, 所以必須采取有效的冷卻措施,才能使供電裝置保持穩(wěn)定、可靠的工作狀態(tài)。目前,國內(nèi)所用鋼軌閃光焊機(jī)中供電裝置的冷卻方式均為水冷,其方法是在閃光 焊機(jī)變壓器的每個(gè)次級銅板外側(cè)纏繞一圈銅管,兩端分別連接變壓器次級匯流排的出水口 和回水口,匯流排再與冷水機(jī)、電極、導(dǎo)電軸的水管相連。這種方法的不足之處是1、受安裝 空間的限制,依附在變壓器次級外圍的銅管直徑有限,制約了冷卻水的流量;2、銅管與變壓 器次級的接觸面積小,影響了熱量向冷卻水傳遞的速度;3、由于銅管壁厚小,而銅管與匯流 排又是通過焊接方法連接在一起,在焊機(jī)長期震動作用下容易引起焊接處的疲勞失效,從 而導(dǎo)致冷卻水泄露,為安全生產(chǎn)埋下了隱患;4、銅管纏繞在變壓器次級外側(cè),增大了變壓器 的體積,不利于變壓器在焊機(jī)機(jī)頭上的安裝。所以,現(xiàn)有鋼軌閃光焊機(jī)的供電裝置散熱效率 低,容易漏水,安裝不方便,在連續(xù)焊接作業(yè)時(shí)容易引起焊接回路溫度升高,導(dǎo)致供電裝置 的效率降低,影響鋼軌焊接接頭質(zhì)量的穩(wěn)定性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有鋼軌閃光焊機(jī)供電裝置存在的問題,提供一種散熱 效率高、安全性能可靠且易于安裝的鋼軌閃光焊機(jī)供電裝置。本實(shí)用新型提供一種用于鋼軌閃光焊機(jī)的供電裝置,包括第一焊接變壓器;第二焊接變壓器;由相對設(shè)置的第一電極和第二電極組成的第一電極組;由相對設(shè)置的第三電極和第四電極組成的第二電極組;第一導(dǎo)電軸;第二導(dǎo)電軸;每個(gè)焊接變壓器包括初級繞組和次級繞組,第一和第二焊接變壓器的初級繞組并 聯(lián)連接;第一焊接變壓器的第一輸出端直接與第一電極電連接,第二輸出端通過第一導(dǎo)電 軸與第三電極電連接;第二焊接變壓器的第一輸出端直接與第二電極電連接,第二輸出端 通過第二導(dǎo)電軸與第四電極電連接;并且,其中所述第一焊接變壓器和所述第二焊接變壓器的次級繞組內(nèi)部具有冷卻 水通道。如上所述的供電裝置,所述第一焊接變壓器和所述第二焊接變壓器的每個(gè)的次級繞組由多個(gè)C型構(gòu)件和兩個(gè)匯流排組成,所述C型構(gòu)件內(nèi)部具有冷卻水通道。如上所述的供電裝置,每個(gè)所述C型構(gòu)件由兩塊C型銅板和夾在該兩塊C型銅板 之間、分別與C型銅板的內(nèi)外邊緣形狀匹配的銅條焊接而成,其中每個(gè)所述C型構(gòu)件的兩端 處各具有一個(gè)開口。如上所述的供電裝置,每個(gè)所述匯流排具有與C型構(gòu)件數(shù)目相應(yīng)的用于與C型構(gòu) 件相通的焊接開口和一個(gè)或多個(gè)用于同外部冷水機(jī)相連通的外接開口。如上所述的供電裝置,所述第一焊接變壓器和所述第二焊接變壓器的每個(gè)的次級 繞組包括3個(gè)C型構(gòu)件。如上所述的供電裝置,所述第一導(dǎo)電軸、所述第一電極、所述第三電極內(nèi)部具有冷 卻水通道,所述第一變壓器的次級繞組、所述第一導(dǎo)電軸、所述第一電極、所述第三電極的 冷卻水通道順序與外部冷水機(jī)相連通。如上所述的供電裝置,所述第二導(dǎo)電軸、所述第二電極、所述第四電極內(nèi)部具有冷 卻水通道,所述第二變壓器的次級繞組、所述第二導(dǎo)電軸、所述第二電極和所述第四電極的 冷卻水通道順序與外部冷水機(jī)相連通。

圖1根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的鋼軌閃光焊機(jī)供電裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖2用于圖1中所示實(shí)施例中的焊接變壓器的次級繞組的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖3用于圖1中所示實(shí)施例中的焊接變壓器的次級繞組中一個(gè)C型構(gòu)件的剖面圖 (沿C型構(gòu)件中心,平行于銅板方向剖開);圖4根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的供電裝置冷卻水循環(huán)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明如圖1所示,本實(shí)施例的鋼軌閃光焊機(jī)供電裝置由第一焊接變壓器1、第二焊接變 壓器2、第一電極組(包括相對設(shè)置的第一電極11和第二電極12)、第二電極組(包括相對 設(shè)置的第三電極13和第四電極14)和第一導(dǎo)電軸5、第二導(dǎo)電軸6組成。每個(gè)焊接變壓器 包括初級繞組和次級繞組,初級繞組和次級繞組同心設(shè)置,本實(shí)施例中的初級繞組采用本 領(lǐng)域中的常規(guī)配置。兩個(gè)焊接變壓器1、2采用并聯(lián)方式電連接(即初級繞組并聯(lián)輸入)。 第一焊接變壓器的第一輸出端直接與第一電極電連接,第二輸出端通過第一導(dǎo)電軸5與第 三電極電連接;第二焊接變壓器的第一輸出端直接與第二電極電連接,第二輸出端通過第 二導(dǎo)電軸6與第四電極電連接,其中第一焊接變壓器的第一輸出端與第二焊接變壓器的第 一輸出端相位相同。兩個(gè)電極組可以與被焊接鋼軌軌腰緊密接觸,為焊接過程供電。本實(shí) 施例中,第一和第二導(dǎo)電軸由銅制成。為了提高散熱效率,本實(shí)施例的供電裝置中的每個(gè)焊接變壓器的次級繞組由三組 空心的C型構(gòu)件23、24、25和兩個(gè)有冷卻水通道的長方體匯流排21、22組成(如圖2所示), 根據(jù)需要C型構(gòu)件的數(shù)目還可以為4、5、6個(gè)等。參照圖3,每個(gè)C型構(gòu)件由兩塊C型銅板(優(yōu)選紫銅板)焊接而成。具體的制作 方法是,在兩塊外形相同、厚度均為6mm的C型銅板中間,沿銅板的內(nèi)外邊緣各夾一條厚為2mm的細(xì)銅條,夾在外邊緣處的細(xì)銅條31的形狀與C型銅板的外邊緣形狀匹配(與匯流排 進(jìn)、出水口對應(yīng)的位置,即C型的兩端處分別留出開口 33、34,即在該處沒有細(xì)銅條),夾在 內(nèi)邊緣處的細(xì)銅條32的形狀與C型銅板的內(nèi)邊緣形狀匹配,然后用氬弧焊將兩塊銅板沿夾 鋪細(xì)銅條的位置焊接在一起。這樣在銅板中間就形成了 C型構(gòu)件的冷卻水通道(如圖3中 所示)。繼續(xù)參照圖2,每個(gè)匯流排的一個(gè)側(cè)面(在圖2中為底面)上帶有與C型構(gòu)件23、 24、25端部的開口尺寸匹配的3個(gè)開口(這里稱為,焊接開口),與該側(cè)面相鄰的一個(gè)側(cè)面 上帶有用于與外部水管相接的三個(gè)開口(這里稱為外接開口,一個(gè)匯流排上的外接開口作 為該焊接變壓器次級繞組的入水口,另一個(gè)匯流排上的外接開口作為該焊接變壓器次級繞 組的出水口)。進(jìn)行焊接時(shí),如圖2所示,將三個(gè)空心C型構(gòu)件平行設(shè)置,將第一匯流排的三 個(gè)焊接開口與在三個(gè)C型構(gòu)件第一側(cè)(本圖中為左側(cè))的三個(gè)開口分別對準(zhǔn),然后將第一 匯流排分別與三個(gè)C型構(gòu)件焊接在一起,同理將第二匯流排的三個(gè)焊接開口與在三個(gè)C型 構(gòu)件第二側(cè)(本圖中為右側(cè))的三個(gè)開口對準(zhǔn),然后將第二匯流排分別與三個(gè)C型構(gòu)件焊 接在一起。這樣在兩個(gè)匯流排和三個(gè)C型構(gòu)件中間就形成了焊接變壓器次級繞組的冷卻水 通道,也即焊接變壓器的冷卻水通道。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該知道,導(dǎo)電軸5、6的內(nèi)部以及第一電極11、第二電 極12、第三電極13和第四電極14的內(nèi)部也具有各自的冷卻水通道、入水口和出水口。在圖 1中,導(dǎo)電軸5、導(dǎo)電軸6、第三電極13、第四電極14的入水口和出水口分別用各自端面上的 兩個(gè)黑點(diǎn)中的一個(gè)表示,其他組件的出、入水口由于視圖關(guān)系在圖1中并未示出。采用本領(lǐng) 域中的常規(guī)技術(shù),比如說利用導(dǎo)水管,將冷水機(jī)的出水口與第一焊接變壓器1次級繞組的 入水口相連,將第一焊接變壓器1次級繞組的出水口與導(dǎo)電軸5的冷卻水通道的入水口相 連,將導(dǎo)電軸5的冷卻水通道的出水口與第三電極13的冷卻水通道的入水口相連,將第三 電極13的冷卻水通道的出水口與第一電極11的冷卻水通道的入水口相連,將第一電極11 的冷卻水通道的出水口與冷水機(jī)的回水口相連。這樣就形成了對第一焊接變壓器、導(dǎo)電軸、 第一電極、第三電極的一個(gè)冷卻環(huán)路。當(dāng)然,冷卻環(huán)路的各個(gè)部件的順序可以適當(dāng)改變。圖4是供電裝置中冷卻水的流向示意圖。如圖所示,冷卻水首先從冷水機(jī)輸入到 焊接變壓器(第一焊接變壓器和/或第二焊接變壓器)的次級繞組冷卻水通道,流經(jīng)焊接 變壓器的次級繞組從焊接變壓器的出水口排出,然后進(jìn)入導(dǎo)電軸內(nèi)部的冷卻水通道,然后 進(jìn)入電極(先后進(jìn)入第一電極和第三電極)內(nèi)的冷卻水通道,最后再流回冷水機(jī)進(jìn)行冷卻 處理??梢岳斫猓渌畽C(jī)完全可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩路冷卻水輸出或者一路輸出后分流,分別用于 為第一焊接變壓器和第二焊接變壓器冷卻。本實(shí)施例中所采用的C型構(gòu)件的冷卻水通道具有比較大的橫截面積,在相同水壓 下冷卻水的流動速度快,有利于散熱效率的提高;并且由于冷卻水直接通過焊接變壓器的 次級繞組,所以使冷卻水與焊接變壓器的次級繞組等發(fā)熱構(gòu)件的接觸面積大,根據(jù)傅立葉 導(dǎo)熱定律,在溫度梯度相同的情況下,接觸面積越大熱量傳遞速度就越快,因此,焊接變壓 器的冷卻速度也越快,有利于降低供電裝置整體的溫度,從而減小內(nèi)阻、增加輸出功率;由 于采用的銅板厚度大,降低了制作過程中焊接工藝的難度,提高了焊縫的性能,不易出現(xiàn)漏 水的現(xiàn)象,使得該供電裝置更加安全可靠;由于去除了次級繞組外圍的銅管,使得變壓器的 體積有所減小,便于其在焊機(jī)中的安裝。另外,雖然根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例中,導(dǎo)電軸、C型構(gòu)件均由銅制成。 最后所應(yīng)說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡 管參照實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,對本實(shí)用 新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,都不脫離本實(shí) 用新型技術(shù)方案的精神和范圍,其 均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種用于鋼軌閃光焊機(jī)的供電裝置,其特征在于,包括第一焊接變壓器;第二焊接變壓器;由相對設(shè)置的第一電極和第二電極組成的第一電極組;由相對設(shè)置的第三電極和第四電極組成的第二電極組;第一導(dǎo)電軸;第二導(dǎo)電軸;每個(gè)焊接變壓器包括初級繞組和次級繞組,第一和第二焊接變壓器的初級繞組并聯(lián)連接;第一焊接變壓器的第一輸出端直接與第一電極電連接,第二輸出端通過第一導(dǎo)電軸與第三電極電連接;第二焊接變壓器的第一輸出端直接與第二電極電連接,第二輸出端通過第二導(dǎo)電軸與第四電極電連接;并且,其中所述第一焊接變壓器和所述第二焊接變壓器的次級繞組內(nèi)部具有冷卻水通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置,其特征在于,所述第一焊接變壓器和所述第二焊 接變壓器的每個(gè)的次級繞組由多個(gè)C型構(gòu)件和兩個(gè)匯流排組成,所述C型構(gòu)件內(nèi)部具有冷 卻水通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電裝置,其特征在于,每個(gè)所述C型構(gòu)件由兩塊C型銅板和 夾在該兩塊C型銅板之間、分別與C型銅板的內(nèi)外邊緣形狀匹配的銅條焊接而成,其中每個(gè) 所述C型構(gòu)件的兩端處各具有一個(gè)開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電裝置,其特征在于,每個(gè)所述匯流排具有與C型構(gòu)件數(shù)目相應(yīng)的用于與C型構(gòu)件相通的焊接開口和一個(gè)或多個(gè)用于同外部冷水機(jī)相連通的外接開
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電裝置,其特征在于,所述第一焊接變壓器和所述第二焊 接變壓器的每個(gè)的次級繞組包括3個(gè)C型構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置,其特征在于,所述第一導(dǎo)電軸、所述第一電極、所 述第三電極內(nèi)部具有冷卻水通道,所述第一變壓器的次級繞組、所述第一導(dǎo)電軸、所述第一 電極、所述第三電極的冷卻水通道順序與外部冷水機(jī)相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置,其特征在于,所述第二導(dǎo)電軸、所述第二電極、所 述第四電極內(nèi)部具有冷卻水通道,所述第二變壓器的次級繞組、所述第二導(dǎo)電軸、所述第二 電極和所述第四電極的冷卻水通道順序與外部冷水機(jī)相連通。
專利摘要一種用于鋼軌閃光焊機(jī)的供電裝置,包括第一焊接變壓器;第二焊接變壓器;由相對設(shè)置的第一電極和第二電極組成的第一電極組;由相對設(shè)置的第三電極和第四電極組成的第二電極組;第一導(dǎo)電軸;第二導(dǎo)電軸;每個(gè)焊接變壓器包括初級繞組和次級繞組,兩個(gè)焊接變壓器的初級繞組并聯(lián)連接;第一焊接變壓器的第一輸出端直接與第一電極電連接,第二輸出端通過第一導(dǎo)電軸與第三電極電連接;第二焊接變壓器的第一輸出端直接與第二電極電連接,第二輸出端通過第二導(dǎo)電軸與第四電極電連接;并且,其中所述第一焊接變壓器和所述第二焊接變壓器的次級繞組內(nèi)部具有冷卻水通道。
文檔編號B23K101/26GK201565717SQ20092024696
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者丁韋, 宋宏圖, 張震, 李力, 王貴山, 鄒力順, 高振坤, 高文會, 黃辰奎 申請人:中國鐵道科學(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所
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