一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線及生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線及生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)線包括放線架、矯直整形裝置、退火裝置、鈍化裝置、清洗裝置；還包括風(fēng)干裝置、印字標(biāo)識機(jī)、牽引機(jī)、收線機(jī)；特征是：退火裝置包括加熱及保溫裝置、冷卻裝置；加熱及保溫裝置包括加熱段和保溫段，加熱段、保溫段均由高頻電路、螺旋銅管、石英玻璃管構(gòu)成；冷卻裝置包括蒸汽發(fā)生器和冷卻水槽；鈍化裝置，包括鈍化槽、鈍化液儲(chǔ)存箱、泵、連接管路、及用于吹掉地線表面的鈍化液的吹干裝置；清洗裝置包括三個(gè)級別的清洗裝置。生產(chǎn)中，利用地線自身溫度在蒸汽發(fā)生器中加水產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣作為加熱保溫的保護(hù)氣并起到降溫作用，此外鈍化清洗液零排放，可提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線及生產(chǎn) 工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說是一種 高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線及生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 高速鐵路貫通地線是鐵路綜合接地系統(tǒng)中的接地主線，用以實(shí)現(xiàn)高速鐵路通信、 信號、電力、牽引供電等各系統(tǒng)、設(shè)備之間的等電位連接，其工藝結(jié)構(gòu)是在絞合銅導(dǎo)體外緊 密包覆一層合金護(hù)套，滿足其環(huán)保、耐腐蝕等使用要求。
[0003] 經(jīng)過理論分析和試驗(yàn)證明，黃銅合金材料可滿足合金地線護(hù)套技術(shù)要求，但黃銅 合金帶材在變形焊接拉拔過程中，產(chǎn)生了很大的內(nèi)應(yīng)力，必須經(jīng)過退火消除內(nèi)應(yīng)力，為滿足 和提高合金護(hù)套地線的耐腐蝕性能，其合金地線表面必須進(jìn)行鈍化處理。
[0004] 據(jù)調(diào)研了解，目前退火可能有兩種工藝方法：
[0005] -種是罐式退火，即焊接拉拔后的貫通地線，放入抽真空的罐體內(nèi)，用專用的電加 熱設(shè)備對管體加熱，通過加熱、保溫、降溫冷卻達(dá)到退火的目的，但此方式退火質(zhì)量不均勻， 其機(jī)械性能線盤表面、中間、內(nèi)層的地線有較大的差異，不能保證產(chǎn)品質(zhì)量要求，同時(shí)線表 面若有拉拔油等殘留物，易導(dǎo)致線表面發(fā)黑；退火罐若抽真空不徹底，還會(huì)導(dǎo)致地線被氧 化，均嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量；再者采用罐式退火一般還需要進(jìn)行鈍化、清洗復(fù)繞，生產(chǎn)工藝 更加繁瑣；
[0006] 另一種是在線焊接、退火、鈍化，即焊接、退火、鈍化在同一生產(chǎn)線，此工藝方法主 要是焊接、退火彼此相互制約，焊接速度較慢，退火速度較快，彼此不能同步，并且中間任何 一部分出問題均無法正常生產(chǎn)，降低了效率，再者在鈍化清洗時(shí)，鈍化液、清洗液不能循環(huán) 利用，需要經(jīng)常更換，在更換或處理排放過程中，有時(shí)不能達(dá)到環(huán)保要求，無法實(shí)現(xiàn)零排放； 同時(shí)生產(chǎn)線安裝受空間限制，其退火、鈍化、清洗的時(shí)間也會(huì)受到限制，不能確保退火、鈍 化、清洗質(zhì)量要求，對產(chǎn)品的機(jī)械性能和耐腐蝕性能都存有潛在的質(zhì)量隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種高速鐵路銅合金 護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線及生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不僅滿足或優(yōu)于地線機(jī)械物 理性能和耐腐蝕性能要求，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了清洗鈍化液的零排放，保護(hù)了環(huán) 境。
[0008] 本發(fā)明提供的一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線包括 放線架、矯直整形裝置、退火裝置、鈍化裝置、清洗裝置；還包括風(fēng)干裝置、印字標(biāo)識機(jī)、牽引 機(jī)、收線機(jī)；其中：
[0009] 所述退火裝置，包括加熱及保溫裝置、冷卻裝置；
[0010] 所述加熱及保溫裝置包括加熱段和保溫段，加熱段、保溫段均由高頻電路、螺旋銅 管、石英玻璃管構(gòu)成，所述高頻電路通過與高頻電路連接的均勻纏繞在石英玻璃管上的螺 旋銅管感應(yīng)加熱；所述螺旋銅管內(nèi)充有用于調(diào)節(jié)螺旋銅管自身溫度的離子水，螺旋銅管上 設(shè)置有進(jìn)水端、出水端；加熱段的石英玻璃管的出線端與保溫段的石英玻璃管的進(jìn)線端同 軸線相接連通；
[0011] 所述冷卻裝置包括蒸汽發(fā)生器和冷卻水槽；所述蒸汽發(fā)生器采用管件制成，該蒸 汽發(fā)生器的進(jìn)線端與保溫段的石英玻璃管出線端相連通，且該連接處用密封材料密封；蒸 汽發(fā)生器的出線端置于所述冷卻水槽中，所述冷卻水槽中通有循環(huán)的冷卻水，所述冷卻水 槽中的冷卻水沒過蒸汽發(fā)生器；在蒸汽發(fā)生器的軸向上的中部設(shè)置一回水通道；在所述加 熱段的石英玻璃管的進(jìn)線端連接有排氣口；
[0012] 所述鈍化裝置，包括鈍化槽、鈍化液儲(chǔ)存箱、泵、連接管路、及用于吹掉地線表面的 鈍化液的吹干裝置；所述鈍化槽設(shè)置有進(jìn)線端、出線端、鈍化液輸入端；所述鈍化液儲(chǔ)存箱 儲(chǔ)存有鈍化液，并通過所述連接管路、泵向鈍化槽輸送鈍化液；所述吹干裝置置于所述鈍化 槽的出線端處；
[0013] 所述清洗裝置，包括三個(gè)級別的清洗裝置，分別為初級清洗裝置、一級清洗裝置、 二級清洗裝置；每個(gè)級別的清洗裝置均包括清洗槽、連接管路、循環(huán)泵；三個(gè)級別的清洗裝 置中，所述清洗槽均采用封閉的不銹鋼容器；且第一級清洗裝置的清洗槽中、第二級清洗裝 置的清洗槽中，分別設(shè)置超聲波清洗裝置；
[0014] 所述二級清洗裝置的清洗槽上設(shè)置有清洗自來水進(jìn)水端、二級清洗液輸出端；
[0015] 所述一級清洗裝置的清洗槽上設(shè)置有一級清洗液輸入端、一級清洗液輸出端；
[0016] 所述初級清洗裝置的清洗槽上設(shè)置有初級清洗液輸入端、初級清洗液輸出端；
[0017] 所述一級清洗液輸入端通過連接管路、循環(huán)泵與所述二級清洗液輸出端連接；所 述一級清洗液輸出端通過連接管路、循環(huán)泵與所述初級清洗液輸入端連接；
[0018] 所述初級清洗液輸出端通過連接管路、循環(huán)泵與所述鈍化槽的鈍化液輸入端連 接；
[0019] 所述風(fēng)干裝置設(shè)置在所述二級清洗裝置的出線端。
[0020] 作為該生產(chǎn)線的進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述矯直整形裝置，由五組水平輥和四組立 輥組成；同一組立輥或水平輥中，每個(gè)輥中間開有半圓弧形環(huán)槽，半圓弧形環(huán)槽的深度與加 工的地線半徑相同。
[0021] 作為該生產(chǎn)線的進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述蒸汽發(fā)生器采用直徑20mm，長度 IOOcm?120cm的不銹鋼管制成；在蒸汽發(fā)生器中，距出線端45cm?50cm處設(shè)置回水通道。
[0022] 作為該生產(chǎn)線的進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述冷卻水槽長度為2米，冷卻水為5°C? l〇°C的循環(huán)水。
[0023] 作為該生產(chǎn)線的進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述鈍化液儲(chǔ)存箱底部設(shè)置有液位監(jiān)測報(bào)警 器。
[0024] 本發(fā)明提供的一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)工藝，包括如下步 驟：
[0025] 1)矯直整形步驟：將待加工的線經(jīng)過所述矯直整形裝置進(jìn)行；
[0026] 2)退火步驟：該退火步驟包括：
[0027] 21)加熱及保溫步驟：高頻電路通過與之連接的螺旋銅管感應(yīng)加熱石英玻璃管， 矯直整形后的地線送入石英玻璃管中進(jìn)行加熱；加熱過程中，螺旋銅管中加入離子水以調(diào) 節(jié)螺旋銅管自身溫度；
[0028] 22)冷卻步驟：冷卻水槽中的水進(jìn)入蒸汽發(fā)生器，加熱保溫后的地線進(jìn)入蒸汽發(fā) 生器后與蒸汽發(fā)生器中的冷卻水接觸，產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣瞬間充滿蒸汽發(fā)生器、保溫 段的石英玻璃管及加熱段的石英玻璃管，保護(hù)地線在步驟21)的加熱及保溫過程中表面無 氧化現(xiàn)象，石英玻璃管上的排氣口用于排除水蒸氣；蒸汽發(fā)生器上的回水通道阻擋水流過 蒸汽發(fā)生器的進(jìn)線端，避免繼續(xù)流入石英玻璃管，此外水流通過回水通道排除時(shí)即帶走大 量熱量，有效降低地線溫度；地線經(jīng)過蒸汽發(fā)生器后進(jìn)入冷卻水槽，經(jīng)冷卻水槽后的地線表 面溫度為50°C?60°C之間；
[0029] 3)鈍化步驟：冷卻后的地線進(jìn)入裝有鈍化液的鈍化槽進(jìn)行鈍化處理；
[0030] 4)吹干步驟：吹掉鈍化后的地線表面的鈍化液；
[0031] 5)清洗步驟：地線依次經(jīng)過初級清洗、一級清洗、二級清洗；其中的一級清洗、二 級清洗均為超聲波清洗，利用超聲波振動(dòng)清洗地線表面鈍化液和殘留物；清洗過程中，清洗 自來水只添加到二級清洗的清洗槽中，一級清洗的清洗液取自二級清洗的清洗液，初級清 洗液取自一級清洗的清洗液，始終保持第二級最清，保證最佳清洗效果；初級清洗的清洗液 輸送至鈍化步驟的鈍化槽，作為鈍化槽鈍化過程中鈍化反應(yīng)損失揮發(fā)鈍化液的部分補(bǔ)充， 鈍化槽內(nèi)另加適量的原液，即可滿足鈍化液濃度要求；
[0032] 6)風(fēng)干步驟，利用干燥的壓縮空氣對清洗后的地線進(jìn)行風(fēng)干，使地線的溫度達(dá)到 室溫；
[0033] 7)印字標(biāo)識步驟：風(fēng)干的地線達(dá)到室溫后經(jīng)過噴碼印字；
[0034] 8)收線步驟：將加工后的高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線收繞在收線機(jī)上。
[0035] 作為上述生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步的技術(shù)方案：蒸汽發(fā)生器的管長為IOOcm?120cm，保 證水蒸氣瞬間充滿并保持適當(dāng)壓力，為地線提供充足氣體保護(hù)，亦給其降溫提供合適環(huán)境， 避免急冷對其機(jī)械性能產(chǎn)生的影響。
[0036] 作為上述生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步的技術(shù)方案：在22)冷卻步驟中，冷卻水槽長為2米， 冷卻水為循環(huán)水，水溫保持在5°C?KTC。
[0037] 作為上述生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步的技術(shù)方案：步驟2)中，地線送入加熱石英玻璃管中 進(jìn)行加熱時(shí)，加熱溫度為460±5°C ;保溫溫度為420±5°C，地線經(jīng)過的速度為18±lm/min ; 地線進(jìn)入鈍化槽，鈍化槽中鈍化液的液面高度漫過地線5?IOmm ;鈍化液的PH值為0. 5? 2. 5之間。
[0038] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的生產(chǎn)線及生產(chǎn)工藝中，加熱采用高頻電路通過石 英玻璃管感應(yīng)加熱，退火是在蒸汽發(fā)生器完成，通過退火產(chǎn)生的蒸汽帶走加熱、保溫產(chǎn)生的 大量熱量，降低了循環(huán)水的溫度，避免了溫度過高無法正常生產(chǎn)的缺陷，而且大量的水蒸氣 充滿石英玻璃管可使后續(xù)的地線在加熱保溫時(shí)被保護(hù)避免發(fā)生表面氧化，省去充氮裝置和 氮?dú)鈸p耗。冷卻水槽出來的地線仍保留部分熱量為鈍化液加熱，省略了鈍化槽的電加熱裝 置，簡化了設(shè)備；清洗采用三級獨(dú)立的清洗方式，始終保持二級清洗裝置中添加純凈自來 水，清洗液再進(jìn)入一級清洗裝置、初級清洗裝置，逐級濃縮，最后由初級清洗裝置送到鈍化 液池，實(shí)現(xiàn)清洗液零排放，保護(hù)了環(huán)境，克服了前述其他退火鈍化生產(chǎn)方式所存在的各種不 足，具有速度快、效率高，而且與地線的焊接工序彼此不受制約，此外產(chǎn)品質(zhì)量均勻、穩(wěn)定可 O

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039] 圖1為本發(fā)明中生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖2為本發(fā)明中生產(chǎn)線的矯直整形裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041] 圖3為本發(fā)明中生產(chǎn)線的蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0042] 圖4為本發(fā)明中生產(chǎn)線的鈍化裝置、清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖中：
[0044] 1地線，101導(dǎo)體，102外護(hù)套，
[0045] 2矯直整形裝置，21立輥，22水平輥，
[0046] 3石英玻璃管，31排氣口，32加熱段的石英玻璃管，33保溫段的石英玻璃管，
[0047] 4螺旋銅管，
[0048] 5連接密封裝置，
[0049] 6蒸汽發(fā)生器，61水蒸氣，62回水通道，
[0050] 7冷卻水槽，71冷卻水，
[0051] 8、鈍化槽，
[0052] 9、吹干裝置，
[0053] 10初級清洗裝置，1001初級清洗槽，
[0054] 11 -級清洗裝置，111 一級清洗槽，
[0055] 12二級清洗裝置，121二級清洗槽，
[0056] 13風(fēng)干裝置，
[0057] 14印字標(biāo)識機(jī)，
[0058] 15牽引機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0059] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0060] 如圖1所示，該高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線，包括放線架、矯直 整形裝置2、退火裝置、鈍化裝置、清洗裝置；還包括風(fēng)干裝置13、印字標(biāo)識機(jī)14、牽引機(jī)15、 收線機(jī)。其中放線架、印字標(biāo)識機(jī)14、牽引機(jī)15、收線機(jī)均為公知技術(shù)，不再做詳細(xì)描述說 明。圖1中還示出了地線的導(dǎo)體101、外護(hù)套102。
[0061] 所述矯正整形裝置，置于機(jī)架座上面。如圖2所示，該生產(chǎn)線的矯直整形裝置2由 五組水平輥和四組立輥組成，每組由兩個(gè)壓輥組成。圖2所示的四組立輥、五組水平輥按照 進(jìn)線方向依次排列。同一組水平輥或立輥中，每個(gè)壓輥中間開有半圓弧形環(huán)槽，半圓弧形環(huán) 槽的深度與加工的地線半徑相同。
[0062] 每個(gè)壓棍直徑為90mm，高度為70mm，壓棍外圓面開有與線徑一致的半圓弧槽，兩 壓輥中心距離范圍為l〇3±2mm，并且在此范圍內(nèi)通過機(jī)械結(jié)構(gòu)可連續(xù)可調(diào)，滿足矯正力量 的要求，壓輥材料用超高分子聚乙烯材料制作，具有耐磨性和韌性，保證矯直的最佳效果， 使其能沿直線方式進(jìn)入后續(xù)的石英玻璃管。
[0063] 該生產(chǎn)線的退火裝置，包括加熱及保溫裝置、冷卻裝置。
[0064] 所述加熱及保溫裝置包括加熱段和保溫段，加熱段、保溫段均由高頻電路、螺旋 銅管4、石英玻璃管3構(gòu)成。加熱溫度根據(jù)工藝要求，不同的線徑、不同的速度可以通過操 作面板設(shè)定或調(diào)整，通過感應(yīng)電流和頻率調(diào)節(jié)產(chǎn)生需要的加熱溫度，溫度調(diào)節(jié)范圍為〇? 750°C，以滿足加熱溫度設(shè)定和調(diào)節(jié)要求。
[0065] 所述高頻電路采用IGBT (絕緣柵雙極型晶體管）高頻電路。所述高頻電路通過與 高頻電路連接的均勻纏繞在石英玻璃管3上的螺旋銅管4感應(yīng)加熱。
[0066] 加熱段的螺旋銅管與保溫段的螺旋銅管的兩連接電極之間采用高介電強(qiáng)度的絕 緣材料分隔固定，有效提高了耐高溫、高壓（電流）性能，避免了易擊穿短路的缺陷性能。螺 旋銅管4上設(shè)置有進(jìn)水端、出水端。使用過程中，所述螺旋銅管4內(nèi)充有用于調(diào)節(jié)螺旋銅管 4自身溫度的離子水。
[0067] 所述加熱及保溫裝置中的加熱部分與保溫部分的構(gòu)造組成及原理要求都相同，僅 是根據(jù)工藝要求對溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整即可。加熱段的石英玻璃管32的出線端與保溫段的 石英玻璃管33的進(jìn)線端同軸線相接連通。
[0068] 所述冷卻裝置包括蒸汽發(fā)生器6和冷卻水槽7。
[0069] 其中蒸汽發(fā)生器6采用管件制成，該實(shí)施例中，該蒸汽發(fā)生器6采用直徑20mm、長 度1米的不銹鋼管制成。該實(shí)施例中的冷卻水槽7長度為2米，冷卻水為5°C?KTC的循 環(huán)水。
[0070] 該蒸汽發(fā)生器6的進(jìn)線端與保溫段的石英玻璃管33出線端相連通，且該連接處用 密封材料形成的連接密封裝置5密封。蒸汽發(fā)生器6的出線端置于冷卻水槽7中，所述冷 卻水槽7中通有循環(huán)的冷卻水71，冷卻水槽7中的冷卻水71沒過蒸汽發(fā)生器6 ;在蒸汽發(fā) 生器6的軸向上的中部設(shè)置一回水通道62。在石英玻璃管3的進(jìn)線端連接有排氣口 31。
[0071] 地線經(jīng)過蒸汽發(fā)生器6時(shí)，由于地線表面溫度是退火保溫溫度，一般約450°C左 右，當(dāng)?shù)鼐€通過充滿水的蒸汽發(fā)生器6時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣，瞬間充滿蒸汽發(fā)生器6及石 英玻璃管3內(nèi)，能有效的保護(hù)地線表面不被氧化，同時(shí)水蒸氣通過加熱段的石英玻璃管進(jìn) 線端的排氣口 31排除時(shí)隨時(shí)帶走大量熱量，有效降低地線溫度。
[0072] 蒸汽發(fā)生器6的長度不宜過長，其IOOcm?120cm的長度可保證水蒸氣瞬間充滿 石英玻璃管并保持適當(dāng)壓力，為蒸汽發(fā)生器6及石英玻璃管3中的地線1提供充足氣體保 護(hù)，亦給地線1降溫提供合適環(huán)境，避免急冷對地線的機(jī)械性能產(chǎn)生影響。
[0073] 冷卻水槽7長度為2米，其中的冷卻水為循環(huán)水，水溫保持在5°C?15°C之間。地 線經(jīng)過冷卻水槽7后，地線表面溫度為50°C?60°C之間。由于后面鈍化裝置中的鈍化槽8 中鈍化液的溫度要求為50 ± 5°C，所以冷卻水槽7出來后進(jìn)入鈍化槽8的地線正好滿足鈍化 液所需溫度，可充分保證鈍化效果，同時(shí)免去了另給鈍化槽8單獨(dú)加熱的工藝要求，為省略 鈍化槽8的電加熱裝置提供了基礎(chǔ)條件，有利于簡化設(shè)備。
[0074] 該生產(chǎn)線的鈍化裝置，包括鈍化槽8、鈍化液儲(chǔ)存箱、泵、連接管路及用于吹掉地線 表面的鈍化液的吹干裝置9。
[0075] 鈍化槽8長度4米，用306不銹鋼材料制作。鈍化槽8設(shè)置有進(jìn)線端、出線端、鈍 化液輸入端。所述鈍化液儲(chǔ)存箱儲(chǔ)存有鈍化液（該鈍化液為無鉻環(huán)保鈍化液），所述泵、連 接管路用于實(shí)現(xiàn)由鈍化液儲(chǔ)存箱與鈍化槽8之間的鈍化液循環(huán)。鈍化液儲(chǔ)存箱內(nèi)儲(chǔ)存足量 的鈍化液，滿足循環(huán)使用要求，液位監(jiān)測報(bào)警器置于鈍化液儲(chǔ)存箱的底端，如圖4所示，用 于監(jiān)視儲(chǔ)存箱鈍化液的儲(chǔ)存量，若鈍化液不足或無法正常循環(huán)，即可停機(jī)并報(bào)警，提示查找 原因并恢復(fù)。
[0076] 所述吹干裝置9置于鈍化槽8的出線端處，以吹掉地線表面的鈍化液，盡量減少或 避免將鈍化液帶入后面清洗裝置中的初級清洗槽1001。
[0077] 該生產(chǎn)線的清洗裝置，包括三個(gè)級別的清洗裝置，分別為初級清洗裝置10、一級清 洗裝置11、二級清洗裝置12。
[0078] 每個(gè)級別的清洗裝置均包括清洗槽、連接管路、循環(huán)泵。其中的清洗槽分別對應(yīng)的 記為初級清洗槽1001、一級清洗槽111、二級清洗槽121。一級清洗槽111、二級清洗槽121 中，分別設(shè)置超聲波清洗裝置，利用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生25KHZ的超音頻電信號，通過換能器 將超音頻電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振蕩的振動(dòng)能量，清洗地線表面鈍化液和清洗液的殘留物，使其 達(dá)到最佳清洗效果；三個(gè)級別的清洗裝置中，所述清洗槽均采用封閉的不銹鋼容器，避免了 鈍化清洗液的外撒和飛濺等現(xiàn)象，避免了環(huán)境污染。
[0079] 二級清洗槽121上設(shè)置有清洗自來水進(jìn)水端、二級清洗液輸出端。一級清洗槽111 上設(shè)置有一級清洗液輸入端、一級清洗液輸出端。初級清洗槽1001上設(shè)置有初級清洗液輸 入端、初級清洗液輸出端。
[0080] 如圖4所示，所述一級清洗液輸入端通過連接管路、循環(huán)泵與所述二級清洗液輸 出端連接；所述一級清洗液輸出端通過連接管路、循環(huán)泵與所述初級清洗液輸入端連接； 所述初級清洗液輸出端通過連接管路、循環(huán)泵與所述鈍化槽的鈍化液輸入端連接。
[0081] 由于三級清洗槽之間彼此有管路相同，可適時(shí)將二級清洗槽中的清洗液適量補(bǔ)充 到一級清洗槽，依次類推，可適時(shí)將一級清洗槽中的清洗液適量補(bǔ)充到初級清洗槽，初級清 洗槽的清洗液可適量補(bǔ)充至鈍化槽，通過這樣循環(huán)，清洗液始終取自上一級的清洗液，始終 保持二級清洗槽中的清洗液最清，保證清洗效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了鈍化清洗液的零排放。
[0082] 該生產(chǎn)線中的所述風(fēng)干裝置13設(shè)置在清洗裝置的后方即二級清洗裝置12的出線 端，采用壓縮空氣風(fēng)干清洗后的地線，使地線的溫度與室溫一致后再通過印字標(biāo)識機(jī)14印 字，最后通過牽引機(jī)15、收線機(jī)，將地線盛盤，完成貫通地線退火鈍化工序的生產(chǎn)。
[0083] 基于上述生產(chǎn)線的高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)工藝，包括如下步 驟：
[0084] 1)矯直整形步驟：將待加工的線經(jīng)過所述矯直整形裝置進(jìn)行；
[0085] 2)退火步驟：該退火步驟包括：
[0086] 21)加熱及保溫步驟：高頻電路通過與之連接的螺旋銅管感應(yīng)加熱石英玻璃管， 矯直整形后的地線送入石英玻璃管中進(jìn)行加熱；加熱過程中，螺旋銅管中加入離子水以調(diào) 節(jié)螺旋銅管自身溫度；
[0087] 22)冷卻步驟：冷卻水槽中的水進(jìn)入蒸汽發(fā)生器，加熱保溫后的地線進(jìn)入蒸汽發(fā) 生器后與蒸汽發(fā)生器中的冷卻水接觸，產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣瞬間充滿蒸汽發(fā)生器、保溫 段的石英玻璃管及加熱段的石英玻璃管，保護(hù)地線在步驟21)的加熱及保溫過程中表面無 氧化氧化現(xiàn)象，石英玻璃管上的排氣口用于排除水蒸氣；蒸汽發(fā)生器上的回水通道阻擋水 流過蒸汽發(fā)生器的進(jìn)線端，避免繼續(xù)流入石英玻璃管，此外水流通過回水通道排除時(shí)即帶 走大量熱量，有效降低地線溫度；地線經(jīng)過蒸汽發(fā)生器后進(jìn)入冷卻水槽，經(jīng)冷卻水槽后的地 線表面溫度為50°C?60°C之間；
[0088] 該步驟22)中，蒸汽發(fā)生器的管長為100cm?120cm，保證水蒸氣瞬間充滿并保持 適當(dāng)壓力，為地線提供充足氣體保護(hù)，亦給其降溫提供合適環(huán)境，避免急冷對其機(jī)械性能產(chǎn) 生的影響；
[0089] 冷卻水槽長為2米，冷卻水為循環(huán)水，水溫保持在5°C?KTC ;
[0090] 3)鈍化步驟：冷卻后的地線進(jìn)入裝有鈍化液的鈍化槽進(jìn)行鈍化處理；鈍化時(shí)間不 小于10秒即可滿足產(chǎn)品耐腐蝕性能；
[0091] 4)吹干步驟：吹掉鈍化后的地線表面的鈍化液；
[0092] 5)清洗步驟：地線依次經(jīng)過初級清洗、一級清洗、二級清洗；其中的一級清洗、二 級清洗均為超聲波清洗，利用超聲波振動(dòng)清洗地線表面鈍化液和殘留物；清洗過程中，清洗 自來水只添加到二級清洗的清洗槽中，一級清洗的清洗液取自二級清洗的清洗液，初級清 洗液取自一級清洗的清洗液，始終保持第二級最清，保證最佳清洗效果；初級清洗的清洗液 輸送至鈍化步驟的鈍化槽，作為鈍化槽鈍化過程中鈍化反應(yīng)損失揮發(fā)鈍化液的部分補(bǔ)充， 鈍化槽內(nèi)另加適量的原液，即可滿足鈍化液濃度要求；
[0093] 6)風(fēng)干步驟，利用干燥的壓縮空氣對清洗后的地線進(jìn)行風(fēng)干，使地線的溫度達(dá)到 室溫；
[0094] 6)印字標(biāo)識步驟：風(fēng)干的地線達(dá)到室溫后經(jīng)過噴碼印字；
[0095] 7)收線步驟：將加工后的高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線收繞在收線機(jī)中的收線 盤上。
[0096] 下面以截面面積70_2的地線退火鈍化生產(chǎn)為例進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0097] 地線經(jīng)由牽引線經(jīng)由放線架放出后，依次經(jīng)過九組矯直裝置，進(jìn)入加熱部分的石 英玻璃管對其加熱，通過操作面板將操作溫度設(shè)定為460°C，緩慢調(diào)節(jié)速度旋鈕，注意觀察 加熱溫度、保溫溫度及電流的變化情況，最后將加熱溫度控制在460 ± 5 °C，保溫溫度控制在 420±5°C，速度控制在18±lm/min，在地線進(jìn)入蒸汽發(fā)生器始端，設(shè)置一保溫溫度監(jiān)控測 試儀，要求監(jiān)控測試儀顯示溫度與面板顯示保溫溫度基本一致，注意觀察從冷卻水槽出來 后的地線表面質(zhì)量有無異?；虮谎趸F(xiàn)象，以確認(rèn)蒸汽發(fā)生器工作是否穩(wěn)定正常，在退火 穩(wěn)定正常后，地線進(jìn)入鈍化槽，鈍化槽液面高度漫過地線約5?IOmm為宜，鈍化液PH值濃 度控制在0. 5?2. 5之間即可滿足耐腐蝕要求。隨后地線經(jīng)過初級清洗、一級清洗、二級清 洗共三級清洗并吹干后，進(jìn)行噴碼印字標(biāo)識，最后將噴碼合格的地線通過收線裝置纏繞于 收線機(jī)中的收線盤上，完成在線退火鈍化清洗。
[0098] 將自檢合格的地線，按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如下：
[0099] 表1 :機(jī)械物理性能
[0100]

【權(quán)利要求】
1. 一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線包括放線架、矯直整 形裝置、退火裝置、鈍化裝置、清洗裝置；還包括風(fēng)干裝置、印字標(biāo)識機(jī)、牽引機(jī)、收線機(jī)；其 特征是： 所述退火裝置，包括加熱及保溫裝置、冷卻裝置； 所述加熱及保溫裝置包括加熱段和保溫段，加熱段、保溫段均由高頻電路、螺旋銅管、 石英玻璃管構(gòu)成，所述高頻電路通過與高頻電路連接的均勻纏繞在石英玻璃管上的螺旋銅 管感應(yīng)加熱；；所述螺旋銅管內(nèi)充有用于調(diào)節(jié)螺旋銅管自身溫度的離子水，螺旋銅管上設(shè)置 有進(jìn)水端、出水端；加熱段的石英玻璃管的出線端與保溫段的石英玻璃管的進(jìn)線端同軸線 相接連通； 所述冷卻裝置包括蒸汽發(fā)生器和冷卻水槽；所述蒸汽發(fā)生器采用管件制成，該蒸汽發(fā) 生器的進(jìn)線端與保溫段的石英玻璃管出線端相連通，且該連接處用密封材料密封；蒸汽發(fā) 生器的出線端置于所述冷卻水槽中，所述冷卻水槽中通有循環(huán)的冷卻水，所述冷卻水槽中 的冷卻水沒過蒸汽發(fā)生器；在蒸汽發(fā)生器的軸向上的中部設(shè)置一回水通道；在所述加熱段 的石英玻璃管的進(jìn)線端連接有排氣口； 所述鈍化裝置，包括鈍化槽、鈍化液儲(chǔ)存箱、泵、連接管路、及用于吹掉地線表面的鈍化 液的吹干裝置；所述鈍化槽設(shè)置有進(jìn)線端、出線端、鈍化液輸入端；所述鈍化液儲(chǔ)存箱儲(chǔ)存 有鈍化液，并通過所述連接管路、泵向鈍化槽輸送鈍化液；所述吹干裝置置于所述鈍化槽的 出線端處； 所述清洗裝置，包括三個(gè)級別的清洗裝置，分別為初級清洗裝置、一級清洗裝置、二級 清洗裝置；每個(gè)級別的清洗裝置均包括清洗槽、連接管路、循環(huán)泵；三個(gè)級別的清洗裝置 中，所述清洗槽均采用封閉的不銹鋼容器；且第一級清洗裝置的清洗槽中、第二級清洗裝置 的清洗槽中，分別設(shè)置超聲波清洗裝置； 所述二級清洗裝置的清洗槽上設(shè)置有清洗自來水進(jìn)水端、二級清洗液輸出端； 所述一級清洗裝置的清洗槽上設(shè)置有一級清洗液輸入端、一級清洗液輸出端； 所述初級清洗裝置的清洗槽上設(shè)置有初級清洗液輸入端、初級清洗液輸出端； 所述一級清洗液輸入端通過連接管路、循環(huán)泵與所述二級清洗液輸出端連接；所述一 級清洗液輸出端通過連接管路、循環(huán)泵與所述初級清洗液輸入端連接； 所述初級清洗液輸出端通過連接管路、循環(huán)泵與所述鈍化槽的鈍化液輸入端連接； 所述風(fēng)干裝置設(shè)置在所述二級清洗裝置的出線端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線，其特征 是，所述矯直整形裝置，由五組水平輥和四組立輥組成；同一組立輥或水平輥中，每個(gè)輥中 間開有半圓弧形環(huán)槽，半圓弧形環(huán)槽的深度與加工的地線半徑相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線，其特征 是，所述蒸汽發(fā)生器采用直徑20mm，長度100cm?120cm的不銹鋼管制成；在蒸汽發(fā)生器 中，距出線端45cm?50cm處設(shè)置回水通道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線，其特征 是，所述冷卻水槽長度為2米，冷卻水為5°C?10°C的循環(huán)水。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)線，其特征 是，所述鈍化液儲(chǔ)存箱底部設(shè)置有液位監(jiān)測報(bào)警器。
6. -種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)工藝，其特征是，包括如下步驟： 1) 矯直整形步驟：將待加工的線經(jīng)過所述矯直整形裝置進(jìn)行； 2) 退火步驟：該退火步驟包括： 21) 加熱及保溫步驟：高頻電路通過與之連接的螺旋銅管感應(yīng)加熱石英玻璃管，矯直 整形后的地線送入石英玻璃管中進(jìn)行加熱；加熱過程中，螺旋銅管中加入離子水以調(diào)節(jié)螺 旋銅管自身溫度；； 22) 冷卻步驟：冷卻水槽中的水進(jìn)入蒸汽發(fā)生器，加熱保溫后的地線進(jìn)入蒸汽發(fā)生器 后與蒸汽發(fā)生器中的冷卻水接觸，產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣瞬間充滿蒸汽發(fā)生器、保溫段的 石英玻璃管及加熱段的石英玻璃管，保護(hù)地線在步驟21)的加熱及保溫過程中表面無氧化 現(xiàn)象，石英玻璃管上的排氣口用于排除水蒸氣；蒸汽發(fā)生器上的回水通道阻擋水流過蒸汽 發(fā)生器的進(jìn)線端，避免繼續(xù)流入石英玻璃管，此外水流通過回水通道排除時(shí)即帶走大量熱 量，有效降低地線溫度；地線經(jīng)過蒸汽發(fā)生器后進(jìn)入冷卻水槽，經(jīng)冷卻水槽后的地線表面溫 度為50°C?60°C之間； 3) 鈍化步驟：冷卻后的地線進(jìn)入裝有鈍化液的鈍化槽進(jìn)行鈍化處理； 4) 吹干步驟：吹掉鈍化后的地線表面的鈍化液； 5) 清洗步驟：地線依次經(jīng)過初級清洗、一級清洗、二級清洗；其中的一級清洗、二級清 洗均為超聲波清洗，利用超聲波振動(dòng)清洗地線表面鈍化液和殘留物；清洗過程中，清洗自來 水只添加到二級清洗的清洗槽中，一級清洗的清洗液取自二級清洗的清洗液，初級清洗液 取自一級清洗的清洗液，始終保持第二級最清，保證最佳清洗效果；初級清洗的清洗液輸送 至鈍化步驟的鈍化槽，作為鈍化槽鈍化過程中鈍化反應(yīng)損失揮發(fā)鈍化液的部分補(bǔ)充，鈍化 槽內(nèi)另加適量的原液，即可滿足鈍化液濃度要求； 6) 風(fēng)干步驟，利用干燥的壓縮空氣對清洗后的地線進(jìn)行風(fēng)干，使地線的溫度達(dá)到室 溫； 7) 印字標(biāo)識步驟：風(fēng)干的地線達(dá)到室溫后經(jīng)過噴碼印字； 8) 收線步驟：將加工后的高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線收繞在收線機(jī)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)工藝，其特 征是：蒸汽發(fā)生器的管長為l〇〇cm?120cm，保證水蒸氣瞬間充滿并保持適當(dāng)壓力，為地線 提供充足氣體保護(hù)，亦給其降溫提供合適環(huán)境，避免急冷對其機(jī)械性能產(chǎn)生的影響。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)工藝， 其特征是：冷卻水槽長為2米，冷卻水為循環(huán)水，水溫保持在5°C?10°C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高速鐵路銅合金護(hù)套貫通地線退火鈍化生產(chǎn)工藝，其特 征是：步驟2)中，地線送入加熱石英玻璃管中進(jìn)行加熱時(shí)，加熱溫度為460±5°C;保溫溫度 為420±5°C，地線經(jīng)過的速度為18±lm/min ;地線進(jìn)入鈍化槽，鈍化槽中鈍化液的液面高 度漫過地線5?10mm ;鈍化液的PH值為0. 5?2. 5之間。
【文檔編號】C21D1/74GK104328442SQ201410497667
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】余旺生, 陳社, 申涌, 辛延良, 邱庶華, 韓云躍, 邊歷嵚, 劉明 申請人:濟(jì)南瑞通鐵路電務(wù)有限責(zé)任公司