專利名稱：焊軌機(jī)自動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種焊軌機(jī)自動(dòng)控制器，它屬于鐵道無(wú)縫線路建設(shè)用設(shè)備。
鐵道無(wú)縫線路是本世紀(jì)的重大改革，它對(duì)于提高軌道的強(qiáng)度，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，保證行車安全具有十分明顯的效果，鋼軌現(xiàn)場(chǎng)焊接是無(wú)線線路鋪設(shè)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期以來(lái)由于焊接不良所引起的一系列問(wèn)題，始終困撓著無(wú)縫線路優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮，現(xiàn)在小型氣壓焊技術(shù)已成為鋼軌焊接的主要手段。目前，小型氣壓焊接工藝采用人工控制，操作穩(wěn)定性差，人為干擾因素多，如操作不當(dāng)或由于氣溫及氣體質(zhì)量不穩(wěn)，極易產(chǎn)生回火，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量，在進(jìn)行線口焊軌時(shí)將會(huì)影響正常的運(yùn)輸秩序。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種改善焊接工藝、進(jìn)行自動(dòng)化焊接的焊軌機(jī)自動(dòng)控制器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種焊軌機(jī)自動(dòng)控制器，它是由微機(jī)屏蔽箱1、微機(jī)控制屏3、線路板5、6、步進(jìn)閥位執(zhí)行器7、電源控制閥屏8、變壓器9、調(diào)節(jié)閥11、氣體整流部件12、流量傳感部件13、進(jìn)口過(guò)濾器17、回火安全閥18、電磁閥19、機(jī)箱20、門21、后蓋板22和揚(yáng)聲器23組成的調(diào)節(jié)閥11通過(guò)閥芯桿螺紋與步進(jìn)閥位執(zhí)行器7聯(lián)接，流量傳感部件13通過(guò)氣體整流部件12與調(diào)節(jié)閥11相聯(lián)，電源控制屏8與微機(jī)控制屏3分開布置，氣體整流部件12接在調(diào)節(jié)閥出口處，流量傳感部件13裝在整流部件出口，流量傳感部件13測(cè)得的流量信號(hào)通過(guò)電纜送入微機(jī)，電磁閥19通過(guò)膠管聯(lián)于傳感部件13下方側(cè)及進(jìn)口回火安全閥18之間，在出口裝有回火安全閥18；微機(jī)控制屏3上設(shè)置電源開關(guān)24、急停開關(guān)25、手動(dòng)、自動(dòng)開關(guān)26、試驗(yàn)開關(guān)27、焊接開關(guān)28、數(shù)碼管顯示流量值29、超限報(bào)警指示燈30、和音響信號(hào)；步進(jìn)閥位執(zhí)行器7是由手柄31、螺母軸32、齒輪相蓋33、齒輪箱34、被動(dòng)齒輪35、平鍵36、軸承37、執(zhí)行器殼38、軸承蓋41、限位滑塊42、45、限位開關(guān)43、執(zhí)行器支架44、中間齒輪46、電機(jī)齒輪47、步進(jìn)電機(jī)48、滑塊50和絲杠軸51組成的步進(jìn)電機(jī)48用M4螺釘固定于齒輪箱34底板，電機(jī)軸上裝有齒輪47，齒輪5、16、17構(gòu)成傳動(dòng)部件，齒輪35用平鍵36固定在螺母軸32上，傳動(dòng)部件裝在齒輪箱34上，齒輪箱固定在執(zhí)行器殼38上；螺母軸32、絲杠軸51構(gòu)成閥門驅(qū)動(dòng)部件，中間齒輪46將電機(jī)的圓周運(yùn)動(dòng)由螺母帶動(dòng)絲杠軸51，絲杠軸受滑塊50及限位滑塊44限制，將圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)樯?、下直線運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)閥門的開、閉；螺母軸32由軸承37、執(zhí)行器殼38軸承蓋41組成支承、固定部件；執(zhí)行器殼38用吸頂絲39的聯(lián)接方式與支架44相連；支架44通過(guò)中心孔螺紋與調(diào)節(jié)閥11固定，閥芯桿上M6螺紋與滑塊50M6螺孔相連。
由于采用上述方案，本實(shí)用新型已成為鋼軌焊接的主要手段，它提高了軌道的強(qiáng)度，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，操作方便，穩(wěn)定性高，不產(chǎn)生回火，焊接質(zhì)量佳。
下面通過(guò)附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例正視圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例后視圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例側(cè)視圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例步進(jìn)閥位執(zhí)行器7結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例電路圖。
圖6是工作原理框圖。
圖中1微機(jī)屏蔽箱，2減振墊，3微機(jī)控制屏，4線路板壓條，5、6線路板，7步進(jìn)閥位執(zhí)行器，8電源屏，9變壓器，10基板，11調(diào)節(jié)閥，12氣體整流部件，13流量傳感部件，14接火架，15、16膠管，17進(jìn)口過(guò)濾器，18回火限制閥，19電磁閥，20機(jī)箱，21門，22后蓋板，23揚(yáng)聲器，24電源開關(guān)，25急停開關(guān)，26手動(dòng)、自動(dòng)開關(guān)，27試驗(yàn)開關(guān)，28焊接開關(guān)，29數(shù)碼顯示流量值，30超限報(bào)警指示燈，31手柄，32螺母軸，33齒輪箱蓋，34齒輪箱，35被動(dòng)齒輪，36平鍵，37軸承，38執(zhí)行器殼，39頂絲，40軸承蓋緊固螺釘，41軸承蓋，42、45限位滑塊，43限位開關(guān)，44執(zhí)行器支架，46中間齒輪，47電機(jī)齒輪，48步進(jìn)電機(jī)，49開口銷，50滑塊，51絲杠軸。
參見
圖1、2、3、6；微機(jī)部分是由微機(jī)屏蔽箱1，線路板5、6，和控制屏3組成的，調(diào)節(jié)閥11通過(guò)閥芯桿螺紋與執(zhí)行器7聯(lián)接，流量傳感部件13通過(guò)氣體整流部件與調(diào)節(jié)閥相聯(lián)，流量傳感部件13測(cè)得的流量信號(hào)通過(guò)電纜送入微機(jī)。為提高可靠性，特將電源控制屏8與微機(jī)操作屏3分開布置，為安全生產(chǎn)，防止回火竄入管路，特在出口安裝回火安全閥18。
兩種氣體經(jīng)進(jìn)口通過(guò)過(guò)濾器17進(jìn)入調(diào)節(jié)閥11，調(diào)節(jié)閥11聯(lián)于閥位執(zhí)行器7上，完成對(duì)氣體流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，氣體整流部件12接在調(diào)節(jié)閥出口，起穩(wěn)定氣流的作用，流量傳感部件13接在整流部件12出口，完成對(duì)氣體流量的測(cè)量；電磁閥19通過(guò)膠管聯(lián)于傳感部件13下方側(cè)及出口回火安全閥之間，完成自動(dòng)開閥門、關(guān)閥門的動(dòng)作；回火安全閥18起安全防護(hù)作用，出口用螺紋與外部管路相接。
附件自動(dòng)點(diǎn)火槍通過(guò)電源屏8上點(diǎn)火桿口聯(lián)系微機(jī)輸出口上，完成自動(dòng)點(diǎn)火操作。
微機(jī)控制屏上有各種開關(guān)電源開關(guān)24，急停開關(guān)25，手動(dòng)、自動(dòng)開關(guān)26，試驗(yàn)開關(guān)27，焊接開關(guān)28；還有數(shù)碼管顯示流量值29，超限報(bào)警指示燈30和音響信號(hào)。上述裝設(shè)部件為市售成品。
如圖4所示；步進(jìn)閥位執(zhí)行器7是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)重點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)48用M4螺釘固定在齒輪箱4底板電機(jī)軸上，裝有動(dòng)力輸出齒輪47；齒輪47、46和被動(dòng)齒輪35構(gòu)成傳動(dòng)部件，齒輪35用平鍵36固定在絲母軸32上，接受電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)絲桿作上下運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥11的開關(guān)動(dòng)作，完成對(duì)流量的控制。傳動(dòng)部件安裝在鉛鑄的齒輪箱34上，齒輪箱34用M4螺釘固定于執(zhí)行器殼38上。由絲母軸32、絲杠軸51構(gòu)成閥門驅(qū)動(dòng)部件，即由齒輪46將電機(jī)的圓周運(yùn)動(dòng)由絲母軸帶動(dòng)絲杠軸51，絲杠受滑塊50、限位滑塊44限制。
絲母軸32由軸承37、執(zhí)行器殼38、軸承蓋41構(gòu)成支承及固定部件。執(zhí)行器殼38用于吸頂絲39的聯(lián)接方式與支架44相聯(lián)。支架44由鋁合金鑄成，用中心孔螺紋與調(diào)節(jié)閥11固定在一起。閥芯桿上M6螺紋與滑塊50M6螺孔相聯(lián)，完成動(dòng)力傳遞。
手柄1用于手動(dòng)操作時(shí)的人工操作及安裝時(shí)調(diào)整操作，限位開關(guān)43是閥位下限，同時(shí)是開機(jī)自動(dòng)檢索信號(hào)。軸承37、支架44和執(zhí)行器殼38起支撐和固定作用，齒輪箱34及蓋33完成傳動(dòng)部件的潤(rùn)滑及密封作用。
動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)由微機(jī)單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)48作正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力由電機(jī)軸上齒輪47通過(guò)齒輪46傳動(dòng)于被動(dòng)齒輪35，齒輪46用于調(diào)整主動(dòng)齒輪47和被動(dòng)齒輪35的中心距轉(zhuǎn)動(dòng)方向。通過(guò)齒輪傳動(dòng)于螺母軸32，螺母軸32與絲杠軸51將圓周運(yùn)動(dòng)變成為直線運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥作開、閉動(dòng)作；限位滑塊42、45及滑塊50配合絲杠軸32完居直線運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開關(guān)動(dòng)作，完成對(duì)流量的控制。流量傳感部件13將氣體流量變?yōu)殡娦盘?hào)、送至單片機(jī)，單片機(jī)將其交換為流量值送顯示，同時(shí)與給定值(撥盤開關(guān))進(jìn)行比較、計(jì)算、控制步進(jìn)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行流量調(diào)整，保證焊接正常進(jìn)行。
操作在操作時(shí)分兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段為試驗(yàn)階段，首先接通試驗(yàn)開關(guān)27，計(jì)算機(jī)按給定撥盤開關(guān)值打開電磁閥19供氣，并將閥位調(diào)到所示值后啟動(dòng)點(diǎn)火桿回火，由操作人員觀察火焰情況，直至合適為止，將此時(shí)所顯示的數(shù)值固定于撥盤開關(guān)，實(shí)驗(yàn)調(diào)整工作結(jié)束。第二階段將焊接開關(guān)打開，即進(jìn)入焊接控制程序，將氣體流量穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)，當(dāng)某種氣體不能達(dá)到給定值時(shí)，則發(fā)出警報(bào)，由操作員處理。
還可進(jìn)行手動(dòng)式操作，將手動(dòng)、自動(dòng)開關(guān)26處于手動(dòng)位置，此時(shí)微機(jī)只對(duì)流量進(jìn)行測(cè)量顯示，流量調(diào)節(jié)靠手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門控制，這種情況用于故障狀態(tài)下保證焊軌繼續(xù)進(jìn)行。
設(shè)有急停開關(guān)25，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障不能?；蛐枇⒓赐r(shí)，可搬動(dòng)急停開關(guān)25，立即切斷氣源，停止供氣。
如圖5所示，為總電路圖。采用元件型號(hào)與作用見表1
表1序號(hào)名稱型號(hào)在電路中的作用目的IC1單片微機(jī)8751中央處理機(jī)IC2八D鎖存器74373地址譯碼地址緩沖寄存器IC3、4八D觸發(fā)器74273輸出控制電機(jī)、點(diǎn)火、報(bào)警輸出IC5、6三態(tài)緩沖器74244數(shù)字撥盤輸入緩沖輸入寄存IC7－10移位寄存器74164顯示驅(qū)動(dòng)、譯碼顯示控制IC11雙單穩(wěn)觸發(fā)器4528輸入整形、放大輸入驅(qū)動(dòng)IC12雙線性放大器UA747輸入放大信號(hào)放大IC13時(shí)基電路NE555信號(hào)發(fā)生器驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器IC14或門電路7403邏輯電路邏輯運(yùn)算IC15與門電路7400邏輯電路邏輯運(yùn)算G01光電耦合器TLP521光電隅離隅離G02－5光電耦合器TPL521光電隅離隅離AN1－5按鈕主令開關(guān)人、機(jī)交流K1－2開關(guān)主令開關(guān)功能設(shè)定BCD1－4數(shù)碼開關(guān)數(shù)據(jù)輸入LED1－4數(shù)碼管流量顯示J固態(tài)繼電器輸出開關(guān)電閥控制Q點(diǎn)火槍點(diǎn)火輸出BG2－7晶體管電機(jī)驅(qū)動(dòng)
權(quán)利要求1.一種焊軌機(jī)自動(dòng)控制器，其特征在于它是由微機(jī)屏蔽箱(1)、微機(jī)控制屏(3)、線路板(5)、(6)、步進(jìn)閥位執(zhí)行器(7)、電源控制閥屏(8)、變壓器(9)、調(diào)節(jié)閥(11)、氣體整流部件(12)、流量傳感部件(13)、進(jìn)口過(guò)濾器(17)、回火安全閥(18)、電磁閥(19)、機(jī)箱(20)、門(21)、后蓋板(22)和揚(yáng)聲器(23)組成的a、調(diào)節(jié)閥(11)通過(guò)閥芯桿螺紋與步進(jìn)閥位執(zhí)行器(7)聯(lián)接，流量傳感部件(13)通過(guò)氣體整流部件(12)與調(diào)節(jié)閥(11)相聯(lián)，電源控制屏(8)與微機(jī)控制屏(3)分開布置，氣體整流部件(12)接在調(diào)節(jié)閥出口處，流量傳感部件(13)裝在整流部件出口，流量傳感部件(13)測(cè)得的流量信號(hào)通過(guò)電纜送入微機(jī)，電磁閥(19)通過(guò)膠管聯(lián)于傳感部件(13)下方側(cè)及進(jìn)口回火安全閥(18)之間，在出口裝有回火安全閥(18)；b、微機(jī)控制屏(3)上設(shè)置電源開關(guān)(24)、急停開關(guān)(25)、手動(dòng)、自動(dòng)開關(guān)(26)、試驗(yàn)開關(guān)(27)、焊接開關(guān)(28)、數(shù)碼管顯示流量值(29)、超限報(bào)警指示燈(30)、和音響信號(hào)；c、步進(jìn)閥位執(zhí)行器(7)是由手柄(31)、螺母軸(32)、齒輪相蓋(33)、齒輪箱(34)、被動(dòng)齒輪(35)、平鍵(36)、軸承(37)、執(zhí)行器殼(38)、軸承蓋(41)、限位滑塊(42)、(45)、限位開關(guān)(43)、執(zhí)行器支架(44)、中間齒輪(46)、電機(jī)齒輪(47)、步進(jìn)電機(jī)(48)、滑塊(50)和絲杠軸(51)組成的步進(jìn)電機(jī)(48)用M4螺釘固定于齒輪箱(34)底板，電機(jī)軸上裝有齒輪(47)，齒輪(5)、(16)、(17)構(gòu)成傳動(dòng)部件，齒輪(35)用平鍵(36)固定在螺母軸(32)上，傳動(dòng)部件裝在齒輪箱(34)上，齒輪箱固定在執(zhí)行器殼(38)上；螺母軸(32)、絲杠軸(51)構(gòu)成閥門驅(qū)動(dòng)部件，中間齒輪(46)將電機(jī)的圓周運(yùn)動(dòng)由螺母帶動(dòng)絲杠軸(51)，絲杠軸受滑塊(50)及限位滑塊(44)限制，將圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)樯?、下直線運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)閥門的開、閉；螺母軸(32)由軸承(37)、執(zhí)行器殼(38)軸承蓋(41)組成支承、固定部件；執(zhí)行器殼(38)用吸頂絲(39)的聯(lián)接方式與支架(44)相連；支架(44)通過(guò)中心孔螺紋與調(diào)節(jié)閥(11)固定，閥芯桿上M6螺紋與滑塊(50)M6螺孔相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種焊軌機(jī)自動(dòng)控制器，其特點(diǎn)是由步進(jìn)閥位執(zhí)行器、變壓器、調(diào)節(jié)閥、氣體整流部件、流量傳感部件、回火安全閥、電磁閥、電源控制屏、機(jī)體和微機(jī)屏蔽箱、控制屏、線路板等組成的；調(diào)節(jié)閥與步進(jìn)閥位執(zhí)行器聯(lián)接，流量傳感部件通過(guò)氣體整流部件與調(diào)節(jié)閥相聯(lián)，電源控制屏與微機(jī)控制屏分開布置，氣體整流部件接在調(diào)節(jié)閥出口處，流量傳感部件裝在整流部件出口，流量傳感部件測(cè)得的流量信號(hào)通過(guò)電纜送入微機(jī)，電磁閥通過(guò)膠管聯(lián)于傳感部件下方側(cè)及出口回火安全閥之間。本產(chǎn)品操作方便、穩(wěn)定性高、不產(chǎn)生回火、焊接質(zhì)量好，提高了軌道的強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B23K5/00GK2159848SQ9321722
公開日1994年3月30日 申請(qǐng)日期1993年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月30日
發(fā)明者郭志忠, 王德甲 申請(qǐng)人:郭志忠, 王德甲