一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置，包括：刮削裝置、變形裝置及焊接裝置、提供焊接保護(hù)氣的供氣裝置；刮削裝置包括兩組刮刀以刮削銅合金帶左、右側(cè)分切面；變形裝置包括四個(gè)階段的變形裝置；第一階段包括第一立輥、第一水平輥、第二立輥；第二階段包括第二、三、四水平輥及第三立輥、第五水平輥及第四、五立輥；第三階段包括第六、七、八水平輥；第四階段包括第六立輥、第七立輥；每道水平輥、立輥設(shè)置該工序步驟的形狀構(gòu)造，且每道水平輥的構(gòu)造是相互關(guān)聯(lián)相互影響的。所述焊接裝置的焊槍設(shè)置在第七水平輥處。上述裝置使合縫穩(wěn)定，表面損傷少，有利于焊接，且焊接不易發(fā)生缺陷、質(zhì)量可靠穩(wěn)定。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鐵路用貫通地線的制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路專(zhuān)用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)鐵路通信、信號(hào)、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(guò)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，但黃銅合金材料如何緊密包覆在導(dǎo)體外面還沒(méi)有成熟的工藝，據(jù)調(diào)研了解，目前可能有兩種工藝方法，一種是連軋連鑄工藝，此工藝可滿足無(wú)縫、緊密包覆導(dǎo)體的工藝要求，但由于是合金材料，組成材料的熔點(diǎn)不一致，使其工藝溫度控制很難達(dá)到要求，產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)厚度不均勻、偏心等質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)由于溫度高，可能導(dǎo)致熔點(diǎn)低的材料成分有揮發(fā)現(xiàn)象，使材料性能有所下降，切不具備連續(xù)生產(chǎn)條件；另一種生產(chǎn)工藝是采用合金帶材縱包焊接的工藝方法，由于材料厚度為1.0mm，且硬度大，變形困難，傳統(tǒng)的工藝變形方法易造成合縫不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致偏弧、穿洞等焊接缺陷，不能保證產(chǎn)品質(zhì)量，有時(shí)會(huì)造成很大浪費(fèi)，再者焊接電流的大小和焊弧位置靠目測(cè)和人工調(diào)整，根本無(wú)法有效控制和跟蹤焊接質(zhì)量，因此，目前現(xiàn)有的工藝方法還無(wú)法滿足合金地線連續(xù)穩(wěn)定正常生產(chǎn)的要求，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置，使高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套合縫穩(wěn)定，表面損傷少，有利于焊接，而且焊接時(shí)不容易發(fā)生偏弧、穿洞等焊接缺陷，從而使得護(hù)套質(zhì)量可靠穩(wěn)定。
[0005]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置，其特征是，包括:
[0006]刮削裝置，包括分別刮削銅合金帶左、右側(cè)分切面的兩組刮刀；一組刮削銅合金帶左側(cè)分切面的刮刀記為左刮刀，另一組刮削銅合金帶右側(cè)分切面的刮刀記為右刮刀，所述刮刀上設(shè)有用于容納銅合金帶邊沿處的U型刀口，U型刀口內(nèi)設(shè)置有用于刮削的刀刃，刀刃的上方形成對(duì)銅合金帶的上表面起穩(wěn)定限位作用的上限面；刀刃的下方形成對(duì)銅合金帶的下表面起穩(wěn)定限位作用的下限面；
[0007]變形裝置，按照銅合金帶加工變形成圓管的順序包括四個(gè)階段的變形裝置；
[0008]第一階段的變形裝置包括兩道立輥、一道水平輥；按照銅合金帶的加工變形順序依次記為第一立輥、第一水平輥、第二立輥；
[0009]第二階段的變形裝置包括三道立輥、四道水平輥；按照銅合金帶的加工變形順序依次記為第二水平輥、第三水平輥、第四水平輥、第三立輥、第五水平輥、第四立輥、第五立輥；
[0010]第三階段的變形裝置包括三道水平輥；按照銅合金帶的加工變形順序依次記為第六水平棍、第七水平棍、第八水平棍；
[0011]第四階段的變形裝置包括兩道立輥，按照銅合金帶的加工變形順序依次記為第六立輥、第七立輥；
[0012]所述一道立輥包括一個(gè)下輥模具、一個(gè)上輥模具；下輥模具、上輥模具的軸線平行；所述下輥模具上設(shè)置有用于銅合金帶變形的環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽的母線為圓弧線；
[0013]所述上輥模具設(shè)置有三種；
[0014]第一種上輥模具上設(shè)有與所述環(huán)形凹槽相對(duì)應(yīng)配合的環(huán)形凸臺(tái)；環(huán)形凸臺(tái)的母線至少包括一段左側(cè)圓弧、一段右側(cè)圓弧，兩段圓弧對(duì)稱(chēng)；
[0015]第二種上輥模具上設(shè)置有環(huán)形楔塊，環(huán)形楔塊上離上輥模具的軸線遠(yuǎn)的一端記為遠(yuǎn)心端，離上輥模具的軸線近的一端記為近心端；所述環(huán)形楔塊的近心端與左圓弧面連接形成一道用于卡裝并擠壓銅合金帶左側(cè)邊沿的左卡槽；所述環(huán)形楔塊的近心端與右圓弧面連接形成一道用于卡裝并擠壓銅合金帶右側(cè)邊沿的右卡槽；左卡槽與右卡槽在環(huán)形楔塊左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置；
[0016]第三種上輥模具上設(shè)置有用于銅合金帶合縫的環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽的母線也為圓弧線；
[0017]所述的第一立輥的上輥模具、第二立輥的上輥模具均為第一種上輥模具；第二立輥的下輥模具上環(huán)形凹槽的深度大于第一立輥的下輥模具上環(huán)形凹槽的深度；第二立輥的上輥模具上環(huán)形凸臺(tái)的寬度小于第一立輥的上輥模具上環(huán)形凸臺(tái)的寬度；所述的第三立輥的上輥模具、第四立輥的上輥模具、第五立輥的上輥模具均為第二種上輥模具；由第三立輥向第五立輥的方向，所述上輥模具上與卡裝銅合金帶邊沿寬度相對(duì)應(yīng)的左卡槽深度、右卡槽深度分別逐個(gè)變深，所述左圓弧面的半徑、右圓弧面的半徑分別逐個(gè)變小，所述環(huán)形楔塊近心端的左右方向?qū)挾戎饌€(gè)變小，且環(huán)形楔塊的直徑逐個(gè)變小；
[0018]所述的第六立輥的上輥模具、第七立輥的上輥模具均為第三種上輥模具；
[0019]所述下輥模具設(shè)置有兩種:
[0020]第一種下輥模具中，所述環(huán)形凹槽的母線中的中段線為直線；
[0021]第二種下輥模具中，所述環(huán)形凹槽的母線中的中段線為圓弧線；
[0022]所述第一立輥、第二立輥的下輥模具均為第一種下輥模具；第二立輥的下輥模具上的環(huán)形凹槽的寬度小于第一立輥的下輥模具上環(huán)形凹槽的寬度；
[0023]所述第三立輥、第四立輥、第五立輥、第六立輥、第七立輥的下輥模具均為第二種下輥模具；
[0024]所述一道水平輥由兩個(gè)結(jié)構(gòu)及大小完全相同的水平輥模具在同一水平面內(nèi)相互平行的設(shè)置構(gòu)成，一個(gè)為左輥模具、一個(gè)右輥模具；每個(gè)水平輥模具上均設(shè)置有一道環(huán)形凹槽位于環(huán)形凹槽上方的部分記為模具上部，位于環(huán)形凹槽下方的部分記為模具下部；
[0025]所述的水平輥模具設(shè)置有兩種:
[0026]第一種水平輥模具的模具下部直徑大于模具上部直徑，該種水平輥模具的環(huán)形凹槽的母線由兩段圓弧連接而成，兩段圓弧不同心，且上段圓弧的弧長(zhǎng)小于下段圓弧的弧長(zhǎng)；
[0027]第二種水平輥模具的模具下部直徑與模具上部直徑相等，環(huán)形凹槽的母線為半圓形??；
[0028]所述的第一水平輥、第二水平輥、第三水平輥、第四水平輥的水平輥模具均為第一種水平輥模具；且由第一水平輥至第四水平輥，環(huán)形凹槽的槽深逐個(gè)減小，環(huán)形凹槽的母線中上段圓弧的弧長(zhǎng)逐個(gè)增長(zhǎng)，下段圓弧的弧長(zhǎng)逐個(gè)縮短；
[0029]所述的第五水平輥、第六水平輥、第七水平輥、第八水平輥的水平輥模具均為第二種水平輥模具；
[0030]該制備裝置還包括合金護(hù)套合縫焊接裝置及焊接時(shí)提供保護(hù)氣體的供氣裝置；焊接裝置的焊槍設(shè)置在第七水平輥處。
[0031]作為一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置的進(jìn)一步的技術(shù)方案:所述刮削裝置中，所述刮刀的U型刀口內(nèi)，上限面、下限面之間的直線距離比銅合金帶的厚度大0.1mm ；U型刀口的深度范圍為5_?10_。
[0032]作為一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置的進(jìn)一步的技術(shù)方案:所述第一種上輥模具的環(huán)形凸臺(tái)上設(shè)置有一圈環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的母線連接在環(huán)形凸臺(tái)的母線上左側(cè)圓弧、右側(cè)圓弧之間。
[0033]作為一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置的進(jìn)一步的技術(shù)方案:所述第六水平輥與第七水平輥之間的間距、第七水平輥與第八水平輥之間的間距均為120mm ；第六水平輥的兩個(gè)水平輥模具之間的間距、第七水平輥的兩個(gè)水平輥模具之間的間距、第八水平輥的兩個(gè)水平輥模具之間的間距均為3mm。
[0034]作為一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置的進(jìn)一步的技術(shù)方案:
[0035]所述合金護(hù)套合縫焊接裝置為可提供焊接速度4m/min、起弧電流50A、基準(zhǔn)電流160A、從起弧電流升至基準(zhǔn)電流的時(shí)間為10秒的焊接裝置；
[0036]所述供氣裝置為氣體輸出流量可達(dá)15L/min-20L/min的供氣裝置；供氣裝置內(nèi)裝有由80%氬氣與20%二氧化碳混合形成的保護(hù)氣體。
[0037]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用銅合金帶分切面刮削處理、銅合金帶縱包變形包覆導(dǎo)體方法、縱包縫隙自動(dòng)焊接等工藝，變形合縫的穩(wěn)定性高，焊接可靠穩(wěn)定，采用的變形裝置，變形平順?lè)€(wěn)定，使得合縫穩(wěn)定、質(zhì)量高，采用自動(dòng)跟蹤焊接，操作簡(jiǎn)單，克服了人為操作許多不利因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，保證了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定可靠，充分滿足了廣品技術(shù)要求，同時(shí)由于變形穩(wěn)定可罪，焊接自動(dòng)跟蹤，有效提聞生廣速度，在提聞廣品質(zhì)量的同時(shí)，提高了效率和經(jīng)濟(jì)效益。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0039]圖1為本實(shí)用新型的制備裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本實(shí)用新型的制備裝置中刮削裝置的結(jié)構(gòu)示意圖及工作狀態(tài)示意圖；
[0041]圖3為本實(shí)用新型的制備裝置中第一、第二立輥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖4為本實(shí)用新型的制備裝置中第三、四、五立輥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖5為本實(shí)用新型的制備裝置中第六、七立輥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖6為本實(shí)用新型的制備裝置中第一、二、三、四水平輥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖7為本實(shí)用新型的制備裝置中第五、六、七、八水平輥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖8為本實(shí)用新型的制備裝置中水平輥、立輥的排列及結(jié)構(gòu)差異的示意圖；
[0047]圖9為第一立輥的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0048]圖10為第二立輥的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0049]圖11為第三立輥的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0050]圖12為第四立輥的示意圖(標(biāo)有尺寸的);
[0051]圖13為第五立輥的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0052]圖14為第六立輥的示意圖(標(biāo)有尺寸的);
[0053]圖15為第七立輥的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0054]圖16為第一水平輥的水平輥模具的示意圖(標(biāo)有尺寸的);
[0055]圖17為第二水平輥的水平輥模具的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0056]圖18為第三水平輥的水平輥模具的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0057]圖19為第四水平輥的水平輥模具的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0058]圖20為第五水平輥的水平輥模具的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0059]圖21為第六水平輥的水平輥模具的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0060]圖22為第七水平輥的水平輥模具的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0061]圖23為第八水平輥的水平輥模具的示意圖(標(biāo)有尺寸的)；
[0062]圖中:
[0063]I刮削裝置，101左刮刀，102右刮刀，103U型刀口，104刀刃，105上限面，106下限面，
[0064]2第一立輥，21上輥模具，22下輥模具，23環(huán)形凹槽，24環(huán)形凸臺(tái)，25環(huán)形凹槽，26圓弧線，27圓弧線，28直線，
[0065]3第一水平輥，31左輥模具，32環(huán)形凹槽，33左輥模具上部，34左輥模具下部，36右輥模具，37環(huán)形凹槽，38右輥模具上部，39右輥模具下部，
[0066]4第二立輥，
[0067]5第二水平輥，
[0068]6第三水平輥，
[0069]7第四水平輥，
[0070]8第三立輥，81上輥模具，82下輥模具，83環(huán)形楔塊，84左圓弧面，85左卡槽，86右圓弧面,87右卡槽,88環(huán)形凹槽，
[0071]9第五水平輥，91左輥模具，92環(huán)形凹槽，93左輥模具上部，94左輥模具下部，95右輥模具，96右輥模具的環(huán)形凹槽，97右輥模具上部，98右輥模具下部，
[0072]10第四立輥，
[0073]11第五立輥，
[0074]12第六水平輥，
[0075]13第七水平輥，
[0076]14第八水平輥，
[0077]15第六立輥，151上輥模具，152下輥模具，153環(huán)形凹槽，154環(huán)形凹槽，
[0078]16第七立輥；
[0079]17焊槍位置，
[0080]18銅合金帶。

【具體實(shí)施方式】
[0081]如圖1所示，該高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置，主要包括刮削裝置、變形裝置，還包括合金護(hù)套合縫焊接裝置及焊接時(shí)提供保護(hù)氣體的供氣裝置。
[0082]如圖2所示，該制備裝置中的刮削裝置I包括分別刮削銅合金帶18左、右側(cè)分切面的兩組刮刀，一組刮削銅合金帶18左側(cè)分切面的刮刀記為左刮刀101，另一組刮削銅合金帶18右側(cè)分切面的刮刀記為右刮刀102，所述刮刀上設(shè)有用于容納銅合金帶邊沿處的U型刀口 103，U型刀口 103內(nèi)設(shè)置有用于刮削的刀刃104，刀刃104的上方形成對(duì)銅合金帶18的上表面起穩(wěn)定限位作用的上限面105 ;刀刃104的下方形成對(duì)銅合金帶18的下表面起穩(wěn)定限位作用的下限面106。上限面、下限面無(wú)刮削功能。
[0083]作為該實(shí)施例的進(jìn)一步的技術(shù)手段:在刮削裝置I中，所述刮刀的U型刀口 103內(nèi)，上限面105、下限面106之間的直線距離比銅合金帶18的厚度大0.1mm。U型刀口深度依據(jù)帶材寬度而定，以帶材走行平穩(wěn)為準(zhǔn)；U型刀口的深度范圍為5mm?10mm。兩刮刀之間的距離可根據(jù)銅合金帶的寬度及刮削質(zhì)量進(jìn)行適量調(diào)整。
[0084]如圖1所示，變形裝置，按照銅合金帶加工變形成圓管的順序包括四個(gè)階段的變形裝置。
[0085]第一階段的變形裝置包括兩道立輥、一道水平輥；按照銅合金帶18的加工變形順序依次記為第一立輥2、第一水平輥3、第二立輥4。第一階段為初變形:將板材變形為類(lèi)U形。
[0086]第二階段的變形裝置包括三道立輥、四道水平輥；按照銅合金帶的加工變形順序依次記為第二水平輥5、第三水平輥6、第四水平輥7、第三立輥8、第五水平輥9、第四立輥10、第五立輥11。第二階段為逐漸成圓形，通過(guò)水平輥?zhàn)笥覉A弧尺寸由大到接近定徑尺寸的漸變和立輥上下圓弧尺寸由大到接近定徑尺寸的漸變，使銅帶在變形過(guò)程中，受到上下、左右穩(wěn)定的擠壓力，逐漸將銅合金帶材由U形變?yōu)閳A弧狀再由圓弧狀變?yōu)閳A形。
[0087]第三階段的變形裝置包括三道水平輥；按照銅合金帶的加工順序依次記為第六水平輥12、第七水平輥13、第八水平輥14 ;第三階段為成型固定并焊接，將合縫位置控制穩(wěn)定準(zhǔn)確。
[0088]第四階段的變形裝置包括兩道立輥，按照銅合金帶的加工順序依次記為第六立輥15、第七立輥16。第四階段為定徑階段，使焊接后的地線均勻、圓整、線徑一致。
[0089]該變形裝置采用特殊比例的水平輥和獨(dú)特開(kāi)槽設(shè)計(jì)的立輥分別在橫向、縱向提供穩(wěn)定的擠壓力，逐漸將帶材由U形變?yōu)閳A形。水平輥和立輥的排列設(shè)置方式直接影響著合縫最終的質(zhì)量。
[0090]本實(shí)用新型的所有壓輥均為被動(dòng)擠壓方式，每個(gè)壓輥兩端均有配合緊密軸承座與加工精確的上下左右可調(diào)節(jié)的支座相連，使用過(guò)程中，可根據(jù)變形情況對(duì)其進(jìn)行適量調(diào)整，同時(shí)依靠獨(dú)特設(shè)計(jì)的軋輥模具開(kāi)槽位置、母線中各圓弧線尺寸大小，使得帶材變形緩慢、平滑，在帶材行進(jìn)過(guò)程中，漸漸受到模具變形外力，從而達(dá)到穩(wěn)定的變形效果。
[0091]變形模具均采用優(yōu)質(zhì)模具鋼制作，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，有效保證了模具的使用壽命，具有穩(wěn)定的變形效果。
[0092]如圖3、4、5所示，所述一道立輥包括一個(gè)下輥模具、一個(gè)上輥模具；下輥模具、上輥模具的軸線平行；所述上輥模具設(shè)置有三種；
[0093]如圖3所示，第一種上輥模具上設(shè)有與所述環(huán)形凹槽相對(duì)應(yīng)配合的環(huán)形凸臺(tái)。環(huán)形凸臺(tái)的母線至少包括一段左側(cè)圓弧、一段右側(cè)圓弧，兩段圓弧對(duì)稱(chēng)。
[0094]第一種上輥模具還采用了進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)手段:所述第一種上輥模具的環(huán)形凸臺(tái)上設(shè)置有一圈環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的母線連接在環(huán)形凸臺(tái)的母線上左側(cè)圓弧、右側(cè)圓弧之間。在環(huán)形凸臺(tái)上設(shè)置環(huán)形凹槽的目的是，便于地線導(dǎo)體沿凹槽的轉(zhuǎn)動(dòng)而平穩(wěn)的水平行進(jìn)，環(huán)形凸臺(tái)給予導(dǎo)體一定的壓力，使其沿著預(yù)成型的銅管水平行進(jìn)。
[0095]所述的第一立輥2的上輥模具、第二立輥4的上輥模具均為第一種上輥模具。圖3是以第一立輥2的結(jié)構(gòu)為例子示意了第一種上輥模具，圖中示出了第一立輥2的上輥模具21、下輥模具22，下輥模具上的環(huán)形凹槽23，上輥模具上的環(huán)形凸臺(tái)24及環(huán)形凸臺(tái)上的環(huán)形凹槽25。
[0096]第二立輥4的上輥模具上環(huán)形凸臺(tái)的寬度小于第一立輥2的上輥模具上環(huán)形凸臺(tái)的寬度。
[0097]圖4所示為第二種上輥模具，該種上輥模具上設(shè)置有環(huán)形楔塊，環(huán)形楔塊上離上輥模具的軸線遠(yuǎn)的一端記為遠(yuǎn)心端，離上輥模具的軸線近的一端記為近心端。所述環(huán)形楔塊的近心端與左圓弧面連接形成一道用于卡裝并擠壓銅合金帶左側(cè)邊沿的左卡槽；所述環(huán)形楔塊的近心端與右圓弧面連接形成一道用于卡裝并擠壓銅合金帶右側(cè)邊沿的右卡槽；左卡槽與右卡槽在環(huán)形楔塊左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
[0098]所述的第三立輥8的上輥模具、第四立輥10的上輥模具、第五立輥11的上輥模具均為第二種上輥模具。以第三立輥8為例，圖4中示意出了第三立輥8的上輥模具81、下輥模具82、環(huán)形楔塊83、左圓弧面84、左卡槽85、右圓弧面86、右卡槽87、環(huán)形凹槽88。
[0099]由第三立輥8向第五立輥11的方向:
[0100]上輥模具上左卡槽85的深度、右卡槽87的深度分別依次變深；即第四立輥10上的左、右卡槽分別比第三立輥8上的左、右卡槽深，第五立輥11上左、右卡槽分別比第四立輥10上的左、右卡槽深。此外左圓弧面、右圓弧面的變形弧度逐個(gè)變大。
[0101]所述環(huán)形楔塊近心端的左右方向?qū)挾戎饌€(gè)變小，且環(huán)形楔塊的直徑逐個(gè)變??；gp第四立輥10的環(huán)形楔塊近心端寬度小于第三立輥8的環(huán)形楔塊近心端寬度，第五立輥11的環(huán)形楔塊近心端寬度小于第四立輥10的環(huán)形楔塊近心端寬度；第四立輥10的環(huán)形楔塊直徑小于第三立輥8的環(huán)形楔塊直徑，第五立輥11的環(huán)形楔塊直徑小于第四立輥10的環(huán)形楔塊直徑。
[0102]圖5所示為第三種上輥模具，該種上輥模具上設(shè)置有用于銅合金帶合縫的環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽的母線也為圓弧線。
[0103]所述的第六立輥15的上輥模具、第七立輥16的上輥模具均為第三種上輥模具。以第六立輥為例，圖5示意出了第六立輥15的上輥模具151、下輥模具152、下輥模具上的環(huán)形凹槽153、上輥模具上的環(huán)形凹槽154。該處兩個(gè)上輥模具完全一致，起定徑、穩(wěn)線、校園作用，便于后續(xù)減徑拉拔。
[0104]每道立輥的下輥模具上均設(shè)置有用于銅合金帶變形的環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽的母線至少包括兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)置的圓弧線，兩端圓弧線之間為中段線。
[0105]所述下輥模具設(shè)置有兩種:
[0106]第一種下輥模具中，所述環(huán)形凹槽的母線中的中段線為直線；第二種下輥模具中，所述環(huán)形凹槽的母線中的中段線為圓弧線。
[0107]所述第一立輥2、第二立輥4的下輥模具均為第一種下輥模具。圖3以第一立輥為例，示意出了下輥模具22的環(huán)形凹槽23，可以看出該環(huán)形凹槽23的母線有兩端的圓弧線26,27和中段的直線28。
[0108]第二立輥2的下輥模具上的環(huán)形凹槽的寬度小于第一立輥的下輥模具上環(huán)形凹槽的寬度；第二立輥的下輥模具上環(huán)形凹槽的深度大于第一立輥的下輥模具上環(huán)形凹槽的深度。
[0109]所述第三立輥8、第四立輥10、第五立輥11、第六立輥15、第七立輥16的下輥模具均為第二種下輥模具。
[0110]如圖6、7所示，所述一道水平輥由兩個(gè)結(jié)構(gòu)及大小完全相同的水平輥模具在同一水平面內(nèi)相互平行的設(shè)置構(gòu)成，一個(gè)為左輥模具、一個(gè)右輥模具；每個(gè)水平輥模具上均設(shè)置有一道環(huán)形凹槽位于環(huán)形凹槽上方的部分記為模具上部，位于環(huán)形凹槽下方的部分記為模具下部；
[0111]所述的水平輥設(shè)置有兩種:
[0112]圖6所示的為第一種水平輥，該種水平輥模具的模具下部直徑大于模具上部直徑，該種水平輥模具的環(huán)形凹槽的母線由兩段圓弧連接而成，兩段圓弧不同心，且上段圓弧的弧長(zhǎng)小于下段圓弧的弧長(zhǎng)。兩段圓弧平滑過(guò)渡連接。
[0113]所述第一水平輥3、第二水平輥5、第三水平輥6、第四水平輥7的水平輥模具均為上述的第一種水平輥模具。以第一水平輥3為例，圖6示意了第一水平輥3的左輥模具31、左輥模具上的環(huán)形凹槽32、左輥模具上部33、左輥模具下部34、右輥模具36、右輥模具上的環(huán)形凹槽37、右輥模具上部38、右輥模具下部39。由第一水平輥3至第四水平輥7，環(huán)形凹槽的槽深逐個(gè)減小，環(huán)形凹槽的母線中上段圓弧的弧長(zhǎng)逐個(gè)增長(zhǎng)，下段圓弧的弧長(zhǎng)逐個(gè)縮短，這樣才能起到逐步變形整圓的作用。
[0114]圖7所示的為第二種水平輥，該種水平輥模具的模具下部直徑與模具上部直徑相等，環(huán)形凹槽的母線為半圓形弧。所述的第五水平輥9、第六水平輥12、第七水平輥13、第八水平輥14的水平輥模具均為第二種水平輥模具。
[0115]以第五水平輥9為例，圖7示意出了第五水平輥9的左輥模具91、左輥模具的環(huán)形凹槽92、左輥模具上部93、左輥模具下部94、右輥模具95、右輥模具的環(huán)形凹槽96、右輥模具上部97、右輥模具下部98。
[0116]為了更清楚的說(shuō)明，各道立輥之間的差異、各道水平輥之間的差異，圖8-23依次表達(dá)了立輥、水平輥的排列順序，及每道立輥、每道水平輥的示例尺寸，這樣可以更直觀的看出彼此之間的差異。圖9-23中的尺寸只是其中一種優(yōu)選的例子。圖9-23的圖紙縮放比例相同，以更方便進(jìn)行相互對(duì)比。
[0117]該高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置還包括合金護(hù)套合縫焊接裝置及焊接時(shí)提供保護(hù)氣體的供氣裝置；焊接裝置的焊槍位置17設(shè)置在第七水平輥13處。
[0118]作為該高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置的進(jìn)一步的技術(shù)方案:所述合金護(hù)套合縫焊接裝置為可提供焊接速度4m/min、起弧電流50A、基準(zhǔn)電流160A、從起弧電流升至基準(zhǔn)電流的時(shí)間為10秒的焊接裝置；所述供氣裝置為氣體輸出流量可達(dá)15L/min-20L/min的供氣裝置；供氣裝置內(nèi)裝有由80%氬氣與20% 二氧化碳混合形成的保護(hù)氣體。
[0119]作為該高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置的進(jìn)一步的技術(shù)方案:所述第六水平輥12與第七水平輥13之間的間距、第七水平輥13與第八水平輥14之間的間距均為120mm ;第六水平輥12的兩個(gè)水平輥模具之間的間距、第七水平輥13的兩個(gè)水平輥模具之間的間距、第八水平輥14的兩個(gè)水平輥模具之間的間距均為3mm。
[0120]另外，利用上述高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置實(shí)施的制備方法，包括如下步驟:
[0121]I)選用厚度為Imm的銅合金帶18作為加工對(duì)象；
[0122]2)刮削處理，利用刮削裝置I分別刮削銅合金帶左、右側(cè)分切面；去除毛邊使銅合金帶的左、右側(cè)分切面光滑平整；保證變形合縫后縫隙的均勻穩(wěn)定；
[0123]3)銅合金帶18的第一階段變形，將銅合金帶18由平板形變?yōu)轭?lèi)U形，該步驟包括:
[0124]301)先進(jìn)入第一立輥2，銅合金帶的中心線與第一立輥2的上輥模具的環(huán)形凸臺(tái)24的中線、下輥模具的環(huán)形凹槽23的中線為上下對(duì)準(zhǔn)；第一立輥的上輥模具的環(huán)形凸臺(tái)24、下輥模具的環(huán)形凹槽23對(duì)銅合金帶18進(jìn)行擠壓初變形，使銅合金帶18的左右兩側(cè)邊沿向上翻起，且銅合金帶的中部呈弧形下凹；
[0125]302)經(jīng)第一立輥2加工后的銅合金帶再進(jìn)入第一水平棍3，第一水平輥3的左輥模具的環(huán)形凹槽32、右輥模具的環(huán)形凹槽37對(duì)銅合金帶進(jìn)行進(jìn)一步整形，使銅合金帶左右兩側(cè)邊緣同向中間彎曲變形，銅合金帶的左右兩側(cè)邊沿之間形成待合縫的縫口 ；第一水平輥3的水平面35對(duì)變形的帶材具有支撐和穩(wěn)定地作用，能使銅帶相對(duì)更穩(wěn)定的將帶材在模具外力的作用下逐漸變形為近圓形；
[0126]303)經(jīng)第一水平輥3加工后的銅合金帶再進(jìn)入第二立輥4，在第二立輥4的上輥模具的環(huán)形凸臺(tái)、下輥模具的環(huán)形凹槽之間進(jìn)一步進(jìn)行整形；
[0127]4)銅合金帶的第二階段變形，將銅合金帶由類(lèi)U形變?yōu)閳A弧形并進(jìn)一步變?yōu)閳A形，該步驟包括:
[0128]401)經(jīng)第二立輥4加工后的銅合金帶再進(jìn)入第二水平輥5、第三水平輥6、第四水平輥7進(jìn)行逐步整形；進(jìn)行左右方向的圓度調(diào)整，將所述縫口逐步縮小；
[0129]402)再經(jīng)第三立輥8，進(jìn)一步進(jìn)行豎直方向上的圓度調(diào)整，同時(shí)也使所述的縫口進(jìn)一步縮??；
[0130]403)再經(jīng)第五水平輥9，進(jìn)一步在左右方向上進(jìn)行圓度調(diào)整；第五水平輥9的設(shè)置可有效解決采用立輥擠壓以變?yōu)闄E圓形且在經(jīng)過(guò)第四立輥和第五立輥時(shí)易導(dǎo)致表面擠傷出現(xiàn)縱向劃痕或細(xì)絲脫落的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響焊接的質(zhì)量，通過(guò)試驗(yàn)表明，采用此方案不僅克服了上述缺陷，對(duì)帶材合縫位置的穩(wěn)定性起到了很好的作用；
[0131]404)再經(jīng)第四立輥10、第五立輥11，在豎直方向上進(jìn)行圓度調(diào)整；縫口合縫，形成合縫的圓形銅合金管；
[0132]5)第三階段變形:成型及焊接；銅合金帶經(jīng)過(guò)多次軋輥?zhàn)冃?，縱向包覆于銅導(dǎo)體外表面后，經(jīng)第六水平輥12、第七水平輥13、第八水平輥14三道水平輥對(duì)合縫后的圓形銅合金管定位固定，三道水平輥將圓形銅合金管的合縫位置控制穩(wěn)定準(zhǔn)確；同時(shí)啟動(dòng)已經(jīng)預(yù)設(shè)了焊接工藝條件的焊接裝置，將焊槍焊接點(diǎn)置于第七水平輥的中間位置(如圖1所示)，即焊槍始終處于合縫的中心線上；對(duì)圓形銅合金管的合縫進(jìn)行在線自動(dòng)焊接；為焊接定徑提供穩(wěn)定的合縫管；所述自動(dòng)焊接的控制系統(tǒng)采用PLC可編程控制器為核心控制單元，對(duì)焊接速度、焊接電流通過(guò)可編程的PLC進(jìn)行自動(dòng)跟蹤控制；所述合縫進(jìn)行在線自動(dòng)焊接時(shí)，焊槍與焊縫的相對(duì)位置實(shí)施自動(dòng)跟蹤和監(jiān)視，控制信息經(jīng)過(guò)顯示器監(jiān)視系統(tǒng)采集反饋到焊槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，焊槍可自動(dòng)調(diào)整位置，保證焊弧始終處于焊縫中心位置，并使得在同一焊接速度下，焊接電流的穩(wěn)定，保證焊接質(zhì)量；
[0133]焊接時(shí)保護(hù)氣體為氬氣和二氧化碳組合氣體，其中氬氣80%，二氧化碳20%，省去了稀有成本較高的氦氣；
[0134]6)第四階段變形:焊接后定徑；焊接后的圓形銅合金管進(jìn)入第六立輥15、第七立輥16的環(huán)形凹槽內(nèi)，進(jìn)行最終整形，形成均勻、圓整、線徑一致的銅合金護(hù)套；克服變形焊接過(guò)程中可能導(dǎo)致的線徑不均勻、不圓整。
[0135]水平輥和立輥所有變形模具根據(jù)帶寬設(shè)計(jì)加工不同尺寸的母線中圓弧線，槽深和弧長(zhǎng)由銅帶寬度和變形圓管狀外徑設(shè)計(jì)確定，各變形輥之間的距離位置按照一定比例間隔前后順序排列，保證合金帶材變形走行平滑，順暢且變形穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置，其特征是，包括: 刮削裝置，包括分別刮削銅合金帶左、右側(cè)分切面的兩組刮刀；一組刮削銅合金帶左側(cè)分切面的刮刀記為左刮刀，另一組刮削銅合金帶右側(cè)分切面的刮刀記為右刮刀，所述刮刀上設(shè)有用于容納銅合金帶邊沿處的I型刀口 4型刀口內(nèi)設(shè)置有用于刮削的刀刃，刀刃的上方形成對(duì)銅合金帶的上表面起穩(wěn)定限位作用的上限面；刀刃的下方形成對(duì)銅合金帶的下表面起穩(wěn)定限位作用的下限面； 變形裝置，按照銅合金帶加工變形成圓管的順序包括四個(gè)階段的變形裝置； 第一階段的變形裝置包括兩道立輥、一道水平輥；按照銅合金帶的加工變形順序依次記為第一立輥、第一水平輥、第二立輥； 第二階段的變形裝置包括三道立輥、四道水平輥；按照銅合金帶的加工變形順序依次記為第二水平輥、第三水平輥、第四水平輥、第三立輥、第五水平輥、第四立輥、第五立輥；第三階段的變形裝置包括三道水平輥；按照銅合金帶的加工變形順序依次記為第六水平輥、第七水平輥、第八水平輥； 第四階段的變形裝置包括兩道立輥，按照銅合金帶的加工變形順序依次記為第六立輥、第七立輥； 所述一道立輥包括一個(gè)下輥模具、一個(gè)上輥模具；下輥模具、上輥模具的軸線平行；所述下輥模具上設(shè)置有用于銅合金帶變形的環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽的母線至少包括兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)置的圓弧線，兩端圓弧線之間為中段線； 所述上輥模具設(shè)置有三種； 第一種上輥模具上設(shè)有與所述環(huán)形凹槽相對(duì)應(yīng)配合的環(huán)形凸臺(tái)；環(huán)形凸臺(tái)的母線至少包括一段左側(cè)圓弧、一段右側(cè)圓弧，兩段圓弧對(duì)稱(chēng)； 第二種上輥模具上設(shè)置有環(huán)形楔塊，環(huán)形楔塊上離上輥模具的軸線遠(yuǎn)的一端記為遠(yuǎn)心端，離上輥模具的軸線近的一端記為近心端；所述環(huán)形楔塊的近心端與左圓弧面連接形成一道用于卡裝并擠壓銅合金帶左側(cè)邊沿的左卡槽；所述環(huán)形楔塊的近心端與右圓弧面連接形成一道用于卡裝并擠壓銅合金帶右側(cè)邊沿的右卡槽；左卡槽與右卡槽在環(huán)形楔塊左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置； 第三種上輥模具上設(shè)置有用于銅合金帶合縫的環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽的母線也為圓弧線.所述的第一立輥的上輥模具、第二立輥的上輥模具均為第一種上輥模具；第二立輥的上輥模具上環(huán)形凸臺(tái)的寬度小于第一立輥的上輥模具上環(huán)形凸臺(tái)的寬度； 所述的第三立輥的上輥模具、第四立輥的上輥模具、第五立輥的上輥模具均為第二種上輥模具；由第三立輥向第五立輥的方向，所述上輥模具上與卡裝銅合金帶邊沿寬度相對(duì)應(yīng)的左卡槽深度、右卡槽深度分別逐個(gè)變深，所述左圓弧面的半徑、右圓弧面的半徑分別逐個(gè)變小，所述環(huán)形楔塊近心端的左右方向?qū)挾纫来巫冃?，且環(huán)形楔塊的直徑逐個(gè)變??；所述的第六立輥的上輥模具、第七立輥的上輥模具均為第三種上輥模具； 所述下輥模具設(shè)置有兩種: 第一種下輥模具中，所述環(huán)形凹槽的母線中的中段線為直線； 第二種下輥模具中，所述環(huán)形凹槽的母線中的中段線為圓弧線； 所述第一立輥、第二立輥的下輥模具均為第一種下輥模具；第二立輥的下輥模具上的環(huán)形凹槽的寬度小于第一立輥的下輥模具上環(huán)形凹槽的寬度；第二立輥的下輥模具上環(huán)形凹槽的深度大于第一立輥的下輥模具上環(huán)形凹槽的深度； 所述第三立輥、第四立輥、第五立輥、第六立輥、第七立輥的下輥模具均為第二種下輥豐吳具； 所述一道水平輥由兩個(gè)結(jié)構(gòu)及大小完全相同的水平輥模具在同一水平面內(nèi)相互平行的設(shè)置構(gòu)成，一個(gè)為左輥模具、一個(gè)右輥模具；每個(gè)水平輥模具上均設(shè)置有一道環(huán)形凹槽位于環(huán)形凹槽上方的部分記為模具上部，位于環(huán)形凹槽下方的部分記為模具下部； 所述的水平輥模具設(shè)置有兩種: 第一種水平輥模具的模具下部直徑大于模具上部直徑，該種水平輥模具的環(huán)形凹槽的母線由兩段圓弧連接而成，兩段圓弧不同心，且上段圓弧的弧長(zhǎng)小于下段圓弧的弧長(zhǎng)； 第二種水平輥模具的模具下部直徑與模具上部直徑相等，環(huán)形凹槽的母線為半圓形?。? 所述的第一水平輥、第二水平輥、第三水平輥、第四水平輥的水平輥模具均為第一種水平輥模具；且由第一水平輥至第四水平輥，環(huán)形凹槽的槽深逐個(gè)減小，環(huán)形凹槽的母線中上段圓弧的弧長(zhǎng)逐個(gè)增長(zhǎng)，下段圓弧的弧長(zhǎng)逐個(gè)縮短； 所述的第五水平輥、第六水平輥、第七水平輥、第八水平輥的水平輥模具均為第二種水平輥模具； 該制備裝置還包括合金護(hù)套合縫焊接裝置及焊接時(shí)提供保護(hù)氣體的供氣裝置；所述焊接裝置的焊槍設(shè)置在第七水平輥處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置，其特征是:所述刮削裝置中，所述刮刀的I型刀口內(nèi)，上限面、下限面之間的直線距離比銅合金帶的厚度大0.1111111 ；11型刀口的深度范圍為5111111?10111111。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置，其特征是:所述第一種上輥模具的環(huán)形凸臺(tái)上設(shè)置有一圈環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的母線連接在環(huán)形凸臺(tái)的母線上左側(cè)圓弧、右側(cè)圓弧之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置，其特征是:所述第六水平輥與第七水平輥之間的間距、第七水平輥與第八水平輥之間的間距均為 第六水平輥的兩個(gè)水平輥模具之間的間距、第七水平輥的兩個(gè)水平輥模具之間的間距、第八水平輥的兩個(gè)水平輥模具之間的間距均為
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種高速鐵路專(zhuān)用貫通地線的銅合金護(hù)套制備裝置，其特征是: 所述合金護(hù)套合縫焊接裝置為可提供焊接速度起弧電流50八、基準(zhǔn)電流160八、從起弧電流升至基準(zhǔn)電流的時(shí)間為10秒的焊接裝置； 所述供氣裝置為氣體輸出流量可達(dá)1517111111-2017111111的供氣裝置；供氣裝置內(nèi)裝有由80%氬氣與20%二氧化碳混合形成的保護(hù)氣體。
【文檔編號(hào)】B23P23/06GK204135686SQ201420555868
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】殷明順, 陳社, 韓紹松, 申涌, 余旺生, 謝璞, 邱庶華, 韓云躍 申請(qǐng)人:濟(jì)南瑞通鐵路電務(wù)有限責(zé)任公司