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不锈钢轨道车辆用电阻点焊设备的组成与应用

发表时间：2021/9/6 来源：《中国科技信息》2021年9月下作者：于永庆

[导读] 当前城市建设不断扩大，居民更加注重生活的便捷度，其中出行的便利就显得尤为重要，不锈钢轨道车辆作为居民主要的出行方式，引起了学者的深入研究。本文着重阐述了内部构建电阻点焊的工作原理，对于电阻点焊设备各个系统的零部件原理进行探讨，提出了在生产不锈钢轨道车辆使用电阻点焊设备的重要意义，指出了一些看法。

中车长春轨道客车股份有限公司于永庆吉林省长春市邮编：130000

摘要：当前城市建设不断扩大，居民更加注重生活的便捷度，其中出行的便利就显得尤为重要，不锈钢轨道车辆作为居民主要的出行方式，引起了学者的深入研究。本文着重阐述了内部构建电阻点焊的工作原理，对于电阻点焊设备各个系统的零部件原理进行探讨，提出了在生产不锈钢轨道车辆使用电阻点焊设备的重要意义，指出了一些看法。
关键词：不锈钢轨道车辆；电阻点焊；设备；组成；应用
        引言
        轨道交通的发展可以缓解城市交通拥堵的现象，在选用城轨车辆时，需要选择质量较轻的车体结构，不仅可以有效缩减运营成本，还可以提升零部件的使用寿命。一台B型不锈钢材料车辆结合零部件重量约为6t，长度与碳钢材料车辆具有明显差异，是该车辆质量的 2/3。车的表面不需要再额外喷漆，如果发生一定程度的磕碰，维护费用并不高。不锈钢材料内部使用的工艺就是电阻点焊，在焊接过程中可以不用额外叠加材料进行。因此，在焊接过程中不会有多余的烟尘，可以优化环境。
        1不锈钢轨道车辆用电阻点焊设备组成
        在不锈钢轨道车辆中所使用的电阻电焊设备一般是大型的设备，没有标准的结构要求，内部零部件复杂，功能特殊，需要按照产品结构特点以及用户使用要求单独定制，制造工艺较为特殊，投入制作成本高昂，一般设备安装的主要材料是从国外进口的。设备内部一般有主体结构和一些零部件所组成。本文以焊接车顶部件的双腿龙门结构设备作为典例，进行阐述:
        1.1主体结构
        主体结构一般利用框架结构来搭建。其中的龙门需要按照产品的特征以及制作需求来进行设计，改变原有的布局工艺，用新的方式、新的思维去设计。龙门主要的作用是搭载各个零部件，运行到零部件的功能区域位置。框架龙门由高强度的钢焊接形成，内部材料柔韧度较强，可以持续工作16小时左右，结构也不会发生改变。龙门腿端部一般会设计一个安全防碰撞装置。如果龙门遇到障碍物，就会先接触到防碰撞装置，然后上传信息到中枢系统，控制系统紧急制动，停止运作，防止龙门发生磨损。龙门架上部分需要结合电阻点焊设备的各个零部件来运行，比如说冷却机就是其中之一。在龙门架上方，一般设计有安全护栏，可以保证攀爬上去的工作人员有安全保证，这种护栏的材料为钢，由钢管焊接而成。侧面为了方便工作人员同行，还设置了爬梯[1]。
        1.2焊接系统
        焊接变压器在电阻点焊设备中发挥关键作用，主要是加热焊接的材料，使其具有热能性，可以溶解金属，完成焊接要求。车顶部的焊接设备一般使用可以改变频率的焊接变压器，质量更轻、体积更小，而且接近中枢系统的位置，方便运行操作，在一定程度上可以减少电流损耗，直接改变电流的通过位置，转换成为直流电，再利用焊钳来焊接，这样就可以稳定电流传输，实现精准焊接。在车顶焊接方面，焊接电源的容量一般为 130 kVA ，可以利用通过的电流量，完成对于焊接的要求，在经过两次负重承载以后，电压可以达到9 V。

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        1.3走行系统
        走行系统包含两种方向的移动，具体指的是龙门框架按照车辆方向的顺移，还有平衡器在龙门架下面的方向性移动，其中包含多个方向的走行，简单称作是X、Y轴方向上的移动。车顶顶部部件长度约为 20 m，在焊接方式上，一般没有过多要求，只需要简单固定来进行焊接即可。在车辆的移动方向上，让龙门框架按照齿轮条来沿着轨道运行，龙门腿下还应当配置一套电机设备，这样就可以同步操控运行速度，将速度调整在0~20 m/mim速度比较适宜，可以实现无极调整，让设备运行更加稳定。对于操作员控制的设备，应当使用普通铁路轨道使其运行。为了能够牢固产品的焊接程度，可以在龙门框架上半部分设置一条线性轨道，维持平衡且充分的周转。除此以外，也可以使用多功能焊接器来控制线性走向，实现稳定移动[2]。
        1.4点焊监测系统
        设备内部配备有点焊监测系统，可以使用焊机来输入信号，连接传感器来运作，传递到监测系统当中，分析数据形式，显示监测结果，形成数据库，方便下次查找数据时可以有参照标准。在点焊监测系统中应当注意几个部分的研究，比如说运行时的电流大小、通电具体时间、电极压力等等，按照固定范围来运行机械设备，一旦参数超过实际的运营范围，应当及时报警，发出警告，并停止设备的运作，查明原因以后再进行运作。因为电阻点焊不能查看内部零部件信息，所以需要检查焊接过程是否完备[3]。
此外，不锈钢轨道车辆所使用的电阻点焊设备涵盖了很多部分，其中还有设备的冷却部分以及电极部分。
        2 生产应用及后期改进分析
        在进行车顶部件焊接工作时，需要按照功能系统和实际的操作要求来进行焊接，要求焊接时注意焊接位置，精度要高，在焊接结束以后，需要检查设备的性能，再进行验收。十多年来，生产不锈钢轨道车辆一直使用这些焊接设备，运营状况良好。
        焊钳平衡器的旋转臂，可以延长旋转臂的长度，这样可以扩大旋转臂使用的宽度，即使是很宽的车辆，也可以进行操作，实现点焊操作。旋转臂的旋转空间高达360°，因此在安装设备时，没有固定的范围要求，只需要定期检查设备质量，确保稳定运营即可。在平衡器和焊钳之间可以加快换钳速度，改变焊钳设备的使用，降低投入成本[4]。
对焊接控制器，存储焊接参数的能力还需要进一步优化，可以保存不同车辆的焊接参数以便后期在使用时可以参考。在当前阶段，汽车一般采用气动方式来进行控制，后期可以将电机引入控制方案当中，强化研究力度。
        结论
        本文着重研究了不锈钢车辆焊接技术的操作形式和使用标准，并得出以下结论：（1）生产不锈钢轨道车辆的电阻点焊设备是大型设备，具有很强的复杂性。不同的设备结构不同，焊接能力也并不相同，需要按照图纸来进行分析。（2）生产不锈钢轨道车辆的电阻点焊设备价格昂贵，投入的成本较高，内部结构冗杂，需要按期包养，才能延长使用寿命。
参考文献：
[1]康丽齐.不锈钢轨道车辆焊接技术应用[J].电焊机，2017（10）：86-88
[2]YC-IH2001，不锈钢车辆用冷轧不锈钢板技术条件（日本企业标准）[S].
[3]赵熹华.电阻点焊在不锈钢轨道车辆上的应用研究[J].电焊机，2018（03）：56.
[4]康丽齐，于菲.电阻点焊电极头形式对高强不锈钢焊点强度影响的试验研究[J].工程机械，2019（2）：56-59.