本发明专利技术公开了一种钢轨铝热焊预热控制装置及控制方法，钢轨铝热焊预热控制装置包括上位机、控制器、温度传感器、氧气流量控制阀、氧气电磁阀、丙烷流量控制阀、丙烷电磁阀，温度传感器包括探头和温度采集模块；氧气流量控制阀、氧气电磁阀分别用于安装在氧气管路上，氧气管路的进气端用于与氧气瓶相连通；丙烷流量控制阀、丙烷电磁阀分别用于安装在丙烷管路上，丙烷管路的进气端用于与丙烷气瓶相连通；氧气流量控制阀、氧气电磁阀、丙烷流量控制阀、丙烷电磁阀均与控制器通信连接，上位机与控制器及温度采集模块均通信连接。本发明专利技术提供的钢轨铝热焊预热控制装置及控制方法，消除了人为因素对预热效果的影响，提高了预热效果。提高了预热效果。提高了预热效果。
【技术实现步骤摘要】
钢轨铝热焊预热控制装置及控制方法
[0001]本专利技术涉及铝热焊接
，更具体地，涉及一种钢轨铝热焊预热控制装置及控制方法。
技术介绍
[0002]钢轨铝热焊是我国铁路线路维修焊接采用的主要焊接方法。预热是钢轨铝热焊接的关键工序，目前钢轨铝热焊设备主要为氧气和丙烷混和气体的燃烧，通过控制预热时间、预热气体压力并辅以肉眼观察来控制预热效果。
[0003]现有技术中，钢轨铝热焊接过程主要是焊接人员的现场操作，接头质量受人员操作的影响较大，现场人员操作的不规范性是造成铝热焊接头质量波动和接头伤损的主要原因；氧气和丙烷的“压力控制”均通过指针式压力表来实现，而且在预热过程中，需要注视压力表压力是否有变化；预热“时间控制”通过秒表来控制，由于预热效果受钢轨温度、轨缝大小等因素的影响，因而实际预热时间需要根据“肉眼观察”的预热效果进行调节，不是一个恒定不变的值。
[0004]现有技术存在的问题是：“肉眼观察”的预热效果受焊轨操作人员经验影响较大，人员因素对预热效果的影响较大，不利于保证钢轨铝热焊接质量。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种钢轨铝热焊预热控制装置及控制方法，以消除人为因素对预热效果的影响，提高预热效果。
[0006]基于上述目的，本专利技术提供一种钢轨铝热焊预热控制装置，包括上位机、控制器、温度传感器、氧气流量控制阀、氧气电磁阀、丙烷流量控制阀、丙烷电磁阀，其中：所述温度传感器包括探头和温度采集模块，所述探头用于安装在待焊钢轨的端面上；所述温度采集模块安装在所述上位机内；所述氧气流量控制阀、所述氧气电磁阀分别用于安装在氧气管路上，所述氧气管路的进气端用于与氧气瓶相连通，所述氧气管路的出气端用于排出氧气；所述丙烷流量控制阀、所述丙烷电磁阀分别用于安装在丙烷管路上，所述丙烷管路的进气端用于与丙烷气瓶相连通，所述丙烷管路的出气端用于排出丙烷；所述氧气流量控制阀、所述氧气电磁阀、所述丙烷流量控制阀、所述丙烷电磁阀均与所述控制器通信连接，所述上位机与所述控制器及所述温度采集模块均通信连接。
[0007]可选的，所述上位机包括输入模块，所述输入模块用于输入两根待焊钢轨端面间的轨缝宽度。
[0008]可选的，还包括氧气压力传感器和丙烷压力传感器，所述氧气压力传感器安装在所述氧气管路上，所述丙烷压力传感器安装在所述丙烷管路上，所述氧气压力传感器、所述丙烷压力传感器均与所述控制器通信连接。
[0009]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种钢轨铝热焊预热控制方法，使用前述任一技术方案所述的钢轨铝热焊预热控制装置进行铝热焊预热，包括以下步骤：步骤一、通过
对两根待焊钢轨的端面进行多组的铝热焊预热实验，在待焊钢轨的预热前温度及轨缝宽度分别为第一数值和第二数值时，分别实验得出多组在不同的氧气流量和丙烷流量下获得的待焊钢轨端面的预热温度的分布情况，从而选择出预热温度均匀分布时对应的需要输出的氧气流量和丙烷流量的第一组数据；步骤二、重复上述步骤，得出多组在不同的待焊钢轨的预热前温度及轨缝宽度数值时需要输出的氧气流量和丙烷流量的多组数据；步骤三、将上述多组对应的待焊钢轨的预热前温度、轨缝宽度、需要输出的氧气流量和丙烷流量制成参数表，并将参数表上传到上位机内；步骤四、现场进行待焊钢轨的铝热焊时，操作人员将轨缝宽度手动输入到上位机中，上位机通过采集到的待焊钢轨的预热前温度和轨缝宽度，查询参数表，并将参数表中给出的需要输出的氧气流量和丙烷流量的数据传递给控制器，控制器控制氧气电磁阀、丙烷电磁阀、氧气流量控制阀、丙烷流量控制阀的开启和关闭时间，从而控制需要输出的氧气流量和丙烷流量以及输出时间，并进行铝热焊预热。
[0010]本专利技术提供的钢轨铝热焊预热控制装置及控制方法，钢轨铝热焊预热控制装置包括上位机、控制器、温度传感器、氧气流量控制阀、氧气电磁阀、丙烷流量控制阀、丙烷电磁阀，首先，将温度传感器的探头安装在待焊钢轨的端面上，将氧气流量控制阀、氧气电磁阀分别安装在氧气管路上，将丙烷流量控制阀、丙烷电磁阀分别安装在丙烷管路上；然后，将氧气管路的进气端与氧气瓶相连通，将丙烷管路的进气端与丙烷气瓶相连通；最后，操作人员将待焊钢轨的轨缝宽度手动输入到上位机中，上位机通过采集到的待焊钢轨的预热前温度和轨缝宽度及需要输出的氧气流量和丙烷流量的数据传递给控制器，控制器控制氧气电磁阀、丙烷电磁阀、氧气流量控制阀、丙烷流量控制阀的开启和关闭时间，从而控制需要输出的氧气流量和丙烷流量以及输出时间，并进行铝热焊预热，消除了人为因素对预热效果的影响，提高了预热效果。
附图说明
[0011]下面将通过附图详细描述本专利技术中优选实施例，将有助于理解本专利技术的目的和优点，其中:
[0012]图1为本专利技术一实施例的钢轨铝热焊预热控制装置的结构示意图；
[0013]图2为本专利技术一实施例的钢轨铝热焊预热控制方法中钢轨端面预热温度均匀分布时的示意图；
[0014]图3为本专利技术一实施例的钢轨铝热焊预热控制方法的流程图。
[0015]附图标记说明：
[0016]1：上位机；2：控制器；3：温度传感器；4：氧气压力传感器；5：氧气流量控制阀；6：氧气电磁阀；7：丙烷压力传感器；8：丙烷流量控制阀；9：丙烷电磁阀；10：氧气管路；11：丙烷管路；12：氧气管路的进气端；13：氧气管路的出气端；14：丙烷管路的进气端；15：丙烷管路的出气端。
具体实施方式
[0017]下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0018]如图1所示，本专利技术提供的钢轨铝热焊预热控制装置，包括上位机1、控制器2、温度传感器3、氧气流量控制阀5、氧气电磁阀6、丙烷流量控制阀8、丙烷电磁阀9，其中：温度传感器3包括探头和温度采集模块，探头用于安装在待焊钢轨的端面上；温度采集模块安装在上位机1内；氧气流量控制阀5、氧气电磁阀6分别用于安装在氧气管路10上，氧气管路的进气端12用于与氧气瓶相连通，氧气管路的出气端13用于排出氧气；丙烷流量控制阀8、丙烷电磁阀9分别用于安装在丙烷管路11上，丙烷管路的进气端14用于与丙烷气瓶相连通，丙烷管路的出气端15用于排出丙烷；氧气流量控制阀5、氧气电磁阀6、丙烷流量控制阀8、丙烷电磁阀9均与控制器2通信连接，上位机1与控制器2及温度采集模块均通信连接。
[0019]本专利技术提供的钢轨铝热焊预热控制装置，包括上位机1、控制器2、温度传感器3、氧气流量控制阀5、氧气电磁阀6、丙烷流量控制阀8、丙烷电磁阀9，首先，将温度传感器3的探头安装在待焊钢轨的端面上，将氧气流量控制阀5、氧气电磁阀6分别安装在氧气管路10上，将丙烷流量控制阀8、丙烷电磁阀9分别安装在丙烷管路11上；然后，将氧气管路的进气端12与氧气瓶相连通，将丙烷管路的进气端14与丙烷气瓶相连通，为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钢轨铝热焊预热控制装置，其特征在于，包括上位机、控制器、温度传感器、氧气流量控制阀、氧气电磁阀、丙烷流量控制阀、丙烷电磁阀，其中：所述温度传感器包括探头和温度采集模块，所述探头用于安装在待焊钢轨的端面上；所述温度采集模块安装在所述上位机内；所述氧气流量控制阀、所述氧气电磁阀分别用于安装在氧气管路上，所述氧气管路的进气端用于与氧气瓶相连通，所述氧气管路的出气端用于排出氧气；所述丙烷流量控制阀、所述丙烷电磁阀分别用于安装在丙烷管路上，所述丙烷管路的进气端用于与丙烷气瓶相连通，所述丙烷管路的出气端用于排出丙烷；所述氧气流量控制阀、所述氧气电磁阀、所述丙烷流量控制阀、所述丙烷电磁阀均与所述控制器通信连接，所述上位机与所述控制器及所述温度采集模块均通信连接。2.根据权利要求1所述的钢轨铝热焊预热控制装置，其特征在于，所述上位机包括输入模块，所述输入模块用于输入两根待焊钢轨端面间的轨缝宽度。3.根据权利要求1所述的钢轨铝热焊预热控制装置，其特征在于，还包括氧气压力传感器和丙烷压力传感器，所述氧气压力传感器安装在所述氧气管路上，所述丙烷压力传感器安装在所述丙烷管路上，所述氧气压力传感器、所述丙烷压力传感器均与所述控制器通信连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：高松福，任金雷，宋宏图，石孟雷，李政，杨艳玲，
申请(专利权)人：铁科金化检测中心有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所铁科金化科技有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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