一种冷钎焊铜排的电加热装置的制作方法

1.本实用新型实施例涉及铁路钢轨回流技术领域，具体涉及一种冷钎焊铜排的电加热装置。


背景技术：

2.随着我国铁路的迅速发展，由原来的蒸汽机，到后来的内燃机，一直发展到现在的电动机。每次机车的变革，运行速度也进行着飞跃。尤其是在电动机车时代里，目前速度已经提升到了350km/h；速度越高，要求各方面的功率越大。接触网的更新，机车电动机的增大，钢轨回流引线的革新等都在积极配合着提速。
3.在钢轨回流系统里，钢轨自身的导电性能是可以满足提速要求的，不过，在钢轨的连接中，需要克服热胀冷缩的特性，所以，钢轨和钢轨之间是有缝隙的。缝隙导致钢轨之间绝缘；要想回流，必须将两条钢轨连接起来。对于钢轨连接且过大电流，还不能影响钢轨的热胀冷缩特性，只有增加引流线实现；引流线的安装，需要牢固可靠的连接方式。在高铁钢轨连接时，采用了低温钎焊铜排的方式来连接钢轨之间的缝隙。
4.对于低温钎焊铜排的应用，已经广泛的推广在高铁的建设中。铜排的安装也就成为了高铁铺设维护的重要工作。对于铜排的安装基本都采用低温钎焊的方式。低温钎焊是需要把钢轨和铜排加热焊接。
5.对于钢轨和铜排加热，目前市场上面多采用火焰加热的方式。这样加热好处是速度快，灵活度高。缺点是温度不可控，仅靠目测钎料熔化来判断是否焊接好，危险系数高，对钢轨的损伤大，并且每次施工要申请动火令。


技术实现要素：

6.为此，本实用新型实施例提供一种冷钎焊铜排的电加热装置，以解决现有技术中由于钢轨和铜排采用火焰加热的方式而导致温度不可控、危险系数高、对钢轨的损伤大的问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
8.根据本实用新型实施例，提供一种冷钎焊铜排的电加热装置，安装于钢轨上，所述冷钎焊铜排的电加热装置包括夹紧机构、发热板以及温控系统，所述夹紧机构包括主杆、锁紧柱以及螺杆，所述主杆设置在钢轨的上方，且主杆呈开口朝向钢轨的“l”型结构，使主杆的竖直段位于钢轨的外侧，所述锁紧柱竖直设置在钢轨的内侧，且锁紧柱连接在主杆的水平段上，所述螺杆水平设置在钢轨的内侧，且螺杆通过螺纹连接的方式连接在锁紧柱上，所述发热板置于主杆的竖直段和钢轨外侧壁之间，且螺杆和钢轨内侧壁之间设置铜排及铅板，使主杆的竖直段与锁紧柱之间形成供发热板、铜排及铅板夹紧在钢轨侧壁上的间隙；
9.所述温控系统包括执行器件和温度传感器，所述执行器件与发热板电路连接，且执行器件供电给发热板加热，所述温度传感器安装在发热板上，且温度传感器与执行器件电路连接。
10.进一步地，所述发热板为贴合于钢轨外侧壁的长方体结构，在发热板的内部铸造有发热芯，所述发热芯于发热板的内部呈“u”型或“m”型结构，且发热芯的两端于发热板的侧壁引出，并形成两个接线柱，其中，所述接线柱通过电源线与执行器件连接。
11.进一步地，所述发热板贴合于钢轨外侧壁的板面呈适配于钢轨轨腰的弧面结构，并在发热板的侧壁上开设有槽孔，所述温度传感器插入在槽孔内。
12.进一步地，所述发热板的外侧设有手柄，所述手柄垂直发热板设置，且发热板的两端分别固接一个手柄。
13.进一步地，所述温控系统还包括温控箱体，所述执行器件安装在温控箱体的内部，并在温控箱体的正箱壁上开孔安装有温控表，所述温控表的信号输入端接入温度传感器的信号输出端，且温控表的信号输出端接入执行器件的信号输入端。
14.进一步地，所述温控箱体的正箱壁上开孔安装有转换开关，所述转换开关与执行器件电路连接。
15.进一步地，所述温控箱体的正箱壁上开孔安装有电流表，所述电流表并联接入在温控系统的加热电路上。
16.本实用新型实施例具有如下优点：通过夹紧机构将铜排、铅板、钢轨、发热板夹紧连接在一起，并通过温控系统给发热板供电发热，通过温控系统上的温度传感器反馈发热板的温度进行控制发热板的供电，达到给钢轨控温加热的目的，使控制发热板在一定的温度范围内加热，直到钢轨和铜排之间的钎焊彻底融化，冷却后取下夹紧机构，焊接完成，从而避免了钢轨上的局部温度过高，也避免了对钢轨性能的影响，有效提高钢轨和铜排的加热效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
18.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
19.图1为本实用新型实施例提供的一种冷钎焊铜排的电加热装置的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的一种冷钎焊铜排的电加热装置的发热板结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的一种冷钎焊铜排的电加热装置的发热板侧视图；
22.图4为本实用新型实施例提供的一种冷钎焊铜排的电加热装置的温控箱体结构示意图。
23.图中：1、钢轨；2、发热板；3、主杆；4锁紧柱；5、螺杆；6、铜排；7、温度传感器；8、发热
芯；9、槽孔；10、手柄；11、温控箱体；12、温控表；13、转换开关；14、电流表。
具体实施方式
24.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.实施例
26.如图1和图2所示，本实用新型提供一种冷钎焊铜排的电加热装置，安装于钢轨1上，其包括夹紧机构、发热板2以及温控系统。夹紧机构包括主杆3、锁紧柱4以及螺杆5。主杆3设置在钢轨1的上方，且主杆3呈开口朝向钢轨1的“l”型结构，使主杆3的竖直段位于钢轨1的外侧。锁紧柱4竖直设置在钢轨1的内侧，且锁紧柱4连接在主杆3的水平段上。螺杆5水平设置在钢轨1的内侧，且螺杆5通过螺纹连接的方式连接在锁紧柱4上。发热板2置于主杆3的竖直段和钢轨1外侧壁之间，且螺杆5和钢轨1内侧壁之间设置铜排6及铅板，使主杆3的竖直段与锁紧柱4之间形成供发热板2、铜排6及铅板夹紧在钢轨1侧壁上的间隙。该结构的实施，主要是通过持续旋入螺杆5，使螺杆5的端部压紧在铜排6上，从而将发热板2、铜排6及铅板夹紧在钢轨1的侧壁上。温控系统包括执行器件和温度传感器7。执行器件可优选为但不局限于交流接触器、继电器等控制器件，且执行器件外接电源。其与发热板2电路连接，使执行器件供电给发热板2加热。温度传感器7安装在发热板2上，且温度传感器7与执行器件电路连接，从而通过温控系统上的温度传感器7反馈发热板2的温度进行控制发热板2的供电，达到给钢轨1控温加热的目的，使控制发热板2在一定的温度范围内加热，直到钢轨1和铜排6之间的钎焊彻底融化，冷却后取下夹紧机构，焊接完成。
27.如上所述，发热板2为贴合于钢轨1外侧壁的长方体结构。在发热板2的内部铸造有发热芯8。发热芯8于发热板2的内部呈“u”型或“m”型结构，且发热芯8的两端于发热板2的侧壁引出，并形成两个接线柱，且接线柱通过电源线与执行器件连接。通过在长方体的发热板2内部铸造进去了发热芯8，这样可以让发热芯8和发热板2充分接触，保存热传导效率。其中，发热板2采用黄铜作为导热板体，以对发热芯8发出的热量进行传导。且发热板2贴合于钢轨1外侧壁的板面呈适配于钢轨1轨腰的弧面结构(参考图3)，以保证发热板2与钢轨1之间的接触，提高热传导效率。并在发热板2的侧壁上开设有槽孔9，使温度传感器7插入在槽孔9内，以保证温度传感器7和发热板2的充分接触(可涂抹导热硅脂)。
28.优选的，在发热板2的外侧设有手柄10。手柄10垂直发热板2设置，且发热板2的两端分别固接一个手柄10。通过手柄10的设置，便于在发热板2高温的时候，移动发热板2。
29.进一步地，结合图1和图4所示，温控系统还包括温控箱体11。执行器件安装在温控箱体11的内部，并在温控箱体11的正箱壁上开孔安装有温控表12。温控表12的信号输入端接入温度传感器7的信号输出端，且温控表12的信号输出端接入执行器件的信号输入端，使温控表12可以预设温度值，并能够根据温度传感器7反馈的温度，控制执行器件。其中，温控表12的显示优选为但不局限于指针显示、数码管显示、液晶屏显示以及能够准确读数的方式。
30.进一步地，在温控箱体11的正箱壁上开孔安装有转换开关13，转换开关13与执行器件电路连接。通过转换开关13可以控制执行器件温控的启动停止，同时可以切换控制方案。转换开关13的控制方案优选为手动控制：即人工控制执行器件的接通和断开，达到控制发热板的目的；或自动控制：即利用温控表12和温度传感器7而自动控制执行器件的接通和断开，以达到控制发热板2的目的。其中，转换开关13在工作方式上优选为但不限于旋转式、按钮式、波段式等开关形态；在外形上优选为但不限于圆型、方形、菱形等外形；在安装方式上优选为但不局限于螺纹连接、法兰连接等可以与温控箱体11连接的方式。
31.另外，在温控箱体11的正箱壁上开孔安装有电流表14，电流表14并联接入在温控系统的加热电路上。通过电流表14可以显示整个加热系统的电流值，并判断该系统的工作状态。其中，电流表14的显示优选为但不限于指针显示、数码管显示、液晶屏显示以及能够准确读数的方式，且外形优选为但不限于方形，圆形、长方形等外形。
32.其具体操作过程如下：通过采用夹紧机构的“l”型主杆3勾住发热板2，调整夹紧机构锁紧柱4的位置，并转动螺杆5，将在钢轨1另一侧的铜排6及铅板夹紧。将温控系统的温度传感器7安装在发热板2上面，并打开温控系统的转换开关13，设定温控表12的温度值，温控系统开始给发热芯8通电发热。通过发热板2将热量传输在钢轨1上，钢轨1导热，在钢轨1另一侧的铅板及铜排6因为紧贴着钢轨1而受热，温度上升。
33.发热板2连续不断的发热并传给钢轨1、铅板和铜排6，导致温度上升。上升到铅板的熔点时，铅板融化。由于经过钢轨1导热。发热板2和铅板存在温度差别，所以温控表12设定的温度要高于铅板融化的温度，但要低于发热板2能承受的最低温度。
34.当铅板彻底融化后，转动温控系统的转换开关13至关闭状态。等待铅板冷却后，拆下夹紧机构，利用发热板2上的手柄10将发热板2取下，然后将温度传感器7取下，并准备着继续下一次的加热工作。
35.本实用新型通过夹紧机构将铜排6、铅板、钢轨1、发热板2夹紧连接在一起，并通过温控系统给发热板2供电发热，通过温控系统上的温度传感器7反馈发热板2的温度进行控制发热板2的供电，达到给钢轨1控温加热的目的，使控制发热板2在一定的温度范围内加热，直到钢轨1和铜排6之间的钎焊彻底融化，冷却后取下夹紧机构，焊接完成，从而避免了钢轨1上的局部温度过高，也避免了对钢轨1性能的影响，有效提高钢轨1和铜排6的加热效率。
36.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。