铁轨焊接坩锅及具有氧气/丙烷铁轨预热燃烧器点燃的反应启动混合物的坩锅盖的制作方法

本发明涉及一种铝热剂铁轨焊接技术，尤其涉及一种使用反应启动混合物的铁轨焊接系统，这种系统不用炸药或者电子控制的点燃系统启动。

背景技术：

铝热剂焊接是一种使用熔融的金属于结构永久性结合的焊接过程。铝热剂焊接技术非常频繁地使用于铁路铁轨的焊接。典型的铁路铁轨焊接过程会使用坩锅。含有合金的铝热剂就放在干锅里面。氧气/丙烷预热燃烧器被用来预测铁轨，然后铝热剂用传统的硝酸钡点燃，而使铝热反应发生。在已知技术中，铝热剂焊接需要传统的点燃系统，这些引燃剂会与其他的焊接耗材一起运送。由于政府的规定及hazmat的分类，运送传统的引燃剂越过边界是一个保全及安全的问题。于是，一个不使用传统引燃剂的铝热剂铁轨焊接点燃系统，就有其需求存在。

技术实现要素：

本发明的目的之一是在提供一种铝热剂铁轨焊接的点燃系统。本发明包含一种反应启动混合物，其结合于一个可分解坩锅的坩锅盖。在铝热剂焊接过程，本发明不使用传统的点燃系统，而是使用一个标准的氧气/丙烷预热燃烧器来点燃反应启动混合物。

附图说明

图1是一张立体图，示意根据本发明一个实施例的铁轨焊接坩锅及具有燃烧器点燃的反应启动混合物的坩锅盖。

图2是一张前视图，示意根据本发明一个实施例的铁轨焊接坩锅及具有燃烧器点燃的反应启动混合物的坩锅盖。

图3是沿着图2的直线3-3的一张剖面图，示意包括引燃剂核心及封塞的本发明。

图4是沿着图2的直线3-3的一张剖面图，示意引燃剂核心及封塞已经被移除的本发明。

图5是一张立体图，示意根据本发明一个实施例的坩锅。

图6是一张立体图，示意根据本发明一个实施例的坩锅盖。

图7是一张前视图，示意根据本发明一个实施例的坩锅盖。

图8是一张方块图，示意根据本发明一个实施例的引燃剂核心的成份。

主要组件符号说明

1坩锅盖

11盖体

12第一面

13第二面

14核心容纳孔

15燃烧器安装凹口

151基底

16核心套筒

17通气孔

2引燃剂核心

21氧化铁

22金属铝

23结合材料

3坩锅

31锅体

32反应穴

33流出口

34封塞

35底部

36把手

37安装突耳

38开口。

具体实施方式

首先要特别说明的是：本说明书所使用的图示仅是用于说明本发明的某些实施例，本发明的范围并不受该些图示的限制。

请参照图1到图8。在一个较佳实施例，本发明的铁轨焊接坩锅及具有燃烧器点燃的反应启动混合物的坩锅盖是一个铁轨焊接装置，其使用一种具有专利权的引燃剂核心混合物作为反应启动混合物。本发明是用来在二段或多段铁轨之间形成接合处。这种具有专利权的引燃剂核心混合物，让使用者可以启动一个铝热剂铁轨焊接作业，而不必使用传统的炸药或电气控制的点燃器。本发明所用的具有专利权的引燃剂核心是使用裸火点燃。一旦被点燃，具有专利权的引燃剂核心会启动铝热反应，让存在于坩锅内的铁轨结合材料熔融。熔融的铁轨结合材料会从坩锅的流出口流出，而沉积在铁轨上形成接合处。为达成上述的功能，本发明包含：一个坩锅盖1、一个引燃剂核心2、及一个坩锅3。坩锅盖1及坩锅3形成一个容器，用来传送若干的铁轨焊接材料到二段或多段铁轨之间的焊接处。为了达成上述目的，坩锅盖1还包含：一个盖体11、一个第一面12、一个第二面13、及一个核心容纳孔14。盖体11是一个刚性的对象，其形成坩锅盖1的基础结构，并且定义了整个坩锅盖1的外形。坩锅3还包含：一个锅体31、及一个反应穴32。锅体31是一个刚性的对象，其形成坩锅3的基础结构，并且定义了整个坩锅3的外形。第一面12隔着盖体11相对于第二面13。于是，第一面12及第二面13定义了坩锅盖1的表面，并且让坩锅盖1可以附着于其他的零件。

请再参照图1到图8。本发明是用来启动并完成铝热反应。为达成此目的，核心容纳孔14从第一面12穿过盖体11到达第二面13。引燃剂核心2则是安装于核心容纳孔14。一个氧气/丙烷铁轨预热燃烧器可以放置于第一面12附近，用来点燃引燃剂核心2，而使引燃剂核心2熔融。反应穴32穿入锅体31之内，于是坩锅3就可以做为一个可分解的容器，在里面熔融的引燃剂核心2及铁轨结合材料进行铝热反应。第二面13盖着反应穴32的一个开口38。于是，熔融的引燃剂核心2通过核心容纳孔14，而沉积在坩锅3的反应穴32。通过将坩锅3安装于还未焊接的接合处之上、安放铁轨结合材料于反应穴32、将盖体11盖住开口38、然后点燃引燃剂核心2，使用者就可以实施铁轨焊接作业。一旦被点燃，引燃剂核心2会熔融并且掉入反应穴32。熔融的引燃剂核心2及铁轨结合材料会在反应穴32里面进行铝热反应。一旦在反应穴32里面的混合物充分地熔融，熔融的混合物就会沉积在铁轨而形成接合处。本发明不使用传统的火药或者电子控制点燃系统，就可以完成整个铁轨焊接过程。为了实现这个目的，本发明的引燃剂核心2是由一种混合物所构成，其包含：若干氧化铁21、若干金属铝22、及若干结合材料23。结合材料23以硅酸钠为优选。于是，这种混合物就形成一种不容易碎裂的材料，这种材料可以被裸火点燃，而裸火以来自于氧气/丙烷铁轨预热燃烧器为优选。

请参照图3到图6。本发明的坩锅盖1是被设计来作为引燃剂核心2及氧气/丙烷铁轨预热燃烧器的安装平台。为了实现这个目的，坩锅盖1还包含：一个燃烧器安装凹口15、及一个核心套筒16。燃烧器安装凹口15从第一面12穿入盖体11，而形成氧气/丙烷铁轨预热燃烧器的一个安装点。核心套筒16是一个空心的突起，可以将引燃剂核心2保持在定位，并且让熔融的引燃剂核心2流入反应穴32。核心套筒16连接于烧器安装凹口15的一个基底151附近。核心套筒16并且从基底151延伸到第一面12。核心容纳孔14穿过核心套筒16。于是，核心套筒16保持引燃剂核心2在定位，并且让氧气/丙烷铁轨预热燃烧器点的点燃作业得以进行。例如，铁路工人可以将氧气/丙烷铁轨预热燃烧器塞入燃烧器安装凹口15以点燃引燃剂核心2。由于核心套筒16从基底151延伸到第一面12，核心套筒16可以将一部分的引燃剂核心2维持在一个位置，以让塞入燃烧器安装凹口15的氧气/丙烷铁轨预热燃烧器将引燃剂核心2点燃。

请参照图3、图6、及图7。本发明是设计来让铝热反应在安全并且有控制的状态下发生。为了实现这个目的，坩锅盖1还包含多个通气孔17。多个通气孔17从烧器安装凹口15穿越盖体11到达第二面13。多个通气孔17并且放射状地分布于核心容纳孔14的周围。如此，可以防止压力过大的情况发生。本发明的另外一个措施是核心容纳孔14采用锥形的构造。核心容纳孔14从第一面12向第二面13逐渐变细。如此，可以防止熔融的引燃剂核心2以小团块的方式流出核心容纳孔14。逐渐变细的核心容纳孔14的形状及尺寸控制着熔融引燃剂核心2的流动。

请参照图3到图7。本发明的坩锅3是一个在铝热反应时用来容纳熔融的引燃剂核心2及铁轨结合材料，然后使熔融的混合物流入二段或多段的铁轨之间的接合处。为了实现这个目的，坩锅3还包含：一个流出口33、一个封塞34、多个把手36、多个安装突耳37。在本发明的一个较佳实施例中，封塞34是一个暴露于足够的高温时会熔解的塞子。流出口33从反应穴32穿过锅体31的一个底部35。流出口33是作为一个出口，让熔融的混合物可以流出反应穴32。封塞34用来塞住流出口33，用来防止熔融的混合物从流出口33流出，直到熔融的混合物已经到达足够高的温度。如此，就可以防止在铝热反应到达一个适当的状态之前，熔融的混合物就流入接合处。多个把手36连接于锅体31的侧面，并且放射状地分布于锅体31的侧面。于是，使用者就可以抓住多个把手36，并且移动整个锅体31，来调整坩锅3的位置。多个安装突耳37连接于锅体31的侧面，并且放射状地分布于锅体31的侧面。多个安装突耳37位于靠近锅体31的底部35。当本发明用于在铁轨之间形成接合处时，多个安装突耳37让坩锅3维持在一个固定的位置。

本发明已经以实施例描述于上，然而应当理解的是：那些实施例只是用来例示本发明，并非用来限制本发明的范围；任何依照本发明之精神所做的修改或变化仍然包含于本发明的范围之内。