专利名称：一种爆炸焊接钢轨信号接续线结构及焊接方法
技术领域：
本发明涉及铁道钢轨信号传递，具体的说是一种爆炸焊接钢轨信号接续线的新结构和爆炸焊接方法。
目前，铁路钢轨信号接续线的连接方式主要有4种，一是采用塞钉法，二是采用铝热焊法，三是采用电孤钎焊法。其中塞钉法连接的钢轨轨端接续线由于存在易松动和易锈蚀的不足而造成信号传输不可靠的问题；铝热焊法由于成功率不高，焊点脱落而可靠性差；电孤钎焊法虽说焊接强度高，但设备投资大。为此，中国专利93102322.X提出了爆炸焊接钢轨信号接续线的第4种方法。该爆炸焊接法采用在接续线两端设置特制的焊接片，通过电雷管引爆炸药后，将焊接片与钢轨焊接在一起。但这种特制的焊接片，由于其两侧面面积小，而仍然存在焊接不牢靠，且不易平衡固定在钢轨焊面上的不足。同时由于在电气化铁路沿线，存在较复杂的杂电干扰，轨地之间，两轨之间、铁轨地面和空气之间都有很强的杂电电位和电场，因而在这种环境下，使用普通电雷管就很容易发生意外爆炸事故。中国专利96201749.3提供的一种接触面积大的钢轨接续线爆炸焊接装置，采用在接续线两端各焊一个较大面积的平面板，接续线与平面板形成垂直弓形结构。但这种结构又由于存在三方面的不足，而不能理想应用。一是由于接续线弓形位置偏高，焊接后在轨顶侧面隆起，使得铁路工务部门的单轨车通过时与之碰撞，导致脱落；二是由于接续线向轨侧平伸，影响工务作业，甚至被人将接续线翻转到轨面上，造成事故；三是由于焊片材料不防锈，使其在潮湿气候下形成锈蚀脱落而造成信号不通。
本发明的目的在于避免上述已有技术的不足，提供一种安全可靠，信号畅通的爆炸焊接钢轨信号接续线结构和爆炸焊接的工艺方法。
实现本发明目的的设想是将接续线相对轨侧面下斜，弓形线长度变短，在接续线两头的焊片与钢轨之间设有爆炸安装角α，该安装角α由焊片前端的支撑脚长度确定，该支撑脚与焊片过渡段底面最低点构成三点支撑，以保证焊片能够稳定地支撑在钢轨上的焊接部位。焊片一端的卡线管做成偏离焊片中心线位置的结构，即卡线管中心线在焊片平面上的投影线与焊片的中心线之间形成一个偏转角β，用该偏转角β保证接续线固定在钢轨侧面上时处于下斜位置，同时卡线管中心线相对于焊片的中心线，有向下的偏程距离d。以此来避免单轨车通过时车轮与之碰撞，且避免人为将接续线翻转到轨面上。为进一步提高爆炸焊接的可靠性，本发明的焊接方法是经过优选了的一组重要的爆炸焊接工艺参数。
本发明的具体结构主要由导线1，焊接片2组成。焊接片2为一长方形平面，焊接片2的前端设有两个支撑脚3，焊接片2的后端固连有卡线管5，由多股导线拧成的园孤形接续线1固定在两端对称的卡线管5内。其特点有三，一是卡线管5的中心线在焊接片2平面上的投影线与焊接片2的中心线之间有30°～80°的偏转角β；二是卡线管5的中心线与焊接片2的中心线之间有2～10毫米的偏移距离d；三是卡线管5与焊接片2之间设有过渡段4，该过渡段4底面上的最低点与支撑脚3构成三点支撑面，该支撑面与焊接片2之间构成3°～10°的夹角，该夹角就是焊片与钢轨之间的爆炸安装角α。
本发明的焊接工艺是在长方形的炸药盒内装上配制好的炸药，再将炸药盒6紧贴在接续线焊片2的外部，并固定在轨头侧面，然后将起爆导线9的一端连接到起爆器10，另一端连接到电火花线8，电火花线的另一端插入导爆管雷管7的导爆管内，导爆管雷管的雷管插入炸药盒起爆。其特点是电火花线是采用两股漆包线拧成，前端用剪刀剪齐，形成一个很小的不导电间隙，电火花线的前端插进导爆管，起爆器10输出的高压电脉冲击穿间隙，在电火花线前端产生电火花，激发导爆管进而引爆雷管和炸药盒。炸药盒内的炸药满足以下参数炸药的爆炸速度3000～6500米/秒炸药的密度0.7～1.2克/厘米3炸药装药量0.6～2.8克/厘米2上述发明的U形卡线管5的卡口采用齿形或斜形衔接，以防止卡装多股导线时出现的单股溢出，多股导线卡入卡线管5后，采用泡铜焊进行焊接，以减少信号传输电阻。
上述发明的焊接片2采用厚度为1.5～2毫米的不锈钢或不锈钢/碳钢、不锈钢/铜复合材料或镀锌钢板制作，避免在潮湿气候下容易锈蚀脱落造成信号不通。
上述发明的导线1采用长度为15～25厘米的多股镀锌钢绞线作为接续线。
上述发明的起爆雷管采用具有抗杂电，抗静电性能的非电导爆管雷管作为起爆器材。
本发明由于采用卡线管5的偏转角β结构，因而使得多股导线向下方或斜下方伸出，防止被外力翻转到钢轨轨面上，同时方便铁路工务操作；同时由于卡线管5采用偏移距离d结构，所以可以避开单轨车车轮的碾压和碰撞；此外由于采用支撑脚3与过渡段4构成的三点支撑结构，并形成爆炸安装角，故可使焊片能够稳定地支撑在钢轨上的焊接部位，防止滑脱。本发明的焊接方法安全可靠，成功率高达95％以上，焊接强度超过焊片本体强度。
以下给出本发明的
和实施例图1是本发明的钢轨信号接续线外形2a是本发明第一实施例焊接片2的正视2b是本发明第一实施例焊接片2的俯视2c是本发明第一实施例U形卡线管5的A-A方向3a是本发明第二实施例焊接片2的正视3b是本发明第二实施例焊接片2的俯视3c是本发明第二实施例U形卡线管5的A-A方向4表示的是本发明所采用的起爆导爆管雷管的方法图1中，1是多股导线，2是焊接片，焊接片2的前端设有支撑脚3，焊接片2的后端固连卡线管5，卡线管5与焊接片2之间设有过渡段4，导线1卡装在卡线管5内。
实施例1图2构成的本发明的第一实施例中，焊接片2采用不锈钢/碳钢复合板材，其厚度为1.75毫米，形状为2CM×6CM的长方形平面，卡线管5的偏转角β为80°，卡线管5的偏移距离d为10毫米，焊接片2与钢轨之间形成的爆炸安装角α为10°，过渡段4的最低点与铁轨相接触。卡线管5的U形卡口两端采用齿形衔接，卡入该卡口内的导线采用Ф1.2×37股镀锌钢绞线作为多股导线，其长度为25CM，并呈园孤形，卡入卡线口内的导线采用泡铜焊接。炸药盒内装的炸药按以下参数制造炸药的爆炸速度4200米/秒炸药的密度0.7克/厘米3炸药装药量1.8克/厘米2电火花线8采用两股Φ0.5毫米漆包线拧成，前端剪齐，插入导爆管雷管7的导爆管内1-3厘米，当起启动起爆器10，输出1000V以上电脉冲时，即可起爆。
第二实施例图3所构成的本发明的第二实施例中，起爆方法与实施例1相同，焊接片2采用不锈钢材料，厚度为1.5毫米，形状为2CM×6CM的长方形平面，卡线管5的偏转角β为30°，卡线管5的偏移距离d为2毫米，焊接片2与钢轨之间的安装角α为3°，过渡段4的最低点与铁轨相接触。卡线管5的U形卡口的两端，采用斜形衔接，导线采用Ф1.2×37股镀锌钢绞线作为多股导线，长度为15厘米，采用泡铜焊焊接。炸药盒内装的炸药按以下参数制造炸药的爆炸速度3000米/秒炸药的密度0.9克/厘米3炸药装药量1.8克/厘米2第三实施例本发明的第三实施例卡口形状、焊片形状及起爆方法与实施例1相同，焊接片2采用厚度为2.0厘米的镀锌钢板。卡线管5的偏转角β为40°，卡线管5的偏移距离d为5毫米，多股导线长度采用20厘米，焊接片2与钢轨之间的夹角α为4°。炸药盒内装的炸药制造参数为炸药的爆炸速度6500米/秒炸药的密度1.2克/厘米3炸药装药量2.8克/厘米权利要求
1.一种爆炸焊接钢轨信号接续线结构，包括导线(1)和两端的焊接片(2)，焊接片(2)的前端设有两个支撑脚(3)，焊接片(2)的后端固连有卡线管(5)，其特征在于①卡线管(5)的中轴线在焊接片(2)平面上的投影线与焊接片(2)的中心线之间有30°～80°的偏转角；②卡线管(5)的中轴线与焊接片(2)的中心线之间有2-10毫米的偏转距离；③卡线管(5)与焊接片(2)之间设有过渡段(4)，该过渡段(4)底面最低点与两个支撑脚(3)的端点构成三点支撑面，该支撑面与焊接片(2)之间构成30～10°的夹角。
2.一种爆炸焊接钢轨信号接续线的焊接方法，是在炸药盒(6)内装上配制好的炸药，再将炸药盒(6)紧贴在接续线焊片(2)的外部，并固定在轨头侧面，然后连接外部起爆线(9)，即将起爆导线的一端连接到起爆器(10)，另一端连接到电火花线(8)，电火花线(8)的另一端插入到导爆管雷管(7)的导爆管内，雷管插入炸药盒(6)起爆，其特征在于①电火花线采用两股漆包线拧成，前端用剪刀剪齐，形成一个很小的不导电间隙，电火花线的前端插进导爆管后，起爆器输出的高压电脉冲击穿间隙，在电火花线前端产生电火花，激发导爆管引爆雷管和炸药盒；②炸药盒内装的炸药配制参数为炸药的爆炸速度3000～6500米/秒炸药的密度0.7～1.2克/厘米3炸药装药量0.6～2.8克/厘米2
3.根据权利要求1所述的接续线结构，其特征在于焊接片(2)采用厚度为1.5～2毫米的不锈钢或不锈钢/碳钢、不锈钢/铜复合材料或镀锌钢板制作。
4.根据权利要求1所述的接续线结构，其特征在于导线(1)采用长度为15～25厘米的多股镀锌钢绞线作为接续线。
5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于U形卡线管(5)采用齿形或斜形衔接，并采用泡铜焊进行焊接。
6.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于采用了具有抗杂电，抗静电性能的非电导爆管雷管作为起爆器材料。
全文摘要
本发明涉及一种爆炸焊接钢轨信号接续线新结构和爆炸焊接方法。该结构主要解决已有同类产品妨碍单轨车运行,易脱落和易于被翻转到轨面上造成事故,及因锈蚀而造成信号不通的问题。采用了在卡线管5与焊接片2之间设有偏转角β和卡线管5相对焊接片2中心偏移距离d,以及焊片2与钢轨之间的爆炸安装角α的结构,其焊接方式是将焊片2与外贴的炸药盒与轨头相固定,炸药盒外接雷管采用非电导爆管雷管为起爆器材,起爆线连接的电火花线用两股漆包线拧成,前端用剪刀剪齐,形成不导电间隙,炸药盒内装的炸药制造参数为:炸药的爆炸速度:3000～6500米/秒,炸药的密度:0.7～1.2克/厘米
文档编号B23K20/06GK1276278SQ99115788
公开日2000年12月13日 申请日期1999年6月2日 优先权日1999年6月2日
发明者邓汉祥, 邓霖 申请人:邓汉祥