专利名称：铁路钢轨面刷镀导电金属的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路钢轨面刷镀导电金属的方法及设备。
背景技术：
在铁路信号电气集中站或区间闭塞系统中是利用两根钢轨作为导体来传递轨道电路的信号信息。当列车或车辆在该轨道电路区段时，在两根钢轨间形成短路，轨道电路中的轨道继电器的动作电压减小，从而使轨道继电器落下，在信号联锁系统中就知道该区段有车占用。以确保该区段不能再进入车辆。因此轨道电路是信号系统保证安全的信号设备。但在站内的某些特殊区段，如复线区段进站端的渡线或侧线，由于该段轨道长时间不走车，导致轨面长锈，造成轨道电路分路不良，信号系统就区分不了该区段是否有车，即便该段轨道有列车或车辆停入，该信号系统也不能显示。这样就形成了铁路运输中的不安全因素，极易造成恶性事故。为此，在铁路上就需要经常进行检测，当测试时用标准分路断路线断路后，轨道继电器的电压大于某一值时，说明该轨道电路不能可靠使用，因此在没有改进前只能停止使用该轨道电路，影响运输效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种铁路钢轨面刷镀导电金属的方法及设备，该方法能杜绝因轨面长锈或接触不良造成信号系统误报问题，使信号联锁系统能获取可靠信息，该方法简单实用，施工速度快，成本低，不影响钢轨内在质量的优点；该方法所用的设备能有效在铁路钢轨面刷镀防锈导电金属，具有结构简单，工作可靠，刷镀牢固，使用效果好的优点。本发明的方法是采用机械将一种防锈耐腐蚀导电金属刷镀在钢轨轨面，包括除锈步骤，对该段钢轨头表面进行除锈处理，以露出钢轨本色为标准，还包括如下步骤:电净，对除锈步骤后的钢轨头表面喷洒涂刷电净液，以净化钢轨头表面；由位于车体一侧前端的电净机和位于其下端旋转装置架上的旋转装置所完成，当电控操作台开启电净机和开启控制与电净液罐相通的电磁阀时，导液管开通将电净液罐内的电净液导入旋转装置的旋转的电净头上端，同时电净机通过该正极输出端管将电净所需的正极电流导入电净头上，且通过该负极输出端线将电净所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和电净头之间伴随电净液相交，完成电净；活化，对电净步骤后的钢轨头表面喷洒涂刷活化液，以去除其表面的氧化膜；所述的活化步骤由位于电净机后端车体一侧的活化机和位于其下端旋转装置架上的另一旋转装置所完成，当电控操作台开启活化机和开启控制与活化液罐相通的另一电磁阀时，另一导液管开通将活化液罐内的活化液导入该旋转装置的旋转的活化头上端，同时活化机通过该正极输出端管将活化所需的正极电流导入该活化头上，且通过该负极输出端线将活化所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和活化头之间伴随活化液相交，完成活化；刷镀导电底层， 对活化步骤后的钢轨头表面刷镀导电耐腐金属底层；由位于活化机后端车体一侧的打底机和位于其下端旋转装置架上的另一旋转装置所完成，当电控操作台开启打底机和开启控制与打底液罐相通的另一电磁阀时，另一导液管开通将打底液罐内的打底液导入该旋转装置的旋转的打底头上端，同时打底机通过该正极输出端管将打底所需的正极电流导入该打底头上，且通过该负极输出端线将打底所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和打底头之间伴随打底液相交，完成钢轨头表面刷镀导电耐腐金属底层；刷镀耐磨防锈顶层，在刷镀的导电底层上再刷镀耐磨防锈金属顶层；由位于打底机后端车体一侧的刷镀机和位于其下端旋转装置架上的另一旋转装置所完成，当电控操作台开启刷镀机和开启控制与刷镀液罐相通的另一电磁阀时，另一导液管开通将刷镀液罐内的刷镀液导入该旋转装置的旋转的刷镀顶头上端，同时刷镀机通过该正极输出端管将刷镀所需的正极电流导入该刷镀顶头上，且通过该负极输出端线将刷镀所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和刷镀顶头之间伴随打刷镀液相交，完成在刷镀导电耐腐金属底层上再刷镀耐磨防锈金属顶层。所述的各步骤依次顺序为除锈，电净，活化，刷镀导电底层，刷镀耐磨防锈顶层。所述的电净、活化、刷镀导电底层、刷镀耐磨防锈顶层的各步骤之间还设有冲洗步骤。所述的冲洗步骤由位于旋转装置架上的清洗电磁阀、位于刷镀头后端的各清洗喷管完成。 铁路钢轨面刷镀导电金属的设备，主要由位于车体、电控操作台和发电机组所组成，该设备包括:车体，用于承载电净机、活化机、打底机、刷镀机、电净液罐、活化液罐、打底液罐、刷镀液罐、清洗液罐、电控操作台、发电机组、旋转装置架和其上的旋转装置，车体用发动机驱动，车体通过车轮位于轨道上，电净机、活化机、打底机和刷镀机依次位车体一侧边，与电净机、活化机、打底机和刷镀机对应内侧的车体上依次并排设有电净液罐、活化液罐、打底液罐和刷镀液罐，电净机、活化机、打底机和刷镀机的负极输出端线通过触接头与待刷镀的钢轨相通；旋转装置架，位于待刷镀的钢轨头表面上端的车体一侧上，用于固定与电净机、活化机、打底机、刷镀机对应设置的各旋转装置；旋转装置，位于旋转装置架上，与电净机、活化机、打底机、刷镀机对应设置，包括正极输出端管、旋转电机、齿轮传动付、旋转导电接头、刷镀头、电磁阀和导液管，刷镀头上端通过旋转导电接头与正极输出端管轴接，旋转电机通过齿轮传动付带动刷镀头转动，与对应各液罐相通的各导液管通过各自的电磁阀相通刷镀头上端面。所述的电净机位于车体一侧前端，电净机后端的该侧车体上依次设有活化机、打底机、刷镀机。所述的旋转装置架上设有清洗电磁阀，位于刷镀头后端的各清洗喷管通过各清洗电磁阀与清洗液罐相通。所述的旋转电机固定在正极输出端管后端的旋转装置架上。所述的与电净机、活化机、打底机和刷镀机对应的各刷镀头分别为电净头、活化头、打底头和刷锻顶头。本发明的优点是该方法能杜绝因轨面长锈或接触不良造成信号系统误报问题，使信号联锁系统能获取可靠信息，该方法简单实用，施工速度快，成本低，不影响钢轨内在质量的优点；该方法所用的设备能有效在铁路钢轨面刷镀防锈导电金属，具有结构简单，工作可靠，刷镀牢固，使用效果好的优点。具体优点如下:1、本发明从根本上解决了钢轨轨道电路分路不良的问题，解决了长期以来存在的技术难题和安全隐患。2、本发明的方法较对钢轨面焊接导电金层来讲，无热影响区，不会形成局部退火区，不影响钢轨内在质量，刷镀效率高，刷镀充分、刷镀成型好、易获得质量刷镀层。刷镀材料与钢轨为电化学反应结合，刷镀层抗拉结合强度高。3、刷镀材料易于选择，根据不同工况和性能要求，可以选择不同的材料刷镀。4、刷镀层的宽度和厚度可以控制，从而达到解决轨道电路分路不良问题，同时满足列车行车要求。
5、刷镀层致密性好，光洁度高，表面平整，厚度均匀，具有优异的耐腐蚀性和良好的耐磨性。7、该设备结构简单、设计合理，刷镀速度快，减轻人工劳动强度，也可减少人为因素对刷镀质量的影响，可以实现现场自动刷镀，提高了生产效率。
图1是本发明方法刷镀的钢轨局部效果示意图。图2是本发明方法所用设备的侧视结构示意图。图3是本发明方法所用设备的俯视结构示意图。图4是本发明设备的局部结构示意图。图5是本发明设备的旋转装置结构示意图。
具体实施方法一种铁路钢轨面刷镀导电金属的方法，该方法是采用机械将一种防锈耐腐蚀导电金属刷镀在钢轨头表面I形成刷镀的导电金属层2，钢轨由轨枕3支撑。包括除锈步骤，除锈是对该段钢轨头表面进行除锈处理，以露出钢轨本色为标准，除锈可采用人工除锈或机械除锈，可采用在车体前端悬挂手推式钢轨除锈机或机械式钢轨除锈机完成。其中本发明的方法和设备是对一侧钢轨同时进行。还包括如下步骤:电净，对除锈步骤后的钢轨头表面喷洒涂刷电净液，以净化钢轨头表面。由位于车体一侧前端的电净机和位于其下端旋转装置架上的旋转装置所完成，当电控操作台开启电净机和开启控制与电净液罐相通的电磁阀时，导液管22开通将电净液罐内的电净液导入旋转装置的旋转的电净头10上端，同时电净机通过该正极输出端管将电净所需的正极电流导入电净头上，且通过该负极输出端线将电净所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和电净头之间伴随电净液相交，完成电净。活化，对电净步骤后的钢轨头表面喷洒涂刷活化液，以去除其表面的氧化膜。由位于电净机后端车体一侧的活化机和位于其下端旋转装置架上的另一旋转装置所完成，当电控操作台开启活化机和开启控制与活化液罐相通的另一电磁阀时，另一导液管开通将活化液罐内的活化液导入该旋转装置的旋转的活化头11上端，同时活化机通过该正极输出端管将活化所需的正极电流导入该活化头上，且通过该负极输出端线将活化所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和活化头之间伴随活化液相交，完成活化。
刷镀导电底层，对活化步骤后的钢轨头表面刷镀导电耐腐金属底层，耐腐金属底层在钢轨头表面，最好为与车轮接触的踏面上，沿着钢轨的方向，耐腐金属底层宽20-40mm，金属层厚0.01-0.05_。由位于活化机后端车体一侧的打底机和位于其下端旋转装置架上的另一旋转装置所完成，当电控操作台开启打底机和开启控制与打底液罐相通的另一电磁阀时，另一导液管开通将打底液罐内的打底液导入该旋转装置的旋转的打底头12上端，同时打底机通过该正极输出端管将打底所需的正极电流导入该打底头上，且通过该负极输出端线将打底所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和打底头之间伴随打底液相交，完成钢轨头表面刷镀导电耐腐金属底层。显然，打底液为含有铜金属的液态打底液。刷镀耐磨防锈顶层，在刷镀的导电底层上再刷镀耐磨防锈金属顶层。耐磨防锈顶层在耐腐金属底层表面，沿着钢轨的方向，耐磨防锈顶层宽20-40mm，金属层厚
0.01-0.05_。由位于打底机后端车体一侧的刷镀机和位于其下端旋转装置架上的另一旋转装置所完成，当电控操作台开启刷镀机和开启控制与刷镀液罐相通的另一电磁阀时，另一导液管开通将刷镀液罐内的刷镀液导入该旋转装置的旋转的刷镀顶头上端，同时刷镀机通过该正极输出端管将刷镀所需的正极电流导入该刷镀顶头13上，且通过该负极输出端线将刷镀所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和刷镀顶头之间伴随打刷镀液相交，完成在刷镀导电耐腐金属底层上再刷镀耐磨防锈金属顶层。显然，刷镀液为含有耐磨防锈金属的液态刷镀液。各机所用电源由发电机组供给，各机所用电源的调整及控制由位于电控操作台的控制电路和程序完成，故不再累述。所述的各步骤依次顺序为除锈，电净，活化，刷镀导电底层，刷镀耐磨防锈顶层。所述的电净、活化、刷镀导电底层、刷镀耐磨防锈顶层各步骤之间还设有冲洗步骤，以完成各步骤之间的净化。冲洗步骤由位于旋转装置架上的清洗电磁阀、位于刷镀头后端的各清洗喷管完成，电控操作台控制各清洗电磁阀开通与清洗液罐相通的各清洗喷管，将清洗液喷射到钢轨头表面上完成。所述的刷镀导电底层中的金属为铜、铝等耐腐金属。所述的刷镀耐磨防锈顶层中的金属为镍、钛、锡等耐磨防锈金属。如图1至图5所示，一种为实现铁路钢轨面刷镀导电金属方法的设备，主要由位于车体4、电控操作台17和发电机组18所组成。该设备包括:车体4，用于承载电净机5、活化机6、打底机7、刷镀机8、电净液罐14、活化液罐15、打底液罐19、刷镀液罐20、清洗液罐16、电控操作台、发电机组、旋转装置架9和其上的旋转装置。车体用发动机驱动，车体通过车轮位于轨道上。电净机、活化机、打底机和刷镀机依次位车体一侧边,与电净机、活化机、打底机和刷镀机对应内侧的车体上依次并排设有电净液罐、活化液罐、打底液罐和刷镀液罐，电净机、活化机、打底机和刷镀机的负极输出端线26通过触接头与待刷镀的钢轨相通。旋转装置架9，位于待刷镀的钢轨头表面上端的车体一侧上。用于固定与电净机、活化机、打底机、刷镀机对应设 置的各旋转装置。旋转装置，位于旋转装置架上，与电净机、活化机、打底机、刷镀机对应设置，包括正极输出端管23、旋转电机24、齿轮传动付29、旋转导电接头28、刷镀头、电磁阀27和导液管，刷镀头上端通过旋转导电接头与正极输出端管轴接。旋转电机通过齿轮传动付带动刷镀头转动，齿轮传动付由位于旋转电机的电机轴上的主动齿轮和与其齿接的位于刷镀头上部的从动齿轮构成。与对应各液罐相通的各导液管22通过各自的电磁阀相通刷镀头上端面。所述的电净机位于车体一侧前端，电净机后端的该侧车体上依次设有活化机、打底机、刷镀机。所述的旋转装置架上设有清洗电磁阀25，位于刷镀头后端的各清洗喷管21通过各清洗电磁阀与清洗液罐相通。所述的旋转电机固定在正极输出端管后端的旋转装置架上。所述的与电净机、活化机、打底机和刷镀机对应的各刷镀头分别为电净头10、活化头11、打底头12和刷镀顶头13。所述的电控操作台位于车体一侧边上。显然，旋转装置为四个，对应电净机、活化机、打底机和刷镀机各设置一个。各机和各液等均为市场所售产品。故不再累述。总之，本发明 的方法能杜绝因轨面长锈或接触不良造成信号系统误报问题，使信号联锁系统能获取可靠信息，该方法简单实用，施工速度快，成本低，不影响钢轨内在质量的优点；该方法所用的设备能有效在铁路钢轨面刷镀防锈导电金属，具有结构简单，工作可靠，刷镀牢固，使用效果好的优点。可推广使用。
权利要求
1.一种铁路钢轨面刷镀导电金属的方法，该方法是采用机械将一种防锈耐腐蚀导电金属刷镀在钢轨轨面，包括除锈步骤，对该段钢轨头表面进行除锈处理，以露出钢轨本色为标准，其特征在于还包括如下步骤: 电净，对除锈步骤后的钢轨头表面喷洒涂刷电净液，以净化钢轨头表面；由位于车体一侧前端的电净机和位于其下端旋转装置架上的旋转装置所完成，当电控操作台开启电净机和开启控制与电净液罐相通的电磁阀时，导液管开通将电净液罐内的电净液导入旋转装置的旋转的电净头上端，同时电净机通过该正极输出端管将电净所需的正极电流导入电净头上，且通过该负极输出端线将电净所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和电净头之间伴随电净液相交，完成电净； 活化，对电净步骤后的钢轨头表面喷洒涂刷活化液，以去除其表面的氧化膜； 刷镀导电底层，对活化步骤后的钢轨头表面刷镀导电耐腐金属底层；由位于活化机后端车体一侧的打底机和位于其下端旋转装置架上的另一旋转装置所完成，当电控操作台开启打底机和开启控制与打底液罐相通的另一电磁阀时，另一导液管开通将打底液罐内的打底液导入该旋转装置的旋转的打底头上端，同时打底机通过该正极输出端管将打底所需的正极电流导入该打底头上，且通过该负极输出端线将打底所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和打底头之间伴随打底液相交，完成钢轨头表面刷镀导电耐腐金属底层； 刷镀耐磨防锈顶层，在刷镀的导电底层上再刷镀耐磨防锈金属顶层；由位于打底机后端车体一侧的刷镀机和位于其下端旋转装置架上的另一旋转装置所完成，当电控操作台开启刷镀机和开启控制与刷镀液罐相通的另一电磁阀时，另一导液管开通将刷镀液罐内的刷镀液导入该旋转装置的旋转的刷镀顶头上端，同时刷镀机通过该正极输出端管将刷镀所需的正极电流导入该刷镀顶头上，且通过该负极输出端线将刷镀所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和刷镀顶头之间伴随打刷镀液相交，完成在刷镀导电耐腐金属底层上再刷镀耐磨防锈金属顶层。
2.按权利要求1所述的铁路钢轨面`刷镀导电金属的方法，其特征在于:所述的各步骤依次顺序为除锈，电净，活化，刷镀导电底层，刷镀耐磨防锈顶层。
3.按权利要求1所述的铁路钢轨面刷镀导电金属的方法，其特征在于:所述的活化步骤由位于电净机后端车体一侧的活化机和位于其下端旋转装置架上的另一旋转装置所完成，当电控操作台开启活化机和开启控制与活化液罐相通的另一电磁阀时，另一导液管开通将活化液罐内的活化液导入该旋转装置的旋转的活化头上端，同时活化机通过该正极输出端管将活化所需的正极电流导入该活化头上，且通过该负极输出端线将活化所需的负极电流导入该条钢轨上，正负电流在钢轨头表面和活化头之间伴随活化液相交，完成活化。
4.按权利要求1所述的铁路钢轨面刷镀导电金属的方法，其特征在于:所述的电净、活化、刷镀导电底层、刷镀耐磨防锈顶层的各步骤之间还设有冲洗步骤。
5.按权利要求4所述的铁路钢轨面刷镀导电金属的方法，其特征在于:所述的冲洗步骤由位于旋转装置架上的清洗电磁阀、位于刷镀头后端的各清洗喷管完成。
6.一种实现权利要求1所述方法的设备，主要由位于车体、电控操作台和发电机组所组成，该设备包括: 车体，用于承载电净机、活化机、打底机、刷镀机、电净液罐、活化液罐、打底液罐、刷镀液罐、清洗液罐、电控操作台、发电机组、旋转装置架和其上的旋转装置，车体用发动机驱动，车体通过车轮位于轨道上，电净机、活化机、打底机和刷镀机依次位车体一侧边，与电净机、活化机、打底机和刷镀机对应内侧的车体上依次并排设有电净液罐、活化液罐、打底液罐和刷镀液罐，电净机、活化机、打底机和刷镀机的负极输出端线通过触接头与待刷镀的钢轨相通； 旋转装置架，位于待刷镀的钢轨头表面上端的车体一侧上，用于固定与电净机、活化机、打底机、刷镀机对应设置的各旋转装置； 旋转装置，位于旋转装置架上，与电净机、活化机、打底机、刷镀机对应设置，包括正极输出端管、旋转电机、齿轮传动付、旋转导电接头、刷镀头、电磁阀和导液管，刷镀头上端通过旋转导电接头与正极输出端管轴接，旋转电机通过齿轮传动付带动刷镀头转动，与对应各液罐相通的各导液管通过各自的电磁阀相通刷镀头上端面。
7.按权利要求6所述的设备，其特征在于:所述的电净机位于车体一侧前端，电净机后端的该侧车体上依次设有活化机、打底机、刷镀机。
8.按权利要求6所述的设备，其特征在于:所述的旋转装置架上设有清洗电磁阀，位于刷镀头后端的各 清洗喷管通过各清洗电磁阀与清洗液罐相通。
9.按权利要求6所述的设备，其特征在于:所述的旋转电机固定在正极输出端管后端的旋转装置架上。
10.按权利要求6所述的设备，其特征在于:所述的与电净机、活化机、打底机和刷镀机对应的各刷镀头分别为电净头、活化头、打底头和刷镀顶头。
全文摘要
本发明涉及一种铁路钢轨面刷镀导电金属的方法及设备，该方法包括除锈、电净、活化、刷镀导电底层、刷镀耐磨防锈顶层步骤。该设备包括车体、旋转装置架、旋转装置。本发明能杜绝因轨面长锈或接触不良造成信号系统误报问题，使信号联锁系统能获取可靠信息，该方法简单实用，施工速度快，成本低，不影响钢轨内在质量的优点；该方法所用的设备能有效在铁路钢轨面刷镀防锈导电金属，具有结构简单，工作可靠，刷镀牢固，使用效果好的优点。
文档编号C25D5/06GK103160891SQ20131009213
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月22日 优先权日2013年3月22日
发明者刘春雷, 张跃辉 申请人:北京联泰信科铁路信通技术有限公司