錫慶?！∏岸?/p>

【摘 要】針對(duì)GAAS80/580焊機(jī)工藝與安全操作的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)GAAS80/580焊機(jī)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了介紹，主要介紹了焊機(jī)結(jié)構(gòu)和焊機(jī)的功能，探討了GAAS80/580焊機(jī)的技術(shù)分析，包括焊機(jī)操作方式的種類和原理，提出設(shè)想改造后的安全操作方式，并提出對(duì)GAAS80/580焊機(jī)的改造原理，焊機(jī)安全操作裝置技術(shù)的實(shí)現(xiàn)的具體措施，可以保證操作人員的安全操作。

【關(guān)鍵詞】GAAS80/580焊機(jī)；工藝與質(zhì)量；安全操作

0.引言

改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速鐵路已經(jīng)進(jìn)入人民的生活，高速鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速350公里，高速鐵路將全線鋪設(shè)無(wú)縫線路和無(wú)砟軌道。因此現(xiàn)場(chǎng)閃光焊實(shí)踐，需要保證焊接過(guò)程中存在正火不當(dāng)及探傷合格率低等關(guān)鍵質(zhì)量技術(shù)問(wèn)題。目前，GAAS80/580焊機(jī)是鐵路長(zhǎng)鋼軌焊接的主力設(shè)備。這種設(shè)備是瑞士生產(chǎn)的最先進(jìn)的第四代焊機(jī)，該焊機(jī)釆用液壓及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，由SWEP06集成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)鋼軌焊接工藝控制鋼軌焊接過(guò)程，并設(shè)有故障診斷系統(tǒng)。由PLC可編程控制器控制各種擇接輔助操作，自動(dòng)化程度高，設(shè)備技術(shù)狀態(tài)穩(wěn)定，故障率低，生產(chǎn)效率高。但由于焊機(jī)使用說(shuō)明書(shū)不是用中文表述，使操作者難以讀懂理解的要求，對(duì)設(shè)備參數(shù)的調(diào)正有時(shí)候難以掌握，達(dá)不到利用正確的操作方法，來(lái)保證正常的使用。

1.GAAS80/580焊機(jī)結(jié)構(gòu)和功能

焊機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能，是相互制約的。結(jié)構(gòu)決定功能，功能在一定條件是決定于結(jié)構(gòu)的。GAAS80/580焊機(jī)是先進(jìn)的焊接設(shè)備，它的功能決定于結(jié)構(gòu)。

1.1 GAAS80/580焊機(jī)結(jié)構(gòu)

GAAS80/580焊機(jī)的結(jié)構(gòu)主要有定架和動(dòng)架組成，利用的動(dòng)力是三相交流0.4kV電源，經(jīng)二個(gè)整流器組整流成直流6.3V后作為焊接電源。此時(shí)，焊接電流已形成回路，當(dāng)焊接電流通過(guò)兩根待焊鋼軌接觸面時(shí)，電流就通過(guò)接觸面產(chǎn)生熱量，就可以使加熱鋼軌焊接成功。

1.2 GAAS80/580焊機(jī)的功能

GAAS80/580焊機(jī)在工作過(guò)程中，必須嚴(yán)格要求禁止將手伸入設(shè)備動(dòng)作區(qū)域的。但是在日常作業(yè)中，操作者發(fā)現(xiàn)在鉗口（電極）或鋼軌表面出現(xiàn)有雜物時(shí)，會(huì)不自覺(jué)將手伸入鉗口及鋼軌間或其他類似危險(xiǎn)處去處理相應(yīng)問(wèn)題；曾經(jīng)有操作者在焊接過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鉗口表面有雜物而違章將手伸入鉗口及鋼軌間導(dǎo)致機(jī)器鉗口壓傷操作者手的事故發(fā)生。對(duì)GAAS80/580焊機(jī)的操作系統(tǒng)，進(jìn)行安全操作裝置的技術(shù)改造，是有積極意義的，可以進(jìn)一步完善設(shè)備操作安全性，防止事故的發(fā)生。

2.GAAS80/580焊機(jī)的技術(shù)分析

2.1焊機(jī)操作方式的種類和原理

2.1.1焊機(jī)操作方式的種類

GAAS80/580焊機(jī)的操作分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式，手動(dòng)方式下又分為調(diào)整狀態(tài)和測(cè)試狀態(tài)，在手動(dòng)操作過(guò)程，如果不按照焊機(jī)的要求執(zhí)行，就可能使操作者受到傷害；自動(dòng)方式為機(jī)器處于焊接工作狀態(tài)。當(dāng)焊機(jī)前期準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)，計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)通過(guò)自檢，計(jì)算機(jī)的顯示器出現(xiàn)"ready to clamp"（準(zhǔn)備夾持）時(shí)，就可以按一下動(dòng)架或定架上電極下按鈕，機(jī)器自動(dòng)完成定架側(cè)或動(dòng)架側(cè)的夾緊對(duì)中動(dòng)作。兩側(cè)夾緊對(duì)中動(dòng)作完成后，如果對(duì)中不好，可進(jìn)行人工對(duì)中校正，對(duì)中完成后，就開(kāi)始第一次按“焊接開(kāi)始”按鈕，機(jī)器自動(dòng)找零，完成后，第二次開(kāi)始按“焊接開(kāi)始”，焊接過(guò)程的開(kāi)始按鈕。當(dāng)鋼軌的焊接工作結(jié)束時(shí)，GAAS80/580焊機(jī)就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)動(dòng)架側(cè)鉗口和對(duì)中臂→推瘤→打開(kāi)定架側(cè)鉗口對(duì)好中臂→松開(kāi)軌腰鎖緊，回到初始位完成一次焊接鋼軌接口的任務(wù)。

2.1.2焊機(jī)操作原理

GAAS80/580焊機(jī)的鉗口部分液壓原理，是由動(dòng)架和定架上鉗口油缸是二位四通電磁閥，表示油缸活塞位里（上鉗口）只能在上或下兩個(gè)位里；而下鉗口可根據(jù)需要停在上下極限間的任何位置（限油缸活塞有效行程范圍內(nèi)）。根據(jù)分析可知，操作人員在按了定（動(dòng)）架“上鉗口下”按鈕后，操作者雙手可以離開(kāi)按鈕站，去觀察機(jī)器動(dòng)作情況。如一旦發(fā)現(xiàn)異常，操作者就會(huì)不由自主的將手伸入鉗口及鋼軌間，這樣由于機(jī)器仍在正常工作之中，就一定會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生，給操作者帶來(lái)傷害。

2.2設(shè)想改造后的安全操作方式

焊機(jī)工作時(shí)，在手動(dòng)狀態(tài)下不改變?cè)瓉?lái)的操作方式；在自動(dòng)狀態(tài)下，如果要求操作者雙手必需同時(shí)按住兩個(gè)不同的按鈕，直到整個(gè)動(dòng)作過(guò)程完成，操作者可通過(guò)指示燈是否點(diǎn)亮，當(dāng)判斷整個(gè)過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，才能松開(kāi)雙手；就可以保證操作者的安全。如果通過(guò)改造后達(dá)到上述安全操作方式；在機(jī)器動(dòng)作的整個(gè)過(guò)程中，操作人員的雙手就無(wú)法離開(kāi)按鈕站，即使發(fā)現(xiàn)機(jī)器動(dòng)作過(guò)程中鉗口及鋼軌表面有雜物，想去處理；雙手必需離開(kāi)按鈕。只要有一手離開(kāi)按鈕站，機(jī)器上下鉗口和對(duì)中臂會(huì)自動(dòng)松開(kāi)，人身安全就可以得到技術(shù)上的保障。

3.GAAS80/580焊機(jī)的改造原理

GAAS80/580焊機(jī)為預(yù)熱閃光焊，其工作原理是將焊件裝配成對(duì)接接頭，接通電源后使其端面逐漸達(dá)到局部接觸，利用電阻加熱這些接觸點(diǎn)（產(chǎn)生閃光），使端面金屬熔化直至端部在一定深度范圍內(nèi)達(dá)到預(yù)定溫度分布時(shí)，迅速施加頂煅力完成焊接的方法。這種方法是利用計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)及其信號(hào)邏輯原理控制的。GAAS80/580焊機(jī)，將原來(lái)由TE PLC輸出給鉗口油缸電磁閥的信號(hào)和對(duì)應(yīng)鉗口位置信號(hào)斷開(kāi)，由于TE PLC輸出信號(hào)電平和三菱PLC輸入電平不一致，故對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行處理后作為三菱PLC的輸入；原來(lái)由按鈕站輸入給TE PLC的信號(hào)（部分）處理后，現(xiàn)在必需給TE PLC輸入又給三菱PLC輸入；其他無(wú)關(guān)信號(hào)還是由TE PLC直接輸入輸出。液壓油缸的反饋信號(hào)還是直接給TE PLC的輸入。

4.焊機(jī)安全操作裝置技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

GAAS80/580焊機(jī)，因?yàn)槭謩?dòng)狀態(tài)焊機(jī)處于調(diào)整或測(cè)試狀態(tài)，所以，手動(dòng)狀態(tài)下要保持機(jī)器原有的操作方式。當(dāng)焊機(jī)處于自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，焊機(jī)實(shí)現(xiàn)新的安全操作方式。

4.1焊機(jī)安全操作的措施

對(duì)焊機(jī)安全操作的設(shè)計(jì)工作包括PLC硬件配置、電氣原理設(shè)計(jì)和應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)；根據(jù)焊機(jī)的控制要求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。由于采用PLC控制，控制功能可以由軟件實(shí)現(xiàn)，在調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)在切換到TE PLC控制過(guò)程中上鉗口油缸有抖動(dòng)現(xiàn)象，這是由于上鉗口油缸是由二位四通電磁閥控制，在切換中電磁閥有瞬間斷電現(xiàn)象。為了解決這一問(wèn)題后，可以在程序內(nèi)加預(yù)備執(zhí)行TE PLC程序。然后，再把控制權(quán)完全交給TE PLC。就可以使調(diào)試工作做到機(jī)械動(dòng)作完全正確，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2焊機(jī)質(zhì)量安全的標(biāo)定和試焊

在對(duì)GAAS80/580焊機(jī)的操作裝置軟件、硬件安裝調(diào)試完成后，就達(dá)到了設(shè)備的邏輯動(dòng)作部分要求，（包括電氣連鎖和軟件連鎖）；然后對(duì)機(jī)器的性能進(jìn)行標(biāo)定，最后，采用標(biāo)定后的工藝進(jìn)行試焊，再對(duì)焊接接頭進(jìn)行落錘試驗(yàn)，就符合質(zhì)量準(zhǔn)的要求。

5.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)焊機(jī)安全操作技術(shù)改造，完善了設(shè)備操作的安全性，對(duì)防止事故發(fā)生可以起到預(yù)防作用。在改造后，就可以允許操作人員將手伸入鉗口清理雜物，就不會(huì)出現(xiàn)事故，顯然，對(duì)焊機(jī)設(shè)備的改造對(duì)生產(chǎn)安全起到了非常重要的作用，對(duì)安全生產(chǎn)具有重大的實(shí)際意義。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]朱林榮GAAS80/580焊機(jī)安全操作裝置的技術(shù)改造[J].上海鐵道科技，2008，3.

[2]劉偉，盧劍鋒，董平禹，等.GAAS80/580焊機(jī)工藝參數(shù)對(duì)焊接過(guò)程的影響及選擇方法[J].鐵道工務(wù)，2011.