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【摘 要】針對GAAS80/580焊機工藝與安全操作的技術(shù)問題，對GAAS80/580焊機結(jié)構(gòu)和功能進行了介紹，主要介紹了焊機結(jié)構(gòu)和焊機的功能，探討了GAAS80/580焊機的技術(shù)分析，包括焊機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GAAS80/580焊機的改造原理，焊機安全操作裝置技術(shù)的實現(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；工藝與質(zhì)量；安全操作

0.引言

改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，高速鐵路已經(jīng)進入人民的生活，高速鐵路設(shè)計時速350公里，高速鐵路將全線鋪設(shè)無縫線路和無砟軌道。因此現(xiàn)場閃光焊實踐，需要保證焊接過程中存在正火不當(dāng)及探傷合格率低等關(guān)鍵質(zhì)量技術(shù)問題。目前，GAAS80/580焊機是鐵路長鋼軌焊接的主力設(shè)備。這種設(shè)備是瑞士生產(chǎn)的最先進的第四代焊機，該焊機釆用液壓及計算機控制技術(shù)，由SWEP06集成計算機控制系統(tǒng)根據(jù)鋼軌焊接工藝控制鋼軌焊接過程，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。但由于焊機使用說明書不是用中文表述，使操作者難以讀懂理解的要求，對設(shè)備參數(shù)的調(diào)正有時候難以掌握，達(dá)不到利用正確的操作方法，來保證正常的使用。

1.GAAS80/580焊機結(jié)構(gòu)和功能

焊機的結(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焊機是先進的焊接設(shè)備，它的功能決定于結(jié)構(gòu)。

1.1 GAAS80/580焊機結(jié)構(gòu)

GAAS80/580焊機的結(jié)構(gòu)主要有定架和動架組成，利用的動力是三相交流0.4kV電源，經(jīng)二個整流器組整流成直流6.3V后作為焊接電源。此時，焊接電流已形成回路，當(dāng)焊接電流通過兩根待焊鋼軌接觸面時，電流就通過接觸面產(chǎn)生熱量，就可以使加熱鋼軌焊接成功。

1.2 GAAS80/580焊機的功能

GAAS80/580焊機在工作過程中，必須嚴(yán)格要求禁止將手伸入設(shè)備動作區(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，會不自覺將手伸入鉗口及鋼軌間或其他類似危險處去處理相應(yīng)問題；曾經(jīng)有操作者在焊接過程中發(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)致機器鉗口壓傷操作者手的事故發(fā)生。對GAAS80/580焊機的操作系統(tǒng)，進行安全操作裝置的技術(shù)改造，是有積極意義的，可以進一步完善設(shè)備操作安全性，防止事故的發(fā)生。

2.GAAS80/580焊機的技術(shù)分析

2.1焊機操作方式的種類和原理

2.1.1焊機操作方式的種類

GAAS80/580焊機的操作分為自動和手動兩種方式，手動方式下又分為調(diào)整狀態(tài)和測試狀態(tài)，在手動操作過程，如果不按照焊機的要求執(zhí)行，就可能使操作者受到傷害；自動方式為機器處于焊接工作狀態(tài)。當(dāng)焊機前期準(zhǔn)備結(jié)束時，計算機的操作系統(tǒng)通過自檢，計算機的顯示器出現(xiàn)"ready to clamp"（準(zhǔn)備夾持）時，就可以按一下動架或定架上電極下按鈕，機器自動完成定架側(cè)或動架側(cè)的夾緊對中動作。兩側(cè)夾緊對中動作完成后，如果對中不好，可進行人工對中校正，對中完成后，就開始第一次按“焊接開始”按鈕，機器自動找零，完成后，第二次開始按“焊接開始”，焊接過程的開始按鈕。當(dāng)鋼軌的焊接工作結(jié)束時，GAAS80/580焊機就會自動打開動架側(cè)鉗口和對中臂→推瘤→打開定架側(cè)鉗口對好中臂→松開軌腰鎖緊，回到初始位完成一次焊接鋼軌接口的任務(wù)。

2.1.2焊機操作原理

GAAS80/580焊機的鉗口部分液壓原理，是由動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）架“上鉗口下”按鈕后，操作者雙手可以離開按鈕站，去觀察機器動作情況。如一旦發(fā)現(xiàn)異常，操作者就會不由自主的將手伸入鉗口及鋼軌間，這樣由于機器仍在正常工作之中，就一定會導(dǎo)致事故的發(fā)生，給操作者帶來傷害。

2.2設(shè)想改造后的安全操作方式

焊機工作時，在手動狀態(tài)下不改變原來的操作方式；在自動狀態(tài)下，如果要求操作者雙手必需同時按住兩個不同的按鈕，直到整個動作過程完成，操作者可通過指示燈是否點亮，當(dāng)判斷整個過程已經(jīng)結(jié)束，才能松開雙手；就可以保證操作者的安全。如果通過改造后達(dá)到上述安全操作方式；在機器動作的整個過程中，操作人員的雙手就無法離開按鈕站，即使發(fā)現(xiàn)機器動作過程中鉗口及鋼軌表面有雜物，想去處理；雙手必需離開按鈕。只要有一手離開按鈕站，機器上下鉗口和對中臂會自動松開，人身安全就可以得到技術(shù)上的保障。

3.GAAS80/580焊機的改造原理

GAAS80/580焊機為預(yù)熱閃光焊，其工作原理是將焊件裝配成對接接頭，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（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，迅速施加頂煅力完成焊接的方法。這種方法是利用計算機的硬件系統(tǒng)及其信號邏輯原理控制的。GAAS80/580焊機，將原來由TE PLC輸出給鉗口油缸電磁閥的信號和對應(yīng)鉗口位置信號斷開，由于TE PLC輸出信號電平和三菱PLC輸入電平不一致，故對輸出信號進行處理后作為三菱PLC的輸入；原來由按鈕站輸入給TE PLC的信號（部分）處理后，現(xiàn)在必需給TE PLC輸入又給三菱PLC輸入；其他無關(guān)信號還是由TE PLC直接輸入輸出。液壓油缸的反饋信號還是直接給TE PLC的輸入。

4.焊機安全操作裝置技術(shù)的實現(xiàn)

GAAS80/580焊機，因為手動狀態(tài)焊機處于調(diào)整或測試狀態(tài)，所以，手動狀態(tài)下要保持機器原有的操作方式。當(dāng)焊機處于自動狀態(tài)時，焊機實現(xiàn)新的安全操作方式。

4.1焊機安全操作的措施

對焊機安全操作的設(shè)計工作包括PLC硬件配置、電氣原理設(shè)計和應(yīng)用軟件的設(shè)計；根據(jù)焊機的控制要求對系統(tǒng)進行調(diào)試。由于采用PLC控制，控制功能可以由軟件實現(xiàn)，在調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)在切換到TE PLC控制過程中上鉗口油缸有抖動現(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)試工作做到機械動作完全正確，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2焊機質(zhì)量安全的標(biāo)定和試焊

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

5.結(jié)語

通過對焊機安全操作技術(shù)改造，完善了設(shè)備操作的安全性，對防止事故發(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，就不會出現(xiàn)事故，顯然，對焊機設(shè)備的改造對生產(chǎn)安全起到了非常重要的作用，對安全生產(chǎn)具有重大的實際意義。 [科]

【參考文獻】

[1]朱林榮GAAS80/580焊機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焊機工藝參數(shù)對焊接過程的影響及選擇方法[J].鐵道工務(wù)，2011.