摘要：随着我司自行式钢轨闪光焊轨车的现场运用经验不断的积累，针对LR1200钢轨闪光焊机出现的典型故障问题从设备、施工工艺等多方面进行深入的分析，以这些典型的问题来推动地铁焊轨车检修和保养工作，不断地探索、改进、完善、提高焊轨车的运用和维保工作，保障设备安全优质高质量地为施工生产服务。

关键词： 钢轨闪光焊机  故障分析  维护保养

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截止2020年底，我国铁路运营里程超过13.9万公里以上，其中高铁3.5万公里以上，地铁运营里程7500公里以上，保障铁路尤其是高铁安全、舒适运行的关键环节之一就是轨道无缝焊接技术。钢轨闪光焊机以其技术先进、焊接质量好、作业效率高等优点，在铁路无缝线路建设中得到了大量应用。我司的地铁自行式闪光焊轨车现场运用已超过2年，现场钢轨焊接施工出现了一些典型故障，本文针对典型故障进行分析并提出维护保养建议，为设备更好的运用提供参考。

1  LR1200型钢轨闪光焊机结构

LR1200型钢轨闪光焊机通过夹紧油缸的伸缩，带动箱体绕中心轴旋转通过钳口夹持钢轨，通过顶锻油缸伸缩完成脉动闪光和顶锻动作，焊接结束后通过推瘤油缸完成保压推瘤。一根中心轴和两根顶锻电极轴组成稳定三角形结构且沿轴向运动，保证了焊接过程结构的稳定性;通过定位块和钳口使得钢轨沿中心对中，保证了钢轨焊接的平直度;位移传感器安装在中心轴上，位移是钢轨闪光焊接工艺的一个重要控制参数。

2  典型故障分析

LR1200钢轨闪光焊机在现场运用时产生了一些故障，如焊机无响应动作、焊接电流曲线稀疏、夹持钢轨对位错牙、焊接末期位移异常等。

2.1 焊机无响应动作

天窗点施工前检查中发现，波动焊机操作面板按钮，焊机无动作响应。该故障无法及时处理将会影响天窗点内焊轨计划。发现该故障后，确定了检查步骤：

1）检查紧急停止按钮状态，焊轨车所有紧急停止信号均接入电器控制柜内短路脱扣器上，任一紧急按钮未释放开都直接影响电器控制柜正常得电，从而影响焊机所有动作。

2）紧急信号确认后，CB1断路器合闸，测量CB13断路器输出电压有无24v信号。

3）CB13输出电压异常，检查3P24输出电压。

4）3P24输出电压正常，检查可编程控制器的状态。

5）可编程控制器状态正常，检查K2～K4多芯电缆线接口及整线状态。

经过检查测量，焊机副控制盒吊放过程中，紧急停止按钮被误压下。释放该停止信号后，机头恢复所有动作。

2.2 焊接电流曲线稀疏

钢轨焊接后，焊接曲线电流稀疏、闪光节奏缓慢。该故障在焊轨车运用早期会出现，因为早期对该设备运用和维护保养还在熟悉和摸索阶段。

这个故障首先要根据曲线完成情况排除通讯线松脱或工控主机通讯COM接口损坏导致焊接数据未能够及时采集;当排除通讯原因后，导致焊接曲线电流稀疏的原因只可能是紧固顶锻杆电极的大螺母松动产生间隙，导致在脉动闪光过程中，焊机的实际动作相对于顶锻油缸动作滞后。

2.3 夹持钢轨或焊接后钢轨错牙

焊机夹持钢轨后或者焊接后钢轨出现错牙，这个故障产生的原因很多，焊机操作、钢轨母材、焊机状态和施工组织都会导致焊接错牙。出现焊接接头错牙，首先要排除钢轨母材本身形状误差、施工时对轨时导致的错牙等情况。

1）4个定位块不同程度的磨损，会导致接头上下错牙、尤其要关注焊机对位时，四个定位块应全部压在钢轨上，

2）钳口厚度方向不同程度的磨损，会导致接头左右错牙;

3）钳口上支撑钢球压溃，不能起到弹性支撑作用，导致上下、左右都会错牙。

4）箱体焊缝开裂，也会导致焊接接头错牙，但是此情况很少出现。

为了避免因设备原因导致的错牙，应定期或施工前检查或调整焊机错牙量：使焊机夹持两段80cm长度的同锯口的钢轨，焊机操作面板按钮旋至“运行”，用手触摸或者卡尺检查两段钢轨接头处，如上下错牙，需在定位块安装面增加铜垫片;如左右错牙，需在钳口安装面增加铜片调整;如钳口弹性支撑压溃，通过增加铜片是无法调整的，需要更换新钳口。

2.4 焊接末期位移异常

位移参数是钢轨钢轨闪光焊接最重要的参数之一，焊接程序判断条件之一就是位移数据。现场施工中会出现焊接末期位移异常情况。

出现上述问题，都是有位移传感器组件异常导致的。

1）位移传感器内部机械机构损坏，导致末期机架快速前进，拉线抖动产生位移下沉。

2）位移传感器挂钩胶木板破损，挂钩松动。

3）位移传感器与固定支座板中间三颗固定螺栓松动。

3 定期维护保养

随着焊轨车使用年限的增加，设备元器件老化加速，故障率将呈曲线攀升，直接影响钢轨的焊接质量。因此能及时正确地对各种异常状态或故障状态做出诊断，预防或消除故障，并且定期开展焊轨机维护保养，有效的提高设备运行的可靠性、安全性具有重大意义。

针对电流曲线异常稀疏，制定了焊机定期设备润滑计划;针对钢轨接头错牙，定期检查钳口和定位装置状态;针对机头动作无响应，施工前校验电磁阀输入-输出信号;针对焊接末期加速阶段出现大电流，年检项点中添加了机头和吊具绝缘性能测量。

3.1 定期设备润滑

LR1200型钢轨闪光焊机共有32个润滑点[1]（中心轴润滑点2个， 顶锻杆电极润滑点2个，箱体润滑点12个，夹紧油缸润滑点6个，夹紧同步装置润滑点8个，中心轴卡箍润滑点2个，推瘤油缸润滑点2个），定期（建议设备使用期间每周1次）按照润滑图进行注润滑脂（2号锂基脂）

3.2定期检查和清理钢轨对位夹紧装置

1）定期或施工前夹持同切口钢轨，检查错牙情况，通过铜片调整定位块和钳口，必要时更换定位块和钳口。

2）定期检查钳口与轨腰接触的导电弧面，当接触面点蚀、凹坑单个面积超过20mm2或总面积超过接触面的10%应更换钳口。

3.3定期检查和维护重要的防松、紧固措施

LR1200钢轨闪光焊机为悬挂式，因此吊具部位是重点检查位置，而顶锻杆电极大螺母处又直接影响焊接质量，因此也需要重点检查和维护。

1）定期检查吊具的开口销、紧固件是否有效;

2）定期检查顶锻杆电极大螺母处，敲紧后画防松线，重点关注该处是否有非金属碎屑出现，一旦有碎屑出现，就说明绝缘件出现破损，此时应立即更换绝缘件，否则会出现绝缘件碎裂失效，顶锻杆电极、大螺母会与箱体导通烧化在一起，造成严重的设备损坏。

3.4定期进行位移校准

位移数据是焊接重要的数据也是横梁焊接质量的一个重要判断条件，因此定期对焊机机架两侧的起止位移值校准，将电气控制柜的开关拨到150档位，焊机床面前进到最小时，位移调整为145mm～155mm之间，越接近150mm越好;

3.5定期检查操作面板与PLC信号对应

LR1200型钢轨闪光焊机焊接过程由程序自动控制完成的，因此每次施工前都要对PLC信号与控制面板各信号进行对应检查，确保焊接施工前无信号缺失或者无法通讯等情况。

3.6定期对重要的受力件进行探伤

1）定期对绝缘吊具的U型螺栓、吊耳、拉杆、销等零件进行探伤，有伤更换;

2）安装有起重机调平装置的，还应该定期对调平装置的受力销轴进行探伤，有伤更换。

3.7定期检查焊机的绝缘性

LR1200型钢轨闪光焊机的绝缘性能是影响焊机状态的重要特性。一般采用500V兆欧表测量绝缘性。

1）焊机吊具应≥0.7MΩ，不符合更换吊具;

2）焊机的焊接变压器的绝缘阻抗≥1MΩ;

4   结束语

随着我司地铁自行式闪光焊轨车焊接工作量的增加，不断地积累现场运用经验，一些典型的故障问题都能从设备原理和结构、现场施工工艺等多方面分析和处理，以典型的故障分析和处理来推动焊轨车检修和保养工作，不断地探索、改进、完善、提高我司地铁自行式闪光焊轨车的运用和维保工作，真正做到“预防为主、质量第一”，能够保障设备安全优质高质量地为施工生产服务。

参考文献

[1] 刘晓磊，黄腾飞，黄思姬.浅谈LR1200型钢轨闪光焊机的维护与保养[J].轨道交通装备与技术，2014（5）：39-41

作者简介：方剑（2007年7月毕业于西南交通大学，现任运营事业总部基地维修中心综合大修部工务大修分部主任）