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基于瓦片编码网络的钢轨焊缝几何不平顺识别 被引量:2
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作者 高天赐 史一帆 +4 位作者 江乐鹏 王源 刘晓舟 罗钦 王平 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2346-2354,共9页
钢轨焊缝作为轨道的三大薄弱环节之一,其服役状态对于铁路运营的安全性与稳定性具有重要影响,因此,实现钢轨焊缝几何平直度的快速、高效测量,对于保障铁路行车安全,提升铁路工务人员作业效率具有重要意义。鉴于此,首先利用手推式钢轨短... 钢轨焊缝作为轨道的三大薄弱环节之一,其服役状态对于铁路运营的安全性与稳定性具有重要影响,因此,实现钢轨焊缝几何平直度的快速、高效测量,对于保障铁路行车安全,提升铁路工务人员作业效率具有重要意义。鉴于此,首先利用手推式钢轨短波几何检测装备采集钢轨短波不平顺波形信息;然后,提出一种基于模糊瓦片编码神经网络的深度学习方法,该方法不仅能够输出短波不平顺信号中钢轨焊缝的中心里程位置还可以计算相应位置的识别可靠度,从而实现从多种混合、复杂短波不平顺信号中快速分离出钢轨焊缝的几何波形,提升工务数据利用效率;最后,在某线路开展现场测试,验证该方法的准确性与稳定性,同时将焊缝平直度的检测结果与工务部门使用的电子平直尺测量结果进行对比,提升工程可行性。研究结果表明:1)基于瓦片编码网络的钢轨焊缝识别准确率可达92.01%,召回率可到94.98%;2)同时,基于瓦片编码网络能够准确识别钢轨焊缝中心,与实际焊缝中心偏差可控制在0.03 m以内;3)最终识别焊缝的1 m弦平直度与现场所使用的标准钢直尺+塞尺组合测量幅值结果基本一致,最大幅值相差不超过0.1 mm。综上所述,该研究可为提升工务检测数据的利用效率,降低钢轨焊缝的检测成本提供一定的工程技术参考价值。 展开更多
关键词 钢轨焊缝 瓦片编码网络 短波不平顺 智能检测 焊缝平直度
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重轨钢固定闪光焊接接头探伤异常分析
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作者 文浩然 张凤明 +4 位作者 梁正伟 薛虎东 周可 李涛 张鑫 《包钢科技》 2025年第4期19-24,36,共7页
某焊轨基地对60 kg/m-U75V钢轨固定闪光焊接接头进行超声探伤,发现在焊缝轨底角部位存在探伤超标报警的情况。通过金相观察、扫描电镜及能谱仪(EDS)检测,对伤损接头进行分析。结果表明,在钢轨探伤标记位置,焊接接头轨底熔合线处观察到... 某焊轨基地对60 kg/m-U75V钢轨固定闪光焊接接头进行超声探伤,发现在焊缝轨底角部位存在探伤超标报警的情况。通过金相观察、扫描电镜及能谱仪(EDS)检测,对伤损接头进行分析。结果表明,在钢轨探伤标记位置,焊接接头轨底熔合线处观察到焊接未熔合以及孔洞缺陷,并且在弯曲断口处存在灰斑及异常大块夹杂物。分析认为,探伤报警的主要原因是焊接工艺参数制定不当产生的未熔合、孔洞缺陷以及母材存在超标夹杂物,可通过优化焊接工艺、提高母材冶金质量来减少此类缺陷的产生。 展开更多
关键词 钢轨闪光焊接 探伤 焊接缺陷
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钢轨焊接和热处理一体机新型直流电源研究 被引量:2
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作者 史雯 李力 +2 位作者 高振坤 赵国 刘威 《高速铁路新材料》 2025年第2期39-45,共7页
直流电源因其电流密度高、稳定性好,正逐步应用于铁路钢轨焊接领域。研制了一种用于钢轨焊接和热处理的新型大功率直流电源,该电源以IGBT为核心,能够同时满足钢轨焊接和热处理需求,实现了“一源两用”。应用研制的新型电源进行了钢轨现... 直流电源因其电流密度高、稳定性好,正逐步应用于铁路钢轨焊接领域。研制了一种用于钢轨焊接和热处理的新型大功率直流电源,该电源以IGBT为核心,能够同时满足钢轨焊接和热处理需求,实现了“一源两用”。应用研制的新型电源进行了钢轨现场焊接和热处理试验,并对焊接接头性能进行了测试。试验结果表明:焊接接头质量优良、稳定性高。热处理后钢轨轨头温度可以达到900℃,两侧轨底角温度分别达到892、914℃,符合热处理温度要求。此外,焊接接头性能试验结果满足现行标准要求。 展开更多
关键词 钢轨焊接 热处理 直流电源 IGBT 接头性能
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U75V钢轨钢TLP焊接接头组织演变及力学性能研究
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作者 韩思远 高振坤 +2 位作者 张贵锋 王东 畅海丞 《高速铁路新材料》 2025年第5期10-14,共5页
过渡液相扩散连接技术(TLP)是一种综合了钎焊和扩散焊优势的先进连接方法。以U75V钢轨钢为母材,石墨纸为中间层,采用TLP方法进行焊接,研究了在焊接温度1 200℃、焊接压力0.5 MPa、保温时间5 min条件下焊接接头的组织演变规律。通过金相... 过渡液相扩散连接技术(TLP)是一种综合了钎焊和扩散焊优势的先进连接方法。以U75V钢轨钢为母材,石墨纸为中间层,采用TLP方法进行焊接,研究了在焊接温度1 200℃、焊接压力0.5 MPa、保温时间5 min条件下焊接接头的组织演变规律。通过金相分析、显微硬度测试和准静态拉伸等分析测试方法,对U75V钢轨钢TLP焊接接头的力学性能进行了研究。结果表明:在该焊接条件下,Fe-C共晶反应可有效去除氧化膜并改善润湿效果,通过C原子的间隙扩散及等温凝固过程实现了接头组织均匀化。所得接头抗拉强度达到804 MPa,为母材强度的76.6%。 展开更多
关键词 U75V钢轨钢 中间层 TLP 组织演变 力学性能
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钢轨焊接接头平直度的影响因素 被引量:6
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作者 蔡志鹏 赵海燕 +3 位作者 鹿安理 潘际銮 线宏智 姚东 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期20-24,共5页
为提高热处理后钢轨焊接接头平直度的控制精度,实验分析实际生产工艺和不同支撑条件下钢轨焊接接头分别静置20 h及30 d时上拱量及残余应力的变化。结果表明,当2 m长钢轨焊接接头试样的轨顶温度从55℃冷却到室温25℃时,其上拱的减小量约... 为提高热处理后钢轨焊接接头平直度的控制精度,实验分析实际生产工艺和不同支撑条件下钢轨焊接接头分别静置20 h及30 d时上拱量及残余应力的变化。结果表明,当2 m长钢轨焊接接头试样的轨顶温度从55℃冷却到室温25℃时,其上拱的减小量约为0.1 mm;在自由放置状态、支撑两边和支撑中间3种支撑条件下,试样的变形量相似;试样在不同支撑条件下放置30 d后的上拱量变化较温度引起其上拱量的变化小若干倍;试样的轨顶及轨底主要承受轴向压应力,量值约在-300~-150 MPa范围内;在不同支撑条件下,室温静置30 d后试样的残余应力无明显变化;在实际生产中,将热处理后的钢轨焊接接头放置8~10 h可以完全满足矫形、精磨等后道工序的要求。 展开更多
关键词 钢轨 焊接接头 平直度 尺寸控制 残余应力 支撑条件 热处理
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铁路钢轨与辙叉焊接工艺 被引量:11
6
作者 郭面焕 邵德春 +4 位作者 董占贵 张普庆 谷玉忠 王京山 董卫国 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期17-20,共4页
高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接 ,属于异种金属材料的焊接 ,由于二者材料本身的焊接性都较差 ,而且所要求的焊接工艺差异甚大 ,所以给焊接带来很大的难度。本文采用手工电弧焊的方法 ,采用增加过渡层、U形坡口对称焊的方式 ,钢轨侧过渡... 高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接 ,属于异种金属材料的焊接 ,由于二者材料本身的焊接性都较差 ,而且所要求的焊接工艺差异甚大 ,所以给焊接带来很大的难度。本文采用手工电弧焊的方法 ,采用增加过渡层、U形坡口对称焊的方式 ,钢轨侧过渡层金属为Ni-Cr-Mo系材料 ,辙叉侧过渡层与焊缝金属为Mn -Cr -Ni系材料。首先堆焊过渡层 ,而后再将带有过渡层金属的钢轨和辙叉焊接在一起。另外采取了某些特殊焊接工艺措施 ,在高锰钢焊后无碳化物析出方面取得了突破性的进展 ,同时解决了高锰钢焊接时变形及焊接残余应力大的问题 ,成功地进行了钢轨与辙叉标准试件的焊接 。 展开更多
关键词 钢轨 辙叉 手弧焊 焊接 异种金属焊接
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铁科院ZTK-Ⅰ型60kg·m^(-1)钢轨铝热焊接材料的研制 被引量:7
7
作者 高松福 崔成林 +2 位作者 迟俊杰 王宝秀 裘德海 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期135-140,共6页
根据钢轨铝热焊接原理,研制铁科院ZTK-Ⅰ型60 kg.m-1钢轨铝热焊接材料。焊剂的化学成分以碳、硅、锰元素为主要元素,用其他微量元素调节焊缝金属的强度、硬度、韧性等综合性能;焊剂中铝粉和氧化铁两者的重量占整个焊剂重量的79.3%,能够... 根据钢轨铝热焊接原理,研制铁科院ZTK-Ⅰ型60 kg.m-1钢轨铝热焊接材料。焊剂的化学成分以碳、硅、锰元素为主要元素,用其他微量元素调节焊缝金属的强度、硬度、韧性等综合性能;焊剂中铝粉和氧化铁两者的重量占整个焊剂重量的79.3%,能够很好地控制钢水的浇注温度;铝粉粒度为40~80目、氧化铁粉的粒度为30~60目时,铝热反应的速度最快,并在运送过程中不发生分层;添加铝热反应缓释物,减少反应过程中的钢水飞溅。通过数值模拟方法分别模拟铝热钢水在浇注系统中的流场和凝固场,改进浇注系统,优化砂型结构。一次性坩埚内胎由不参于铝热反应的耐火材料制成,并采用阶梯式的自熔塞埋制结构。依据有关标准,对焊接接头的静弯、断口、疲劳、硬度、拉伸和金相组织进行检测,检测结果均符合相关技术条件。现场应用情况表明,焊接接头服役状态良好。此焊接材料已经在国内外推广应用。 展开更多
关键词 钢轨 铝热焊接 焊剂 砂型结构 一次性坩埚
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移动式钢轨闪光焊设备及工艺 被引量:20
8
作者 丁韦 白国庆 +2 位作者 李力 高文会 宋宏图 《铁道建筑》 北大核心 2010年第2期106-108,共3页
介绍了钢轨现场焊接所使用的移动式钢轨闪光焊设备以及典型的焊接工艺,并对当前焊接工艺的焊接热输入、移动闪光焊接头质量影响因素、接头热处理和平直度等问题进行了分析。
关键词 移动式 钢轨闪光焊 设备 工艺
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国内外钢轨铝热焊接技术研究现状和发展 被引量:30
9
作者 崔成林 高松福 +2 位作者 迟俊杰 王宝秀 裘德海 《铁道建筑》 北大核心 2009年第6期96-100,共5页
总结了国内外钢轨铝热焊接技术的研究现状和发展状况,重点介绍了钢轨铝热焊接技术的发展历史,焊剂、砂型及铝热焊接工艺的研究现状,并重点说明部分钢轨铝热焊接前沿技术。
关键词 钢轨焊接 铝热焊接 技术综述
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控制钢轨接触焊灰斑的正交优化研究 被引量:10
10
作者 侯启孝 许广德 +2 位作者 王春孝 陈大中 杨克 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期122-128,共7页
灰斑已成为无缝线路钢轨结构接触焊接头最突出的缺陷。灰斑的存在易导致接头的脆性断裂。因此,控制灰斑对保证钢轨接触焊质量举足轻重。由于钢轨接触焊接头灰斑与性能受众多参数综合影响,故采用正交设计安排试验。本研究搜集了各型钢... 灰斑已成为无缝线路钢轨结构接触焊接头最突出的缺陷。灰斑的存在易导致接头的脆性断裂。因此,控制灰斑对保证钢轨接触焊质量举足轻重。由于钢轨接触焊接头灰斑与性能受众多参数综合影响,故采用正交设计安排试验。本研究搜集了各型钢轨接触焊的9套规范,分析了27种工艺参数的共性与个性,运用正交设计的均衡分散性与整齐可比性原理对“U74”型60kg/m钢轨进行正交焊接试验。首轮安排L27(313)的大正交表,再根据与施焊结果对应的参数最优直观组合、最优位级组合与趋势更优位级组合继续安排下轮较小的正交表进行焊接试验,以较少的焊接次数优选出成套优佳焊接参数。在连续施焊的25个焊接接头中灰斑都不超过标准允限,且落锤。 展开更多
关键词 灰斑 接触焊 钢轨 正交优化
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预热不当导致的铝热焊接头缺欠研究 被引量:8
11
作者 李力 胡智博 邹立顺 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期118-120,共3页
铝热焊接头的早期折断通常是因为焊接缺欠引起的 ,铝热焊接缺欠主要是由焊接操作时预热不当造成的 ,通过对几例常见的焊接热裂纹的研究表明 ,液态焊缝金属凝固顺序被打乱 ,S、P等非金属夹杂物在轨腰及轨底部位形成偏析是焊接热裂纹形成... 铝热焊接头的早期折断通常是因为焊接缺欠引起的 ,铝热焊接缺欠主要是由焊接操作时预热不当造成的 ,通过对几例常见的焊接热裂纹的研究表明 ,液态焊缝金属凝固顺序被打乱 ,S、P等非金属夹杂物在轨腰及轨底部位形成偏析是焊接热裂纹形成的根本原因。 展开更多
关键词 预热不当 铝热焊 热裂纹 钢轨 焊接接头 焊接缺欠 铁路
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钢轨焊接接头短波不平顺功率谱分析 被引量:38
12
作者 刘秀波 吴卫新 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期26-34,共9页
针对焊接接头区轨面不平顺的非平稳特征 ,利用 SAIL ENT钢轨纵断面测量仪实测了京山线和广深线的大量焊接接头轨面不平顺样本 ,并首次对钢轨焊接接头轨面不平顺谱估计进行了尝试。研究表明 ,对单个接头轨面不平顺样本函数表现为非平稳特... 针对焊接接头区轨面不平顺的非平稳特征 ,利用 SAIL ENT钢轨纵断面测量仪实测了京山线和广深线的大量焊接接头轨面不平顺样本 ,并首次对钢轨焊接接头轨面不平顺谱估计进行了尝试。研究表明 ,对单个接头轨面不平顺样本函数表现为非平稳特征 ,而对同一线路同种工艺下的大量焊接接头区轨面不平顺的整个样本空间表现为平稳性。对整个样本空间的谱估计可以采用经典和现代谱估计方法得到。对单个接头不平顺样本来说 ,由于其非平稳性 ,目前的处理方法还不成熟 ,但接头不平顺是一个慢变的非平稳过程 ,可以把其包含的趋势项和平稳部分分离出来分别处理 ,得到接头不平顺的演变谱。文中还把小波分析方法引入接头不平顺谱分析 。 展开更多
关键词 钢轨 焊接接头 不平顺 功率谱 小波分析
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客运专线钢轨的强度等级和材质选择 被引量:16
13
作者 周清跃 张银花 +1 位作者 陈朝阳 刘丰收 《中国铁路》 北大核心 2007年第7期41-45,共5页
客运专线对钢轨的要求主要体现在高安全性、高平直度、高几何尺寸精度和高抗疲劳性能等方面。国外高速铁路采用800~880MPa强度等级的热轧钢轨。我国既有铁路广泛使用的是强度等级为880MPa的U71Mn和980MPa的U75V钢轨。结合我国钢轨的性... 客运专线对钢轨的要求主要体现在高安全性、高平直度、高几何尺寸精度和高抗疲劳性能等方面。国外高速铁路采用800~880MPa强度等级的热轧钢轨。我国既有铁路广泛使用的是强度等级为880MPa的U71Mn和980MPa的U75V钢轨。结合我国钢轨的性能特点和在广深线等线路的使用情况,考虑到钢轨强度等级与滚动接触疲劳伤损之间的关系和轮轨硬度的匹配,提出我国客运专线应选用强度等级为880MPa的热轧钢轨,运营25t轴重的新建客货混线铁路和道岔用轨可采用强度等级为980MPa的钢轨(U75V)。 展开更多
关键词 客运专线 钢轨 强度等级 材质选择 滚动接触疲劳伤损
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钢轨固定闪光焊接头轨底缺陷分析 被引量:8
14
作者 王莹莹 李力 +2 位作者 高振坤 丁韦 李金华 《铁道建筑》 北大核心 2017年第12期106-108,共3页
对钢轨固定闪光焊接头轨底缺陷进行分析,发现造成静弯样品断裂的主要原因是轨底热影响区微裂纹及空洞。通过金相及微观成分分析,发现微裂纹存在明显的沿晶断裂特征,说明微裂纹为焊接过程中产生的高温裂纹。缺陷区域存在硫化锰夹杂物,其... 对钢轨固定闪光焊接头轨底缺陷进行分析,发现造成静弯样品断裂的主要原因是轨底热影响区微裂纹及空洞。通过金相及微观成分分析,发现微裂纹存在明显的沿晶断裂特征,说明微裂纹为焊接过程中产生的高温裂纹。缺陷区域存在硫化锰夹杂物,其取向垂直于钢轨轧制方向,说明缺陷处微裂纹与钢轨母材的硫化锰夹杂物有关,顶锻使得近焊缝区的夹杂物取向发生改变,硫化锰夹杂物割裂晶体的连续性,造成钢轨强度下降。同时由于固定焊机顶锻完成到推凸时间间隔较长,造成推凸时近焊缝区温度降低,钢轨塑性变差,从而形成微裂纹及空洞。 展开更多
关键词 钢轨 焊接接头 闪光焊 缺陷 夹杂物 静弯 微裂纹 热影响区
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钢轨铝热焊轨缝间隙对接头性能的影响 被引量:7
15
作者 高松福 崔成林 +1 位作者 周清跃 迟俊杰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期39-41,共3页
为了提高钢轨铝热焊接接头的性能,研究了钢轨铝热焊轨缝间隙对预热时间和接头性能的影响。结果表明:轨缝间隙对焊接过程预热时间和接头静弯强度的影响显著,轨缝间隙越大,所需要的预热时间越长;当焊接轨缝间隙为20~22 mm时,轨底预热效果... 为了提高钢轨铝热焊接接头的性能,研究了钢轨铝热焊轨缝间隙对预热时间和接头性能的影响。结果表明:轨缝间隙对焊接过程预热时间和接头静弯强度的影响显著,轨缝间隙越大,所需要的预热时间越长;当焊接轨缝间隙为20~22 mm时,轨底预热效果差,易产生未焊合,接头静弯载荷达不到标准要求;当焊接轨缝间隙为32~40 mm时,易在焊缝中央形成显微疏松,接头的静弯载荷低于标准的要求;轨缝间隙范围在24~30 mm时,接头静弯载荷可满足TB/T 1632.3—2005要求。 展开更多
关键词 钢轨铝热焊 轨缝间隙 焊接接头
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无缝线路钢轨现场焊接质量研究 被引量:10
16
作者 王振强 戴虹 +1 位作者 吕其兵 谭克利 《铁道建筑》 北大核心 2005年第8期76-80,共5页
针对无缝线路的钢轨现场闪光焊和数控小型气压焊轨铺设施工工程,从材料、工艺、设备的选择、施工操作规范、参数采集与质量监控等方面,研究了钢轨现场基地焊、单元焊、锁定焊联质量的影响因素,提出了控制无缝线路现场焊轨工程质量的有... 针对无缝线路的钢轨现场闪光焊和数控小型气压焊轨铺设施工工程,从材料、工艺、设备的选择、施工操作规范、参数采集与质量监控等方面,研究了钢轨现场基地焊、单元焊、锁定焊联质量的影响因素,提出了控制无缝线路现场焊轨工程质量的有效措施。 展开更多
关键词 钢轨 闪光焊 气压焊 工程质量 控制
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钢轨闪光焊质量问题的探讨 被引量:20
17
作者 董平禹 刘伟 王玉辉 《铁道建筑》 北大核心 2005年第8期41-43,共3页
文章对钢轨闪光焊工艺与质量的关系进行分析,着重介绍钢轨焊接缺陷灰斑的种类和生成机理,并提出预防措施。
关键词 钢轨闪光焊 灰斑 缺陷
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秦沈客运专线钢轨铝热焊缺陷分析 被引量:5
18
作者 胡智博 李力 +1 位作者 邹立顺 裘德海 《铁道建筑》 北大核心 2003年第10期3-4,共2页
与既有线相比 ,在秦沈客运专线建设中使用铝热焊具有如下特点 :用量集中、施工时间及范围跨度大、操作人员熟练程度不均。因此 ,进行现场铝热焊施工时 ,由于焊接材料及操作因素的影响 ,出现一些焊接缺陷。
关键词 客运专线 钢轨 铝热焊 焊接缺陷 焊接材料 操作因素 铁路 线路工程
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关于桥上无缝线路使用伸缩调节器的几点思考 被引量:17
19
作者 田春香 殷明旻 王平 《铁道建筑》 北大核心 2006年第2期85-87,共3页
针对曲线型伸缩调节器的结构特点及工作原理,根据列车过伸缩调节器时的动力特性对伸缩调节器的设置原则进行了讨论,并探讨了伸缩调节器在桥上合理的布置方式,供桥上无缝线路设计时参考。
关键词 无缝线路 钢轨伸缩调节器 动力特性
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钢轨闪光焊程控调速系统 被引量:5
20
作者 戴虹 吕其兵 +1 位作者 骆德阳 周世恒 《电焊机》 1999年第4期18-21,共4页
以K190пK全自动钢轨焊机为例,介绍了一种采用日本三菱可编程序控制器(F1-60MR)控制的闪光焊自动调速系统。文中详述了控制系统的构成、工作原理、硬件及软件设计;针对系统的工作特点,采取了实用可行的抗干扰措施。该... 以K190пK全自动钢轨焊机为例,介绍了一种采用日本三菱可编程序控制器(F1-60MR)控制的闪光焊自动调速系统。文中详述了控制系统的构成、工作原理、硬件及软件设计;针对系统的工作特点,采取了实用可行的抗干扰措施。该系统控制效果良好。本系统的基本设计原理也适用于其它自动焊。 展开更多
关键词 钢轨 自动控制 闪光焊 程控调速系统
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