專利名稱：一種鋼軌的局部真空密封裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種特種型材的真空密封裝置及方法，具體涉及一種鋼軌的局部真空密封裝置及方法，屬于真空密封技術領域。
背景技術：
鋼軌是鐵路軌道的重要組成部件，隨著我國高速軌道交通的發展，對鋼軌尤其是鋼軌焊接接頭部位的質量要求越來越高。由于受到鋼軌長度的影響，無法對其進行密封，所以目前對鋼軌的焊接主要采取閃光焊、氣壓焊、鋁熱焊和電弧焊等方法，焊接接頭質量不均衡，斷頭率高，一次校驗合格率低下。電子束焊接在真空中進行，焊縫的化學成分穩定且純凈，接頭強度高，焊縫質量高。為了實現鋼軌的電子束焊接，需要在鋼軌接頭位置建立真空環境。本發明利用真空密封技術，克服了鋼軌長度的限制，在鋼軌需要焊接的部位建立了一個局部真空環境。中國發明專利授權公告號CNMM075Y公開了一種法蘭環峰局部真空電子束焊機，真空室由上下兩部分組成，下真空室上部、上真空室下部分別與焊接工件相連，通過靜密封和動密封相結合的方法實現局部真空密封，通過電子槍移動完成焊接操作。中國發明專利公開號CN1422722A公開了大型容器局部真空電子束焊接裝置及其工藝方法，其利用一個雙層立體式密封圈將真空室分為上下兩部分，分別構成一個可移動的小型局部真空室，利用電子束進行密封焊接。中國發明專利公開號CN101720180A公開了一種密封箱的密封結構，利用凹形密封槽、密封膠圈和條狀橛行凸臺互相配合，當箱蓋合上時可以實現箱體的密封。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術中由于鋼軌長度而無法在其周圍實現真空環境的問題以及局部真空僅僅在法蘭等規則形狀零件方面應用的問題，提出一種鋼軌的局部真空密封裝置及方法，該方法可以在大型零部件的局部建立真空環境，可以應用于電子束焊接、電子束改性處理以及真空退火等方面。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。本發明的一種鋼軌的局部真空密封裝置，包括底板、導軌、左箱體、右箱體、待密封鋼軌、真空泵組、支座、絲杠和手輪；左箱體的截面形狀和右箱體的截面形狀與待密封鋼軌的截面形狀相吻合，左箱體和右箱體各加工出半個待密封鋼軌截面尺寸；左箱體和右箱體與待密封鋼軌的接觸面加工有密封槽，密封槽內放置第一密封圈和第二密封圈，通過第一密封圈和第二密封圈將左箱體、右箱體和待密封鋼軌進行密封；右箱體固定在底板上面，導軌也固定在底板上面，左箱體底面有槽，左箱體放置在導軌上面，并通過槽可以沿導軌在底板上面移動；右箱體的右側面的底部安裝有真空泵組，通過真空泵組對左箱體、右箱體和待密封鋼軌形成的空間進行抽真空；真空泵組由機械泵、羅茨泵、擴散泵和分子泵組成。左箱體和右箱體的頂蓋設計為非對稱結構，左箱體的頂蓋尺寸小時右箱體的頂蓋尺寸就大，左箱體的頂蓋尺寸大時右箱體的頂蓋尺寸就小，便于以后擴展應用；密封槽在左箱體和右箱體端面的加工位置錯開即密封槽位置在左箱體端面靠近外側時在右箱體端面則靠近內側，密封槽位置在左箱體端面靠近內側時在右箱體端面則靠近外側；第一密封圈和第二密封圈均為橡膠密封圈。本發明的一種鋼軌的局部真空密封方法，具體步驟為1)按照待密封鋼軌的截面形狀和尺寸，設計左箱體和右箱體的端面結構；2)按照密封要求，在左箱體和右箱體的端面加工密封槽，在密封槽內放置第一密封圈和第二密封圈；3)轉動手輪，利用絲杠的運動將左箱體移動到裝置左端，放置待密封鋼軌，然后反向轉動手輪，將左箱體移動到右端，并與待密封鋼軌和右箱體一起構成局部真空密封裝置。4)利用真空泵組抽真空，形成局部真空保護。有益效果本發明對鋼軌局部采用真空密封，可以為電子束焊接、真空退火等操作建立真空環境；簡單易行，還可以實現除鋼軌外的其他大型復雜構件的局部真空密封。
圖1是本發明的鋼軌的局部真空密封裝置結構示意圖；圖2是本發明的鋼軌的局部真空密封裝置中左箱體的結構示意圖；圖3是本發明的鋼軌的局部真空密封裝置中右箱體的結構示意圖；其中，1-底板，2-導軌，3-左箱體，4-右箱體，5-待密封鋼軌，6_真空泵組，7_支座，8-絲杠，9-手輪，10-第一密封圈，11-槽，12-第二密封圈。
具體實施例方式下面通過實例對本發明作進一步的說明，但是本發明不僅限于實施例。實施例局部低真空密封60Kg/m的鋼軌。一種鋼軌的局部真空密封裝置，如圖1、圖2和圖3所示；包括底板1、導軌2、左箱體3、右箱體4、待密封鋼軌5、真空泵組6、支座7、絲杠8和手輪9 ；左箱體3的截面形狀和右箱體4的截面形狀與待密封鋼軌5的截面形狀相吻合，左箱體3和右箱體4各加工出半個待密封鋼軌5截面尺寸；左箱體3和右箱體4與待密封鋼軌5的接觸面加工有密封槽，密封槽內放置第一密封圈10和第二密封圈12，通過第一密封圈10和第二密封圈12將左箱體 3、右箱體4和待密封鋼軌5進行密封；右箱體4固定在底板1上面，導軌2也固定在底板1 上面，左箱體3底面有槽11，左箱體3放置在導軌2上面，并通過槽11可以沿導軌2在底板 1上面移動；右箱體4的右側面的底部安裝有真空泵組6，通過真空泵組6對左箱體3、右箱體4和待密封鋼軌5形成的空間進行抽真空；真空泵組6由機械泵、羅茨泵、擴散泵和分子泵組成。左箱體3和右箱體4的頂蓋設計為非對稱結構，左箱體3的頂蓋尺寸小，右箱體4 的頂蓋尺寸大；密封槽在左箱體3和右箱體4端面的加工位置錯開；第一密封圈10和第二密封圈12均為橡膠密封圈。具體步驟為
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1)設計左箱體3和右箱體4的端面結構根據60Kg/m鋼軌5的截面形狀和尺寸， 左箱體3和右箱體4的整體尺寸設計為400mmX 400mmX 400mm，箱體壁厚為35mm ；箱體3和右箱體4的端面按照60Kg/m待密封鋼軌5的截面形狀和尺寸各加工出半個截面結構；左箱體3和右箱體4的頂蓋設計為非對稱結構，左箱體3的面積小，右箱體4的面積大。2)按照密封要求，在左箱體3和右箱體4的端面加工密封槽，密封槽尺寸為 6mmX4mm的矩形槽，其中，左箱體密封槽位于箱體端面外側，右箱體密封槽位于箱體端面內側，兩道密封槽槽間距離為5mm，在密封槽內放置橡膠第一密封圈10和第二密封圈12，涂抹真空脂。3)轉動手輪9，利用絲杠8的運動將左箱體3移動到裝置左端，放置待密封鋼軌5， 然后反向轉動手輪9，將左箱體3移動到右端，并與鋼軌5和右箱體4 一起構成局部真空密封裝置。4)利用真空泵組6抽真空，由于箱體尺寸較小，在真空度要求不高的情況下，本實施例直接利用機械泵即可，使箱體內部真空度達到4X10_2mbar，形成局部真空保護。
權利要求
1.一種鋼軌的局部真空密封裝置，其特征在于包括底板(1)、導軌(2)、左箱體(3)、右箱體(4)、待密封鋼軌(5)、真空泵組(6)、支座(7)、絲杠(8)和手輪(9)；左箱體(3)的截面形狀和右箱體的截面形狀與待密封鋼軌(5)的截面形狀相吻合，左箱體C3)和右箱體⑷各加工出半個待密封鋼軌(5)截面尺寸；左箱體(3)和右箱體⑷與待密封鋼軌(5) 的接觸面加工有密封槽，密封槽內放置第一密封圈(10)和第二密封圈(12)，通過第一密封圈(10)和第二密封圈(12)將左箱體(3)、右箱體(4)和待密封鋼軌(5)進行密封；右箱體 (4)固定在底板(1)上面，導軌( 也固定在底板(1)上面，左箱體C3)底面有槽(11)，左箱體C3)放置在導軌( 上面，并通過槽(11)可以沿導軌( 在底板(1)上面移動；右箱體的右側面的底部安裝有真空泵組(6)，通過真空泵組(6)對左箱體(3)、右箱體(4) 和待密封鋼軌(5)形成的空間進行抽真空；真空泵組(6)由機械泵、羅茨泵、擴散泵和分子泵組成；左箱體( 和右箱體(4)的頂蓋設計為非對稱結構；密封槽在左箱體( 和右箱體(4)端面的加工位置錯開。
2.根據權利要求1所述的一種鋼軌的局部真空密封裝置，其特征在于左箱體(3)和右箱體的頂蓋設計為左箱體(3)的頂蓋尺寸小，右箱體的頂蓋尺寸大。
3.根據權利要求1所述的一種鋼軌的局部真空密封裝置，其特征在于左箱體(3)和右箱體的頂蓋設計為左箱體(3)的頂蓋尺寸大，右箱體的頂蓋尺寸小。
4.根據權利要求1所述的一種鋼軌的局部真空密封裝置，其特征在于密封槽在左箱體(3)和右箱體(4)端面的加工位置錯開，密封槽位置在左箱體C3)端面靠近外側，在右箱體⑷端面靠近內側。
5.根據權利要求1所述的一種鋼軌的局部真空密封裝置，其特征在于密封槽在左箱體(3)和右箱體(4)端面的加工位置錯開，密封槽位置在左箱體C3)端面靠近內側，在右箱體⑷端面靠近外側。
6.根據權利要求1所述的一種鋼軌的局部真空密封裝置，其特征在于第一密封圈 (10)和第二密封圈(12)均為橡膠密封圈。
7.一種鋼軌的局部真空密封方法，其特征在于具體步驟為1)按照待密封鋼軌(5)的截面形狀和尺寸，設計左箱體(3)和右箱體(4)的端面結構；2)按照密封要求，在左箱體C3)和右箱體(4)的端面加工密封槽，在密封槽內放置第一密封圈(10)和第二密封圈(12)；3)轉動手輪(9)，利用絲杠⑶的運動將左箱體(3)移動到裝置左端，放置待密封鋼軌(5)，然后反向轉動手輪(9)，將左箱體(3)移動到右端，并與待密封鋼軌(5)和右箱體(4) 一起構成局部真空密封裝置；4)利用真空泵組(6)抽真空，形成局部真空保護。
全文摘要
本發明涉及一種特種型材的真空密封裝置及方法，具體涉及一種鋼軌的局部真空密封裝置及方法，屬于真空密封技術領域。包括底板、導軌、左箱體、右箱體、待密封鋼軌、真空泵組、支座、絲杠和手輪；設計左箱體和右箱體的端面結構；在左箱體和右箱體的端面加工密封槽，在密封槽內放置第一密封圈和第二密封圈；轉動手輪，將左箱體移動到裝置左端，放置待密封鋼軌，然后反向轉動手輪，將左箱體移動到右端，并與待密封鋼軌和右箱體一起構成局部真空密封裝置。利用真空泵組抽真空，形成局部真空保護。本發明對鋼軌局部采用真空密封，可以為電子束焊接、真空退火等操作建立真空環境；簡單易行，還可以實現除鋼軌外的其他大型復雜構件的局部真空密封。
文檔編號F16J15/00GK102305291SQ20111020771
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者何俊, 張永和, 王保民, 蘇程, 趙巖, 車軍 申請人:何俊, 車軍