随着铁路高速重载高密度运输的飞速发展，无缝线路技术得到越来越广泛的应用。钢轨焊接是高速重载无缝线路建设中的关键环节，目前在我国铁路行业应用广泛的小型移动式钢轨气压焊机存在结构欠合理、重量过大、自动化水平低、人为影响因素多等问题，使得工人劳动强度大，钢轨焊接质量波动大，影响到了行车安全，因此，在现有气压焊设备的基础上，进行新型移动式数控钢轨气压焊机的开发设计研究具有深远的意义。本论文根据现场移动式钢轨气压焊的工艺过程和特点，针对原有气压焊设备存在的问题，设计了移动式钢轨气压焊机的整体结构；修订了主要技术参数；通过采用新材料和新工艺，降低了气压焊设备的重量；采用了数字化自动控制系统，以“人机界面—可编程序控制器”为整个控制系统的核心部件。重新设计了三段顺序加压系统、气体流量控制系统、加热器摆动控制系统三个子系统，使系统能够更可靠地工作。实现了钢轨气压焊焊接过程控制以及气体流量、压力、时间等工艺参数精确控制，提高了动态响应速度和控制精度。工艺试验证明，采用新型移动式数控钢轨气压焊机进行的钢轨气压焊焊接，可有效去除人为因素的影响，稳定和提高气压焊焊接质量，简化操作，提高劳动效率、减轻工人的劳动强度。