一种钢轨型面智能修复车制造技术

本发明专利技术提供一种钢轨型面智能修复车，其包括车身、工作台及显示器、轨道表面损伤检测、轨道表面预处理装置、激光修复装置以及辊压成型装置，车身的底部设置有车轮，轨道表面损伤检测、轨道表面预处理装置、激光修复装置以及辊压成型装置依次设置在车身上，轨道表面损伤检测用于对已损伤的轨道表面进行检测，轨道表面预处理装置用于对待修复轨道进行表面预处理，激光修复装置用于对待修复轨道利用激光熔覆的方式进行修复。本发明专利技术的激光修复装置的机械手臂拥有多个自由度可以满足激光修复时的动作要求，在机械手臂上安装上了同轴送粉器，克服了侧向送粉单向性的缺点，大大提高了成型的质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
一种钢轨型面智能修复车


[0001]本专利技术涉及钢轨修复装置领域，具体地涉及一种钢轨型面智能修复车。

技术介绍

[0002]伴随着我国高速轨道交通的快速发展，大轴度、高密度、高速度使得钢轨的表面损伤日益严重，未来几年，轨道的损伤将逐步进入高峰期，研究轨道延寿技术将是我国铁路运输所要面临的关键任务，这对保障铁路的安全可靠运行、节约运输成本有着重要作用。针对现有的轨道修复技术要求以及应用情况，由于我国现有的铁轨的里程很长，为了降低维修成本，实现轨道在外的智能化在线修复势在必行。随着科技的发展，激光检测技术以及激光熔覆技术已经越发成熟，应用在轨道修复中，可以大大降低人工修复成本，减少中间环节，同时可以通过扫描图像分析缺陷类型，智能化的进行修复。但是要很好的契合各种不同类型的轨道损伤修复，需要设计一辆智能化的轨道表面损伤修复小车。现有修复检测存在的问题主要有以下几点：
[0003]首先是如何检测出受损的轨道表面，然后如何去除待修复轨道表面的氧化层和受损轨道表面的杂物，最后是在室外进行激光修复工序时如何进行保温的问题。另外，激光修复也存在诸多比如修复精度低、效率低等问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种钢轨型面智能修复车，其能够更好的对轨道进行预处理并进行激光修复，提高修复效率以及修复的质量。激光修复装置的机械手臂拥有多个自由度可以满足激光修复时的动作要求，同时，在机械手臂上安装上了同轴送粉器，克服了侧向送粉单向性的缺点，大大提高了成型的质量，并且降低了稀释率。
[0005]具体地，本专利技术提供一种钢轨型面智能修复车，其包括车身、工作台及显示器、轨道表面损伤检测、轨道表面预处理装置、激光修复装置以及辊压成型装置，所述车身的底部设置有车轮，轨道表面损伤检测、轨道表面预处理装置、激光修复装置以及辊压成型装置依次设置在所述车身上，所述轨道表面损伤检测用于对已损伤的轨道表面进行检测，所述轨道表面预处理装置用于对待修复轨道进行表面预处理，所述激光修复装置用于对待修复轨道利用激光熔覆的方式进行修复，所述辊压成型装置用于监测修复状态并对激光熔覆后放入轨道表面进行辊压成型；
[0006]所述车身包括车盖、第一侧车挡板、车底盘、第二侧车挡板、保温罩、前轮以及后轮，所述前轮和后轮与所述车底盘的底面连接后分别放置在两条待修复钢轨上，第一侧车挡板和第二侧车挡板分别固定在车底盘的两侧，车盖固定在车底盘上，所述保温罩通过连接块与车底盘连接，并通过第一连接板和第二连接板固定；工作台及显示器通过第三连接板与车底盘固定连接；
[0007]所述表面预处理装置包括激光扫描仪、空气压缩机、进气管、第四连接板、气压升
降装置、出气口、驱动电机、传动轴以及轨道砂轮，气压升降装置借助于第四连接板与所述车底盘连接，驱动电机通过传动轴与轨道砂轮相连接，所述激光扫描仪用于对轨道进行扫描，当所述激光扫描仪扫描到轨道存在损伤时，空气压缩机开始工作并通过进气管通入气体使得气压升降装置向下运动使轨道砂轮与待修复轨道充分接触；电机开始运使传动轴带动轨道砂轮开始旋转工作，对待修复轨道进行表面预处理；
[0008]所述激光修复装置包括底盘电机、连接板、旋转底盘、第一电机、机械臂第一关节、第二电机、机械臂连接轴、机械臂第二关节、第三电机、粉箱、激光箱、保护气体储存罐、光纤、保护气体输送管、送粉管以及同轴送粉器，所述机械臂第一关节、机械臂连接轴以及机械臂第二关节；
[0009]所述底盘电机设置在所述车底盘上，所述底盘电机的上方设置有第五连接板，所述第五连接板上设置有旋转底盘，所述机械臂第一关节的第一端以及第一电机安装在所述旋转底盘上，所述机械臂第一关节的第二端连接所述机械臂第二关节的第一端，所述机械臂第二关节的第二端连接所述同轴送粉器，所述第二电机固定在机械臂第一关节上，所述第三电机固定在机械臂第二关节上，所述同轴送粉器连接有光纤、保护气体输送管以及送粉管，光纤、保护气体输送管以及送粉管的另一端分别连接所述粉箱、激光箱和保护气体储存罐，所述粉箱、激光箱和保护气体储存罐分别固定在底盘上，激光箱通过光纤向同轴送粉器输送激光，粉箱通过送粉管与同轴送粉器相连达到输送轨道修复材料的目的，激光修复过程中的保护气体通过保护气体储存罐从保护气体输送管进入同轴送粉器中；
[0010]当检测到受损伤轨道时，底盘电机、第一电机和第二电机启动使同轴送粉器到达待修复轨道表面，之后激光箱开始输送激光，同时粉箱和保护储存罐分别开始输送修复材料和保护气体进入同轴送粉器开始激光修复，随后第三电机启动使得轴送粉器进行横向平移，实现激光熔覆工作区域的可调整性，完成对轨道表面的修复工作。
[0011]优选地，所述保护罩能够罩设在所述同轴送粉器的外部，所述保护罩包括罩身和盖板，所述盖板为带裂纹的可变形的耐高温橡胶。
[0012]优选地，所述轨道砂轮包括砂轮保护罩、轨道特制砂轮、滚动轴承以及连接片，所述砂轮保护罩与所述气压升降装置连接，所述砂轮保护罩借助于所述连接片与所述传动轴连接，所述轨道特制砂轮在所述滚动轴承的传动下进行旋转，从而清除待修复轨道表面的杂质。
[0013]优选地，所述特制轨道砂轮的形状与轨道上边面相契合。
[0014]优选地，所述同轴送粉器从上至下依次设置有光纤入口、保护壳、送粉器轴身、粉末入口、保护气入口以及激光头，工作时，激光通过光纤入口进入同轴送粉器，保护壳用于保护并对送粉器轴身进行固定，粉末入口和保护气入口分别为修复材料和保护气进入送粉器的入口，气粉混合物与从光纤入口进来的激光汇聚，从激光头处出来进入待修复区域。
[0015]优选地，所述保护壳为长方体结构，所述粉末入口以及保护气入口分别均匀环绕设置在所述送粉器轴身的圆周上。
[0016]优选地，所述激光头为锥形结构。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0018](1)由于轨道上表面的形状是一个拱形不是一个平面，轨道出现的损伤有擦伤，波磨一般出现在轨道的拱形面侧面上，传统的激光修复装置无法满足轨道表面修复所需的自
由度，本专利技术的机械手臂拥有多个自由度可以满足激光修复时的动作要求，在机械手臂上安装上了同轴送粉器，克服了侧向送粉单向性的缺点，大大提高了成型的质量，并且降低了稀释率。
[0019](2)本专利技术的激光修复装置的激光通过光纤入口进入同轴送粉器，保护壳起到保护和使送粉器轴身固定的作用，粉末入口和保护器入口作为修复材料和保护气进入送粉器的入口，气粉混合物与从光纤入口进来的激光汇聚，从激光头处出来进入待修复区域，使激光、保护气体和修复粉末在同一个轴线上更好的适应了扫描方向的变化，大大的提高了修复成型的质量。
[0020](3)本专利技术的轨道砂轮设计为与待修复轨道上表面相契合的形状，这样可以起到去除轨道表面的氧化层以及轨道表面杂物，以达到对轨道表面进行预处理的目的，在这个装置中还用到了气压升降机，通过连接板与车身底盘相连，在车身底盘出也安装了空气压缩机，在车身底盘上打孔使得气管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢轨型面智能修复车，其特征在于：其包括车身、工作台及显示器、轨道表面损伤检测、轨道表面预处理装置、激光修复装置以及辊压成型装置，所述车身的底部设置有车轮，轨道表面损伤检测、轨道表面预处理装置、激光修复装置以及辊压成型装置依次设置在所述车身上，所述轨道表面损伤检测用于对已损伤的轨道表面进行检测，所述轨道表面预处理装置用于对待修复轨道进行表面预处理，所述激光修复装置用于对待修复轨道利用激光熔覆的方式进行修复，所述辊压成型装置用于监测修复状态并对激光熔覆后放入经过激光修复后的轨道表面进行辊压成型；所述车身包括车盖、第一侧车挡板、车底盘、第二侧车挡板、保温罩、前轮以及后轮，所述前轮和后轮与所述车底盘的底面连接后分别放置在两条待修复钢轨上，第一侧车挡板和第二侧车挡板分别固定在车底盘的两侧，车盖固定在车底盘上，所述保温罩通过连接块与车底盘连接，并通过第一连接板和第二连接板固定；工作台及显示器通过第三连接板与车底盘固定连接；所述表面预处理装置包括激光扫描仪、空气压缩机、进气管、第四连接板、气压升降装置、出气口、驱动电机、传动轴以及轨道砂轮，气压升降装置借助于第四连接板与所述车底盘连接，驱动电机通过传动轴与轨道砂轮相连接，所述激光扫描仪用于对轨道进行扫描，当所述激光扫描仪扫描到轨道存在损伤时，空气压缩机开始工作并通过进气管通入气体使得气压升降装置向下运动使轨道砂轮与待修复轨道充分接触；电机开始运作使传动轴带动轨道砂轮开始旋转工作，对待修复轨道进行表面预处理；所述激光修复装置包括底盘电机、连接板、旋转底盘、第一电机、机械臂第一关节、第二电机、机械臂连接轴、机械臂第二关节、第三电机、粉箱、激光箱、保护气体储存罐、光纤、保护气体输送管、送粉管以及同轴送粉器，所述机械臂第一关节、机械臂连接轴以及机械臂第二关节；所述底盘电机设置在所述车底盘上，所述底盘电机的上方设置有第五连接板，所述第五连接板上设置有旋转底盘，所述机械臂第一关节的第一端以及第一电机安装在所述旋转底盘上，所述机械臂第一关节的第二端连接所述机械臂第二关节的第一端，所述机械臂第二关节的第二端连接所述同轴送粉器，所述第二电机固定在机械臂第一关节上，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋剑锋，何轩，时迎港，王栋，潘恒志，董文杰，张京城，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：