一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统及方法技术方案

本发明专利技术属于钢轨打磨技术领域，并具体公开了一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统及方法。所述系统包括混合射流模块、磨料分离模块、磨料输送模块、水粘度调节模块和控制模块，混合射流模块将磨料和液体进行混合后，对钢轨进行打磨，磨料分离模块与混合射流模块相应设置，收集打磨后的废液，并将废液进行固液分离，分离出的磨料输送至磨料输送模块，分离出的液体输入至水粘度调节模块，磨料输送模块用于向混合射流模块输送指定参数的磨料，水粘度调节模块用于调节磨料分离模块输出的液体中添加剂的浓度。本发明专利技术实现在水和磨料循环利用的同时，保持水中的添加剂浓度不变，使钢轨打磨车能够更加持久，更加高效，安全地完成钢轨打磨任务。地完成钢轨打磨任务。地完成钢轨打磨任务。

【技术实现步骤摘要】
一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统及方法


[0001]本专利技术属于钢轨打磨
，更具体地，涉及一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统及方法。

技术介绍

[0002]火车轨道是轨道交通的主要部件，在运行过程中，由于各种因素，钢轨经常会发生伤损情况，如裂纹、磨耗等现象，因此要及时对钢轨伤损进行消除和修复，以消除安全隐患，常见的修复措施包括钢轨打磨。
[0003]磨料水射流为高压水射流的一种。它是以水为介质，利用高压发生装置获得巨大能量，磨料微粒被高压水射流加速，通过供料与混合装置加入到高压水束中，形成混合射流，依靠磨料和高压水束的高速冲击磨削的工艺。磨料射流可分为前混式磨料射流和后混式磨料射流，但由于安全性问题，前混式磨料射流目前应用较少，常见的磨料射流为后混式磨料射流。而后混式磨料射流由于混合方式的原因，使得磨料粒子的加速过程较为短暂，从而导致后混式磨料射流系统压力较高，工作效果不尽如人意。为了提高后混式磨料射流的切削能力，在混合腔中添加大分子亲水性有机添加剂，从而提高水的粘度以产生较好的加速效果。这种方式在钢轨打磨领域有比较好的应用前景。然而由于钢轨打磨的特殊性，使得打磨中产生的废液必须得到循环利用，这也使得回收的水中存在添加剂，如果不对水中添加剂含量进行检测并调节加入的添加剂浓度，会导致水的粘度过高，使得射流系统压力过大甚至产生憋压现象，危害射流系统安全。
[0004]因此，本领域亟需提出一套高压水射流钢轨打磨水品质检测循环系统，实现在水循环利用的同时，保持水中的添加剂浓度不变，使钢轨打磨车能够更加持久，更加高效，更加安全地完成钢轨打磨任务。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统，其中结合高压磨料水射流钢轨打磨自身的特征及其水品质检测工艺特点，相应设计了高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统，并对其关键组件如混合射流模块、磨料分离模块、磨料输送模块、水粘度调节模块以及控制模块的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的实现在水和磨料循环利用的同时，保持水中的添加剂浓度不变，使钢轨打磨车能够更加持久，更加高效，更加安全地完成钢轨打磨任务，有效解决现有技术中磨料射程近、射流系统产生憋压的问题。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统，包括混合射流模块、磨料分离模块、磨料输送模块、水粘度调节模块以及控制模块，其中，
[0007]所述混合射流模块用于将指定参数的磨料以及含指定浓度添加剂的液体进行混合后，将混合物按指定射流速度对钢轨进行打磨；
[0008]所述磨料分离模块与所述混合射流模块相应设置，用于收集打磨后的废液，并将废液进行固液分离，分离出的符合要求的磨料输送至所述磨料输送模块，分离出的液体输入至水粘度调节模块；
[0009]所述磨料输送模块通过第一连接件与所述磨料分离模块和所述混合射流模块连接，用于向所述混合射流模块输送指定参数的磨料；
[0010]所述水粘度调节模块通过第二连接件与所述磨料分离模块和所述混合射流模块连接，用于调节所述磨料分离模块输出的液体中添加剂的浓度，并向所述混合射流模块输送指定浓度添加剂的液体；
[0011]所述控制模块分别与所述混合射流模块、磨料输送模块以及水粘度调节模块通信连接，用于协同控制所述混合射流模块、磨料输送模块以及水粘度调节模块。
[0012]作为进一步优选的，所述水粘度调节模块包括水箱、添加剂输送装置以及射流泵，所述水箱内设有添加剂第一浓度测量装置，该第一浓度测量装置与所述控制模块通信连接，用于测量所述水箱中添加剂的浓度值，并将该浓度值传递给所述控制模块，所述射流泵设于连接所述水箱与所述混合射流模块之间的管路上，用于将所述水箱中的液体输送至所述混合射流模块，所述添加剂输送装置与所述混合射流模块连接，该添加剂输送装置与所述混合射流模块之间还设有添加剂流量计，该添加剂流量计与所述控制模块通信连接，用于在所述控制模块的作用下，根据所述水箱中添加剂的浓度以及所述水箱输入至所述混合射流模块的液体的流速向所述混合射流模块中添加一定量的添加剂，以使得所述混合射流模块中添加剂的浓度为指定值。
[0013]作为进一步优选的，所述射流泵与所述混合射流模块之间还设有水节流阀，该水节流阀与所述控制模块通信连接；
[0014]所述水箱与所述磨料分离模块还通过水箱清洁阀连接；
[0015]所述混合射流模块中设有第二浓度测量装置，该第二浓度测量装置与控制模块通信连接，所述控制模块为PID控制器。
[0016]作为进一步优选的，所述磨料分离模块包括废液收集装置、废液分离装置、磨料分离装置以及多项过滤装置，所述废液收集装置设于钢轨下，所述废液分离装置通过连接管与所述废液收集装置连接，该废液分离装置用于将磨料和液体进行分离，其中，分离的磨料通过连接管路输送至所述磨料分离装置中，分离的液体通过另一连接管路输送至所述多项过滤装置中。
[0017]作为进一步优选的，所述废液分离装置包括废液回收箱、滤网以及振动电机，所述滤网设于所述废液回收箱内，用于将打磨后的磨料液中的磨料和液体分离，所述振动电机固定设于所述废液回收箱上，用于为滤网提供振动，使得留置在所述滤网上的磨料沿滤网上设置的路径进入所述磨料分离装置，通过所述滤网的液体则通过管道输送至所述废液收集装置。
[0018]作为进一步优选的，所述磨料分离装置包括依次连接的磨料干燥单元以及磨料筛选单元，所述磨料筛选单元用于回收重力和表面粗糙度均满足要求的磨料。
[0019]作为进一步优选的，所述磨料输送模块包括依次连接的磨料罐、磨料输送装置以及磨料调节阀；
[0020]所述磨料罐上设有容量传感器，该容量传感器与所述控制模块通信连接，用于检
测所述磨料罐内磨料的容量，并将该容量值传递给控制模块；
[0021]优选的，所述磨料罐上设有磨料容量显示器，该磨料容量显示器与所述控制模块通信连接，用于显示所述容量传感器测量的容量值。
[0022]作为进一步优选的，所述混合射流模块包括混合腔以及喷嘴，所述混合腔内设有搅拌单元，所述喷嘴设于所述混合腔上。
[0023]按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环方法，上述的系统实现，包括以下步骤：
[0024]S1混合射流模块将指定参数的磨料以及含指定浓度添加剂的液体进行混合后，将混合物按指定射流速度对钢轨进行打磨；
[0025]S2磨料分离模块收集打磨后的废液，并将废液进行固液分离，分离出的符合要求的磨料输送至磨料输送模块，分离出的液体输入至水粘度调节模块；
[0026]S3磨料输送模块将所述磨料分离模块分离得到的指定参数的磨料输送至混合射流模块，同时，水粘度调节模块调节所述磨料分离模块输出的液体中添加剂的浓度，并向所述混合射流模块输送指定浓度添加剂的液体。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统，其特征在于，包括混合射流模块、磨料分离模块、磨料输送模块、水粘度调节模块以及控制模块，其中，所述混合射流模块用于将指定参数的磨料以及含指定浓度添加剂的液体进行混合后，将混合物按指定射流速度对钢轨进行打磨；所述磨料分离模块与所述混合射流模块相应设置，用于收集打磨后的废液，并将废液进行固液分离，分离出的符合要求的磨料输送至所述磨料输送模块，分离出的液体输入至水粘度调节模块；所述磨料输送模块通过第一连接件与所述磨料分离模块和所述混合射流模块连接，用于向所述混合射流模块输送指定参数的磨料；所述水粘度调节模块通过第二连接件与所述磨料分离模块和所述混合射流模块连接，用于调节所述磨料分离模块输出的液体中添加剂的浓度，并向所述混合射流模块输送指定浓度添加剂的液体；所述控制模块分别与所述混合射流模块、磨料输送模块以及水粘度调节模块通信连接，用于协同控制所述混合射流模块、磨料输送模块以及水粘度调节模块。2.根据权利要求1所述的一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统，其特征在于，所述水粘度调节模块包括水箱(24)、添加剂输送装置(8)以及射流泵(21)，所述水箱(24)内设有添加剂第一浓度测量装置，该第一浓度测量装置与所述控制模块通信连接，用于测量所述水箱(24)中添加剂的浓度值，并将该浓度值传递给所述控制模块，所述射流泵(21)设于连接所述水箱(24)与所述混合射流模块之间的管路上，用于将所述水箱(24)中的液体输送至所述混合射流模块，所述添加剂输送装置(8)与所述混合射流模块连接，该添加剂输送装置(8)与所述混合射流模块之间还设有添加剂流量计(7)，该添加剂流量计(7)与所述控制模块通信连接，用于在所述控制模块的作用下，根据所述水箱(24)中添加剂的浓度以及所述水箱(24)输入至所述混合射流模块的液体的流速向所述混合射流模块中添加一定量的添加剂，以使得所述混合射流模块中添加剂的浓度为指定值。3.根据权利要求2所述的一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统，其特征在于，所述射流泵(21)与所述混合射流模块之间还设有水节流阀(6)，该水节流阀(6)与所述控制模块通信连接；所述混合射流模块中设有第二浓度测量装置，该第二浓度测量装置与控制模块通信连接，所述控制模块为PID控制器；优选的，所述水箱(24)与所述磨料分离模块还通过水箱清洁阀(25)连接。4.根据权利要求1所述的一种高压磨料水射流钢轨打磨水品质检测循环系统，其特征在于，所述磨料分离模块包括废液收集装置(23)、废液分离装置(20)、磨料分离装置(15)以及多项过滤装置(14)，所述废液收集装置(23)设于钢轨下，所述废液分离装置(20)通过连接管与所述废液收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琨，张银龙，张浩，光振雄，李虎，董云松，巫世晶，殷勤，邱绍峰，周明翔，李加祺，龙新平，门燕青，陈平，刘辉，张俊岭，彭方进，李成洋，李晓聃，李登，赵磊，李硕，杨柳，
申请(专利权)人：武汉大学沈阳奥拓福科技股份有限公司济南轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：