一种高压水射流钢轨打磨原料智能补给系统及补给方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高压水射流钢轨打磨原料智能补给系统，包括不带动力的水射流磨轨车组件、带动力的牵引轨道车组件及轨道车库原料补充组件；水射流磨轨车组件采用水射流在铁路轨道上打磨钢轨，牵引轨道车用于牵引水射流磨轨车组件，轨道车库原料补充组件用于在轨道车库内给水射流磨轨车组件补充原料；该补给系统的补给方法包括联挂状态补给方法和非联挂状态补给方法；可迭代改进打磨技术方案；实现打磨原料余量可视化和上料无人化，打磨的数据化，节省了磨轨车的造价。节省了磨轨车的造价。节省了磨轨车的造价。

An intelligent supply system and method of high pressure water jet rail grinding raw materials

【技术实现步骤摘要】
一种高压水射流钢轨打磨原料智能补给系统及补给方法


[0001]本专利涉及钢轨打磨领域，具体说是一种高压水射流钢轨打磨原料智能补给系统及补给方法。

技术介绍

[0002]随着运营里程的累积，钢轨作为轮轨关系的承力部件，承受来自车辆各种复杂多变的载荷冲击及摩擦，致使其表面和内部出现波磨、裂纹、剥离、肥边等损伤和缺陷，严重影响了行车平稳性和安全性。众所周知，钢轨打磨是目前消除钢轨表面故障最为有效的措施。为了清除病害、修复廓形，延长钢轨寿命，改善轮轨关系，钢轨打磨修复作为铁路系统综合维修的主要手段被国内外普遍采用。现阶段普遍使用的钢轨打磨设备主要包括钢轨打磨车、道岔打磨车、钢轨铣磨车、小型打磨机具等。
[0003]传统钢轨打磨工艺主要依靠钢轨打磨车或工机具上安装的砂轮、磨头对钢轨廓形进行接触式打磨。目前，提出的基于高速磨料水射流的钢轨打磨工艺，区别于传统接触式钢轨打磨，可以有效避免造成粉尘、噪声污染，存在火灾隐患等问题。但当前的高速磨料水射流钢轨打磨车辆仍存在以下问题：
[0004]1)针对磨料水射流磨轨车的研究，对于原料补给领域仍处于空白阶段。
[0005]2)磨轨车储水箱和磨料罐的原料余量缺少检测手段，智能化程度不高。
[0006]3)传统的磨轨车自带牵引力，车内需预留柴油箱、柴油机、发电机组、液力传动箱或者驱动电机、蓄电池等驱动相关的构件，大大占用了磨轨车内的空间，同时由于质量增加，降低了磨轨车的灵活性，不利于车体布局。
[0007]4)原料补给通常依赖人工，智能化程度不高。r/>
技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的是现有水射流磨轨车智能化程度不高、难以进行车体布局的问题。
[0009]针对上述问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高压水射流钢轨打磨原料智能补给系统，包括不带动力的水射流磨轨车组件、带动力的牵引轨道车组件及轨道车库原料补充组件；水射流磨轨车组件采用水射流在铁路轨道上打磨钢轨，牵引轨道车用于牵引水射流磨轨车组件，轨道车库原料补充组件用于在轨道车库内给水射流磨轨车组件补充原料；
[0010]所述轨道车库原料补充组件包括上水栓、车库磨料箱、补给水管路、补给磨料管路、库顶轨道、随动小车、伸缩补给座及配检设备；所述车库磨料箱和上水栓设置于轨道车库顶部，库顶轨道沿铁轨方向布置于轨道车库顶部，随动小车内置天地轮与库顶轨道配合实现随动小车在库顶轨道的水平移动，伸缩补给座安装于随动小车；补给水管路、补给磨料管路的一端分别和上水栓、车库磨料箱的出口连接，另一端固定在伸缩补给座上并可分别与磨轨车身上的车载上水口、车载上料口对接，伸缩补给座通过升降实现补给水管路和补给磨料管路下部的升降；车库磨料箱内置开关，当磨轨车停放在轨道车库库内时，接收指
令，通过补给磨料管路对准磨轨车的车载上料口提供磨料；上水栓，内置供水开关，接收指令，通过补给水管路对准磨轨车的车载上水口提供水源；上水栓连接区域供水系统；
[0011]所述配检设备固定安装于随动小车，通过图像识别，判断磨轨车是否停放完成，补给水管路和补给磨料管路与磨轨车组件上的车载上水口和车载上料口是否对准。
[0012]进一步的，所述水射流磨轨车组件包括磨轨车身、车架、智能车钩、操控交互装置、旋转警灯、空压机、磨料罐、车载上料口、磨料检测装置、储水箱、车载上水口、增压泵、液压泵、液压缸、升降连接杆、打磨执行件、气压管路及液压管路；
[0013]所述旋转警灯安装于磨轨车身顶部前后端，磨轨车作业过程中点亮旋转警灯，保证行车安全；所述空压机位于磨轨车身内，位于磨料罐一侧；所述磨料罐，位于磨轨车身内，内部设置磨料检测装置，储存磨料，含搅拌装置，防止磨料板结；下部通过气压管路与空压机连接，磨料由空气作为载体输入打磨执行件；所述车载上料口含电动开闭盖，具备强防水、防雨能力，设置于磨料罐对应的磨轨车顶，用于补给磨料时与相关补给装置对接；所述车载上水口含电动开闭盖，具备强防水、防雨能力，设置于储水箱对应的磨轨车顶，用于上水时与相关补给装置对接；所述增压泵位于磨轨车身内，位于打磨执行件上方，连接储水箱，增压泵作为高压发生设备为水增压，用于水射流打磨；所述液压泵设置于磨轨车身内，连接液压缸；所述液压缸固定于磨轨车身的车架的两侧，基于液压驱动，实现打磨执行件的稳定升降，同时实现打磨执行件竖直方向的高度调节；所述升降连接杆与液压缸、打磨执行件连接；所述气压管路由空压机连接至磨料罐后，连接至打磨执行件处，使磨料与高压水路混合，所述液压管路连接储水箱、增压泵至打磨执行件处。
[0014]进一步的，所述牵引轨道车组件包括牵引轨道车及设置于牵引轨道车底部两端的1#动力转向架、2#动力转向架，牵引轨道车的首尾还设置有前车钩和后车钩，前车钩和后车钩内部均含缓冲装置，用于与其他工程车辆之间的联挂和牵引。
[0015]进一步的，所述磨料罐与伸缩补给座之间的补给磨料管路采用弹性橡胶材质，适应磨料箱与随动小车变化的相对距离需求；伸缩补给座部分及下端的补给磨料管路采用刚性材质，提高与接口配对对准的精度和稳定性；磨料箱内置开关和上水栓内置开关独立控制；但补给磨料管路与补给水管路均下端均与伸缩补给座固定，同步升降，精简机构。
[0016]进一步的，所述储水箱内还设置有液位计，实现储水箱中水余量的检测。
[0017]进一步的，所述打磨执行件，用于钢轨内侧打磨廓形，为升降连接杆的末端执行构件，即水射流喷头，气压管路和液压管路在打磨执行件处连接，使磨料和水混合从打磨执行件的喷头喷射，实现对钢轨的水射流打磨。
[0018]进一步的，所述智能车钩含缓冲装置，设置在磨轨车前、后端，用于与牵引轨道车之间的联挂；内置传感器，识别是否完成联挂，状态传输至磨轨车的交互模块上。
[0019]本专利技术还提供了一种高压水射流钢轨打磨原料智能补给系统的补给方法，包括联挂状态补给方法和非联挂状态补给方法。
[0020]进一步的，所述联挂状态补给方法包括如下步骤：
[0021](1)磨轨车的智能车钩与牵引轨道车的车钩联挂，在磨轨车的交互模块显示联挂状态，确保牵引、行车的安全；
[0022](2)基于动力转向架驱动，牵引轨道车牵引磨轨车行驶，磨轨车的交互模块与牵引轨道车通讯并实时显示行驶状态；
[0023](3)根据磨轨车的交互模块控制打磨执行件作业；
[0024](3.1)启动空压机，空压机的高压空气经气压管路将磨料罐中的磨料除传输至打磨执行件；
[0025](3.2)启动增压泵，连接储水箱，增压泵作为高压发生设备为水增压，经增压泵后的高压水经液压管路传输至打磨执行件；
[0026](3.3)启动液压泵，两两驱动液压缸，分别实现对应两处钢轨的打磨执行件和升降连接杆的升降；
[0027](3.4)气压管路和液压管路在打磨执行件处连接，使磨料和水混合从打磨执行件的喷头喷射，实现打磨执行件对两处钢轨内侧高压磨料水射流打磨廓形；
[0028](4)磨料检测装置、液位计检测实时检测，磨轨车的交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压水射流钢轨打磨原料智能补给系统，其特征在于：包括不带动力的水射流磨轨车组件、带动力的牵引轨道车组件及轨道车库原料补充组件；水射流磨轨车组件采用水射流在铁路轨道上打磨钢轨，牵引轨道车用于牵引水射流磨轨车组件，轨道车库原料补充组件用于在轨道车库内给水射流磨轨车组件补充原料；所述轨道车库原料补充组件包括上水栓、车库磨料箱、补给水管路、补给磨料管路、库顶轨道、随动小车、伸缩补给座及配检设备；所述车库磨料箱和上水栓设置于轨道车库顶部，库顶轨道沿铁轨方向布置于轨道车库顶部，随动小车内置天地轮与库顶轨道配合实现随动小车在库顶轨道的水平移动，伸缩补给座安装于随动小车；补给水管路、补给磨料管路的一端分别和上水栓、车库磨料箱的出口连接，另一端固定在伸缩补给座上并可分别与磨轨车身上的车载上水口、车载上料口对接，伸缩补给座通过升降实现补给水管路和补给磨料管路下部的升降；车库磨料箱内置开关，当磨轨车停放在轨道车库库内时，接收指令，通过补给磨料管路对准磨轨车的车载上料口提供磨料；上水栓，内置供水开关，接收指令，通过补给水管路对准磨轨车的车载上水口提供水源；上水栓连接区域供水系统；所述配检设备固定安装于随动小车，通过图像识别，判断磨轨车是否停放完成，补给水管路和补给磨料管路与磨轨车组件上的车载上水口和车载上料口是否对准。2.根据权利要求1所述的高压水射流钢轨打磨原料智能补给系统，其特征在于：所述水射流磨轨车组件包括磨轨车身、车架、智能车钩、操控交互装置、旋转警灯、空压机、磨料罐、车载上料口、磨料检测装置、储水箱、车载上水口、增压泵、液压泵、液压缸、升降连接杆、打磨执行件、气压管路及液压管路；所述旋转警灯安装于磨轨车身顶部前后端，磨轨车作业过程中点亮旋转警灯，保证行车安全；所述空压机位于磨轨车身内，位于磨料罐一侧；所述磨料罐，位于磨轨车身内，内部设置磨料检测装置，储存磨料，含搅拌装置，防止磨料板结；下部通过气压管路与空压机连接，磨料由空气作为载体输入打磨执行件；所述车载上料口含电动开闭盖，具备强防水、防雨能力，设置于磨料罐对应的磨轨车顶，用于补给磨料时与相关补给装置对接；所述车载上水口含电动开闭盖，具备强防水、防雨能力，设置于储水箱对应的磨轨车顶，用于上水时与相关补给装置对接；所述增压泵位于磨轨车身内，位于打磨执行件上方，连接储水箱，增压泵作为高压发生设备为水增压，用于水射流打磨；所述液压泵设置于磨轨车身内，连接液压缸；所述液压缸固定于磨轨车身的车架的两侧，基于液压驱动，实现打磨执行件的稳定升降，同时实现打磨执行件竖直方向的高度调节；所述升降连接杆与液压缸、打磨执行件连接；所述气压管路由空压机连接至磨料罐后，连接至打磨执行件处，使磨料与高压水路混合，所述液压管路连接储水箱、增压泵至打磨执行件处。3.根据权利要求1所述的高压水射流钢轨打磨原料智能补给系统，其特征在于：所述牵引轨道车组件包括牵引轨道车及设置于牵引轨道车底部两端的1#动力转向架、2#动力转向架，牵引轨道车的首尾还设置有前车钩和后车钩，前车钩和后车钩内部均含缓冲装置，用于与其他工程车辆之间的联挂和牵引。4.根据权利要求1所述的高压水射流钢轨打磨原料智能补给系统，其特征在于：所述磨料罐与伸缩补给座之间的补给磨料管路采用弹性橡胶材质，适应磨料箱与随动小车变化的相对距离需求；伸缩补给座部分及下端的补给磨料管路采用刚性材质，提高与接口配对对准的精度和稳定性；磨料箱内置开关和上水栓内置开关独立控制；但补给磨料管路与补给
水管路均下端均与伸缩补给座固定，同步升降，精简机构。5.根据权利要求1所述的高压水射流钢轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：何翔，张琨，张浩，光振雄，董云松，殷勤，巫世晶，邱绍峰，周明翔，李加祺，龙新平，陈平，刘辉，张俊岭，彭方进，李成洋，游鹏辉，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，
类型：发明
国别省市：