一种水射流钢轨打磨的面积控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种水射流钢轨打磨的面积控制系统及方法，该水射流钢轨打磨的面积控制系统包括水射流模块、标示模块、采集模块和处理模块，水射流模块包括相互连通的磨料箱和喷嘴，磨料箱用于提供磨料，喷嘴接入有水射流，喷嘴接入有水射流，喷嘴设有多个，多个喷嘴在预设区域内进行打磨，喷嘴可相对于预设区域运动，标示模块够提供多种不同的标示物，与水射流混合形成多种不同标示水射流，多个喷嘴能够喷射多种不同的标示水射流、以在各自的预设区域内形成标示区域，采集模块用于采集多个标示区域的面积，处理模块用于比对标示区域面和对应的预设区域面积，调整多个喷嘴运动，本发明专利技术水射流钢轨打磨的面积控制系统具有打磨精度高，打磨效率快的优点。打磨效率快的优点。打磨效率快的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种水射流钢轨打磨的面积控制系统及方法


[0001]本专利技术属于铁路轨道表面处理
，更具体地，涉及一种水射流钢轨打磨的面积控制系统及方法。

技术介绍

[0002]高铁作为我国的一张名片，因其速度快，运行平稳而享誉世界。随着我国高铁里程的大量建设和运营，越来越多的高铁往返于各个城市之间，然而当高铁空转或紧急制动时，高铁的轮轨接触面相对铁轨摩擦产生高温，使得在铁轨的表面造成损坏，使得高铁下次经过该铁轨时，会存在安全风险。因此，高铁轨道的维修养护越来越受到人们的重视。现有技术中，高铁轨道的维修方式主要是通过砂轮磨削铁轨表面凹凸不平的金属，以修复钢轨表面的损伤，然而传统的砂轮打磨方式存在的问题是工作效率低。
[0003]中国专利CN111843857A公开了一种轨道超高压磨料射流与纯水射流联合打磨装置及方法，能将磨料射流与纯水射流结合起来，并通过高压水射流以实现高效率修复钢轨表面的损伤，但是该方法存在的问题是当遇到钢轨损坏面积较大时，由于钢轨是各部分的凹凸面积不一样，导致打磨过程中常常会出现打磨的面积难以控制的问题出现，导致打磨区域不能实现光滑平整。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种水射流钢轨打磨的面积控制系统通过将铁轨待打磨区域划分为多个预设区域，并将多个喷嘴分别对应设于多个预设区域内，同时将喷嘴内喷射的水射流进行标示，以在预设区域内形成标示区域，如此，通过采集模块采集标示区域面积，最后通过处理模块，比对标示区域和预设区域，以反馈给喷嘴，通过调整喷嘴的运动、以在预设区域内没有标示的位置进行打磨处理。
[0005]按照本专利技术的一方面提供一种水射流钢轨打磨的面积控制系统，包括水射流模块、标示模块、采集模块和处理模块，所述水射流模块包括磨料箱和喷嘴，所述磨料箱与所述喷嘴连通，所述磨料箱用于提供磨料，所述喷嘴接入有水射流，所述喷嘴设有多个，多个所述喷嘴通过多个支架可分别设于预设区域内，以在所述预设区域内进行打磨，所述喷嘴与所述支架活动连接，所述喷嘴可相对于所述预设区域运动；
[0006]所述标示模块能够提供多种不同的标示物，多种不同的所述标示物均能够与水射流混合，以形成多种不同标示水射流，所述标示水射流通过软管接入所述喷嘴的进水口，多个所述喷嘴能够喷射多种不同的所述标示水射流、以在各自的所述预设区域内形成标示区域；
[0007]所述采集模块用于采集多个所述标示区域的面积；
[0008]所述处理模块与所述采集模块和多个所述喷嘴电连接，所述处理模块用于比对所述标示区域面和对应的预设区域面积，以调整多个所述喷嘴运动。
[0009]进一步的，所述喷嘴通过转轴与所述支架转动连接，所述喷嘴与所述支架之间形
成有夹角，所述处理模块控制所述夹角的角度、以控制所述喷嘴在所述预设区域打磨的位置。
[0010]进一步的，多种不同所述标示物包括多种不同的颜色溶液，所述颜色溶液能够与水射流混合，以形成不同颜色的所述标示水射流，多个所述喷嘴能够喷射多种不同颜色的所述标示水射流、以在各自的所述预设区域内形成不同颜色的所述标示区域；
[0011]所述采集模块包括图像采集单元，所述图像采集单元通过拍照以获取不同颜色的所述标示区域的面积。
[0012]进一步的，所述软管为透明软管，所述透明软管能够观测管内所述标示水射流的图像；
[0013]所述标示模块包括粒子图像测速装置，所述粒子图像测速装置靠近所述喷嘴的接入口处、并设于所述透明软管的一侧，所述粒子图像测速装置通过高速摄像头检测所述标示水射流中溶质粒子的位置，所述处理模块根据所述标示水射流中溶质粒子的位置、判断所述水射流与所述颜色溶液的混合程度；
[0014]所述标示模块还包括混合箱，所述混合箱内设有搅拌叶片，所述搅拌叶片用于搅拌所述水射流和所述颜色溶液，所述处理模块根据所述水射流与所述颜色溶液的混合情况，控制所述搅拌叶片的转动功率。
[0015]进一步的，所述水射流模块还设有水箱、第一水管、第一水泵和过滤器，所述水箱用于提供水射流的水源，所述第一水管用于依次连接所述水箱、所述第一水泵、所述过滤器和所述混合箱，所述第一水泵用于提供高压力，以吸取水箱内的水源形成所述水射流输送至所述混合箱，所述过滤器设于所述第一水泵和所述水箱之间，所述过滤器用于过滤所述水射流中的杂质。
[0016]进一步的，所述标示模块包括颜料箱、第二水管和第二水泵，所述颜料箱用于存储所述颜料溶液，所述第二水管用于依次连接所述颜料箱、所述第二水泵和所述混合箱，所述第二水泵用于提供高压力，以吸取所述颜料箱内的所述颜色溶液形成高压颜色溶液并输送至所述混合箱。
[0017]进一步的，所述混合箱设有第一进入口和第二进入口，所述第一进入口用于所述高压颜料溶液的进入，所述第二进入口用于所述水射流的进入，所述第一进入口和所述第二进入口相对设于所述搅拌叶片的两侧，所述第一进入口靠近所述搅拌叶片的顶部设置，所述第二进入口靠近所述搅拌叶片的底部设置，所述混合箱还设有排出口，所述排出口用于所述标示水射流的排出。
[0018]进一步的，所述排出口设有浓度传感器，所述浓度传感器用于检测所述标示水射流的浓度，并生成浓度信息；
[0019]所述处理模块与所述浓度传感器和所述第二水泵电连接，所述处理模块可根据所述浓度信息调控所述第二水泵的输出动力。
[0020]进一步的，所述水射流模块和所述标示模块分别设有第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀设于所述第一水泵和所述混合箱之间，所述第一单向阀用于阻止所述水射流逆向回流，造成所述第一水泵倒转；
[0021]所述第二单向阀设于所述第二水泵和所述颜料箱之间，所述第一单向阀用于阻止所述高压颜料溶液逆向回流，造成所述第二水泵倒转。
[0022]本专利技术还提供一种一种水射流钢轨打磨的面积的控制方法，基于上述权利要求中任一项所述的水射流钢轨打磨的面积控制系统，所述控制方法包括以下步骤：
[0023]步骤一：将所述水射流钢轨打磨的面积系统各个模块依次连接，并进行调试；
[0024]步骤二：所述浓度传感器检测所述标示水射流的浓度是否满足预设浓度要求，若满足浓度要求，则进入下一步，若不满足，则增大所述第二水泵的输出动力；
[0025]步骤三：所述粒子图像测速装置检测所述标示水射流是否混合均匀，若满足均匀要求，则进入下一步，若不满足，则增大所述搅拌叶片的转动功率；
[0026]步骤四：所述采集模块采集所述标示区域面积，所述处理模块将所述标示区域与所述预设区域进行比对，若在预设区域内则结束，若超出预设区域则调控所述喷嘴角度，调整所述喷嘴的打磨区域。
[0027]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0028]1.本专利技术的水射流钢轨打磨的面积控制系统通过将铁轨待打磨区域划分为多个预设区域，并将多个喷嘴分别对应设于多个预设区域内，同时将喷嘴内喷射的水射流进行标示，以在预设区域内形成标示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水射流钢轨打磨的面积控制系统，其特征在于，包括：水射流模块，所述水射流模块包括磨料箱和喷嘴，所述磨料箱与所述喷嘴连通，所述磨料箱用于提供磨料，所述喷嘴接入有水射流，所述喷嘴设有多个，多个所述喷嘴通过多个支架可分别设于预设区域内，以在所述预设区域内进行打磨，所述喷嘴与所述支架活动连接，所述喷嘴可相对于所述预设区域运动；标示模块，所述标示模块能够提供多种不同的标示物，多种不同的所述标示物均能够与水射流混合，以形成多种不同标示水射流，所述标示水射流通过软管接入所述喷嘴的进水口，多个所述喷嘴能够喷射多种不同的所述标示水射流、以在各自的所述预设区域内形成标示区域；采集模块，所述采集模块用于采集多个所述标示区域的面积；处理模块，所述处理模块与所述采集模块和多个所述喷嘴电连接，所述处理模块用于比对所述标示区域面和对应的预设区域面积，以调整多个所述喷嘴运动。2.如权利要求1所述的水射流钢轨打磨的面积控制系统，其特征在于，所述喷嘴通过转轴与所述支架转动连接，所述喷嘴与所述支架之间形成有夹角，所述处理模块控制所述夹角的角度、以控制所述喷嘴在所述预设区域打磨的位置。3.如权利要求1所述的水射流钢轨打磨的面积控制系统，其特征在于，多种不同所述标示物包括多种不同的颜色溶液，所述颜色溶液能够与水射流混合，以形成不同颜色的所述标示水射流，多个所述喷嘴能够喷射多种不同颜色的所述标示水射流、以在各自的所述预设区域内形成不同颜色的所述标示区域；所述采集模块包括图像采集单元，所述图像采集单元通过拍照以获取不同颜色的所述标示区域的面积。4.如权利要求3所述的水射流钢轨打磨的面积控制系统，其特征在于，所述软管为透明软管，所述透明软管能够观测管内所述标示水射流的图像；所述水射流钢轨打磨的面积控制系统包括粒子图像测速装置，所述粒子图像测速装置靠近所述喷嘴的接入口处、并设于所述透明软管的一侧，所述粒子图像测速装置通过高速摄像头检测所述标示水射流中溶质粒子的位置，所述处理模块根据所述标示水射流中溶质粒子的位置、判断所述水射流与所述颜色溶液的混合程度；所述标示模块还包括混合箱，所述混合箱内设有搅拌叶片，所述搅拌叶片用于搅拌所述水射流和所述颜色溶液，所述处理模块根据所述水射流与所述颜色溶液的混合情况，控制所述搅拌叶片的转动功率。5.如权利要求4所述的水射流钢轨打磨的面积控制系统，其特征在于，所述水射流模块还设有水箱、第一水管、第一水泵和过滤器，所述水箱用于提供水射流的水源，所述第一水管用于依次连接所述水箱、所述第一水泵、所述过滤器和所述混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李登，罗文悦，巫世晶，龙新平，张琨，武子全，殷勤，刘辉，张银龙，何翔，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司沈阳奥拓福科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：