一种基于激光熔覆轨道的修复系统的制作方法

专利检索2025-02-26  27


本发明涉及轨道修复,具体涉及一种基于激光熔覆轨道的修复系统。


背景技术:

1、铁路轨道简称路轨、铁轨、轨道等,主要用于铁路上,铁路轨道通常由两条平行的钢轨组成,钢轨固定放在轨枕上,轨枕之下为路碴。

2、铁轨在使用的过程中因为露天环境、受雨水、日晒、昼夜温差,经历风吹日晒以及雨水的侵蚀,造成不同程度的腐蚀,铁轨表面会出现铁锈,特别是侧线和新铺设的轨道行车较少, 表面容易形成一层氧化层即铁锈,氧化层不断加剧,锈蚀的铁轨会影响车辆的运行的平稳,进而加速轨道的损坏,尤其是铁轨两侧面锈蚀严重长时间不清理会加速铁轨的老化,降低使用寿命,严重时造成列车追尾等恶性事故。

3、目前现有的铁轨除锈方法一般都是依靠人工打磨或手工砂轮打磨铁轨表面进行除锈,但是人工打磨和手工砂轮打磨不仅效率低下,而且工作强度较大,除锈速度较慢,除锈效果不理想,并且耗费了大量人力和资源,此为,现有技术的不足之处。

4、同时在轨道使用时间过长时,一方面由于列车车轮长时间与轨道摩擦接触;另一方面锈蚀脱落,会导致轨道发生磨损,当磨损量达到一定程度时,需要采取更换轨道的措施,而更换轨道时,一般单段轨道较长,需要工作人员手动对其进行搬运更换时,耗时较长,容易影响列车运行,此为,现有技术的第二不足之处。


技术实现思路

1、针对以上现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种基于激光熔覆轨道的修复系统,以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种基于激光熔覆轨道的修复系统,包括支撑平台 、第一除锈机构、第二除锈机构、第一激光熔覆机构和第二激光熔覆机构;

3、所述支撑平台的下方设有第一除锈机构,所述第一除锈机构紧贴于轨道顶端上表面;

4、所述第一除锈机构的下方设有第二除锈机构,所述第二除锈机构紧贴于轨道下端两侧;

5、所述第一激光熔覆机构设置于支撑平台一侧,所述第一激光熔覆机构靠第一除锈机构输出端设置,所述第一激光熔覆机构位于轨道正上方且不接触;

6、所述第二激光熔覆机构设置于第二除锈机构上,所述第二激光熔覆机构靠第二除锈机构输出端设置,所述第二激光熔覆机构位于轨道下端两侧且不接触;

7、所述支撑平台包括第一支撑架、第二支撑架、转向轴和支撑板;

8、所述第一支撑架通过转向轴与第二支撑架活动连接,所述第一支撑架和第二支撑架的上方分别设有支撑板;

9、所述第二除锈机构采用激光除锈装置,用于轨道下端两侧除锈;

10、所述第一激光熔覆机构、第二激光熔覆机构采用激光熔覆装置,分别用于轨道顶端、下端两侧的修复。

11、上述技术方案有益效果:对比现有技术,本发明的一种基于激光熔覆轨道的修复系统,通过对支撑平台 、第一除锈机构、第二除锈机构、第一激光熔覆机构以及第二激光熔覆机构的整体结构以及装配方式做了有效改进,通过第一除锈机构对轨道上表面进行打磨,确保轨道上表面除锈效率快以及除锈效果理想等技术问题;通过第二除锈机构对轨道外侧面进行激光除锈,确保轨道外侧面除锈效率快以及除锈效果理想等技术问题;通过第一激光熔覆机构对轨道上表面进行激光熔覆,以确保达到对轨道上表面修复的目的;通过第二激光熔覆机构对轨道两外侧面进行激光熔覆,以确保达到对轨道外侧面修复的目的;第一支撑架与第二支撑架通过转向轴活动连接的方式,确保支撑平台遇到弯道轨道时具备弯道转向功能,以及进一步确保轨道除锈效率。

12、优选的方案,所述第一除锈机构包括第一打磨轮、第二打磨轮、第一旋转固定轴和第二旋转固定轴。

13、上述技术方案有益效果:通过第一除锈机构的第一打磨轮和第二打磨轮依次对轨道上表面进行打磨除锈,进一步确保轨道上表面除锈效率快以及除锈效果理想等技术问题。

14、优选的方案,所述第一打磨轮与第二打磨轮均位于轨道正上方,所述第二打磨轮位于第一打磨轮输出端;

15、所述第一打磨轮通过第一旋转固定轴固定于第一支撑架下方连接件上,所述第一打磨轮相对第一旋转固定轴旋转;

16、所述第二打磨轮通过第二旋转固定轴固定于第二支撑架下方连接件上,所述第二打磨轮相对第二旋转固定轴旋转;

17、所述第一打磨轮与第二打磨轮通过电机驱动。

18、所述第一打磨轮沿第一方向转动,所述第二打磨轮沿第二方向转动,所述第二方向与第一方向相反,所述第一打磨轮与第二打磨轮在轨道上表面的摩擦力为负相关关。

19、上述技术方案有益效果:通过第一打磨轮和第二打磨轮分别通过电机驱动旋转,且第一打磨轮与第二打磨轮转动方向和在轨道上表面的摩擦力方向相反,确保第一打磨轮和第二打磨轮能够依次对轨道上表面滚动打磨,进一步确保轨道上表面除锈效率快以及除锈效果理想等技术问题。

20、优选的方案,所述固定螺母与第一旋转固定轴(第二旋转固定轴)的连接处分别设有第一弹簧、第二弹簧,所述第一弹簧设置于第一固定杆、固定螺母间;所述第二弹簧设置于第二固定杆、固定螺母之间。

21、上述技术方案有益效果:通过在固定螺母与第一旋转固定轴和第二旋转固定轴连接处分别设有弹簧的方式,进一步确保第二除锈机构紧贴轨道两侧面,以及第二除锈机构拐弯或遇到障碍物时起到缓冲作用,降低第二除锈机构的故障率等技术问题。

22、优选的方案,所述第二除锈机构对称设置于轨道下端两侧,所述第二除锈机构包括激光主机、激光头、第一固定板、第一固定杆、第二固定板、第二固定杆、导轮和固定螺母;

23、所述激光主机设置于支撑板上 ,所述激光头设置为两组,且分别连接于所述激光主机31;

24、所述第一固定板、第二固定板对称设置于轨道下端两侧,且第一固定板、第二固定板竖直方向设置;

25、所述第一固定板、第二固定板的上下两端分别设有导轮,所述导轮沿轨道下端两侧外壁运动;

26、所述第一固定板、第二固定板上分别设有激光头,所述激光头位于轨道下端两侧面且不接触;

27、所述第一固定板上设有第一固定杆,所述第一固定杆通过固定螺母固定于第一旋转固定轴一端;

28、所述第二固定板上设有第二固定杆,所述第二固定杆通过固定螺母固定于第一旋转固定轴的另一端。

29、上述技术方案有益效果:通过第二除锈机构对称设置于轨道上的方式,激光主机配合激光头对轨道两外侧面进行激光除锈,通过导轮确保第一固定板和第二固定板沿轨道外壁运动,通过设置第一固定板和第二固定板关于轨道对称设置的方式,进一步确保轨道外侧面除锈效率快以及除锈效果理想等技术问题。

30、优选的方案,所述第一激光熔覆机构包括金属送粉器、控制单元以及第一激光输出头;

31、所述金属送粉器设置于支撑平台侧面,所述金属送粉器靠第二打磨轮输出端设置,所述金属送粉器连接有送粉管;

32、所述第一激光输出头设置为两组,且对称设置于两轨道的正上方,所述第一激光输出头与所述控制单元相连接,所述第一激光输出头将激光照射至轨道上方的粉料上。

33、上述技术方案有益效果:第一激光输出头配合金属送粉器以及控制单元对轨道上表面进行激光熔覆,金属送粉器内储存对轨道修复的粉料,再经送粉管输送至轨道上方,同时控制单元控制第一激光输出头将激光发射至轨道上方,利用高能密度的激光束使粉料与轨道表面薄层一起熔凝,在轨道表面形成冶金结合的添料熔覆层,同时熔覆层稀释度低但结合力强,与轨道呈冶金结合,可显著改善轨道材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗 氧化性,通过第一激光输出头设置为两组,且分别位于两轨道的正上方的方式,进一步确保达到对轨道上表面修复的目的。

34、优选的方案,所述第二激光熔覆机构设置于所述第二打磨轮下方对应的固定板上,且关于轨道下端对称设置。

35、上述技术方案有益效果:通过第二激光熔覆机构对称设置于第二打磨轮下方对应的固定板上对轨道两外侧面进行激光熔覆,进一步确保达到对轨道两外侧面修复的目的。

36、优选的方案,所述第二激光熔覆机构包括金属送粉器、控制单元以及第二激光输出头;

37、所述第二激光输出头设置为两组,第二激光输出头设置于第二打磨轮下方对应的第一固定板、第二固定板的一侧,所述第二激光输出头靠轨道下端两侧面的输出端设置。

38、上述技术方案有益效果:通过第二激光输出头配合金属送粉器以及控制单元对轨道外侧面进行激光熔覆,金属送粉器内储存对轨道修复的粉料,再经送粉管输喷送至轨道侧方,同时控制单元控制第二激光输出头将激光发射至轨道侧方,利用高能密度的激光束使粉料与轨道表面薄层一起熔凝,在轨道侧表面形成冶金结合的添料熔覆层,同时熔覆层稀释度低但结合力强,与轨道呈冶金结合,可显著改善轨道材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化性,进一步确保达到对轨道外侧面修复的目的。

39、优选的方案,所述第一除锈机构设置为两组,且分别位于两轨道上表面,所述第一除锈机构分别固定在第一支撑架和第二支撑架两端。

40、上述技术方案有益效果:通过两组第一除锈机构分别对轨道上表面进行激光除锈,更进一步确保达到对轨道上表面除锈的目的,第一除锈机构分别固定在第一支撑架和第二支撑架两端确保其稳定性。

41、优选的方案,所述第二除锈机构设置为两组,且分别位于两轨道两外侧面且不接触,所述第二除锈机构分别固定于相应第一除锈机构上。

42、上述技术方案有益效果:通过两组第二除锈机构分别对轨道两侧进行激光除锈,更进一步确保达到对轨道外侧面除锈的目的,第二除锈机构分别固定于相应第一除锈机构上确保其稳定性。

43、优选的方案,所述金属送粉器内储存对轨道修复的粉料采用现有技术中带有附着性的金属粉料。

44、上述技术方案有益效果:通过采用附着性的金属粉料,实现金属粉料稳固附着在轨道正上方以及下端两侧面,进一步确保轨道正上方以及下端两外侧面的修复效果。


技术特征:

1.一种基于激光熔覆轨道的修复系统,其特征在于:包括支撑平台 (1)、第一除锈机构(2)、第二除锈机构(3)、第一激光熔覆机构(4)和第二激光熔覆机构(5);

2.根据权利要求1所述一种基于激光熔覆轨道的修复系统,其特征在于:所述第一除锈机构(2)包括第一打磨轮(21)、第二打磨轮(22)、第一旋转固定轴(23)和第二旋转固定轴(24)。

3.根据权利要求2所述一种基于激光熔覆轨道的修复系统,其特征在于:所述第一打磨轮(21)与第二打磨轮(22)均位于轨道(6)正上方,所述第二打磨轮(22)位于第一打磨轮(21)输出端;

4.根据权利要求3所述一种基于激光熔覆轨道的修复系统,其特征在于:所述第二除锈机构(3)对称设置于轨道(6)下端两侧,所述第二除锈机构(3)包括激光主机(31)、激光头(32)、第一固定板(33)、第一固定杆(34)、第二固定板(35)、第二固定杆(36)、导轮(37)和固定螺母(38);

5.根据权利要求4所述一种基于激光熔覆轨道的修复系统,其特征在于:所述固定螺母(38)与第一旋转固定轴(23)或第二旋转固定轴(24)的连接处分别设有第一弹簧(7)、第二弹簧(8),所述第一弹簧(7)设置于第一固定杆(34)、固定螺母(38)之间;所述第二弹簧(8)设置于第二固定杆(36)、固定螺母(38)之间。

6.根据权利要求1所述一种基于激光熔覆轨道的修复系统,其特征在于:所述第一激光熔覆机构(4)包括金属送粉器(41)、控制单元(42)以及第一激光输出头(43);

7.根据权利要求4所述一种基于激光熔覆轨道的修复系统,其特征在于:所述第二激光熔覆机构(5)设置于所述第二打磨轮(22)下方对应的固定板上,且关于轨道(6)对称设置于轨道(6)下端两侧。

8.根据权利要求7所述一种基于激光熔覆轨道的修复系统,其特征在于:所述第二激光熔覆机构(5)包括金属送粉器、控制单元以及第二激光输出头(51);

9.根据权利要求1所述一种基于激光熔覆轨道的修复系统,其特征在于:所述第一除锈机构(2)设置为两组,且分别位于轨道(6)上表面,所述第一除锈机构(2)分别固定在第一支撑架(11)和第二支撑架(12)两端。

10.根据权利要求1或4所述一种基于激光熔覆轨道的修复系统,其特征在于:所述第二除锈机构(3)设置为两组,且分别位于轨道(6)下端两侧面且不接触,所述第二除锈机构(3)分别固定于相应第一除锈机构(2)上。


技术总结
本发明公开了一种基于激光熔覆轨道的修复系统,涉及轨道修复技术领域,包括支撑平台、第一除锈机构、第二除锈机构、第一激光熔覆机构和第二激光熔覆机构;支撑平台下设有第一除锈机构,第一除锈机构位于轨道上表面,用于轨道上表面除锈;第一除锈机构下设有第二除锈机构,第二除锈机构紧贴轨道两外侧,用于轨道两外侧面除锈;第一激光熔覆机构设置于支撑平台上,第一激光熔覆机构靠第一除锈机构输出端设置,第一激光熔覆机构位于轨道正上方且不接触,用于轨道上表面激光修复;第二激光熔覆机构设置于第二除锈机构上,第二激光熔覆机构靠第二除锈机构输出端设置,第二激光熔覆机构位于轨道两外侧面且不接触,用于轨道两外侧面激光修复。

技术研发人员:曾繁盛,朱威
受保护的技术使用者:湖南数端科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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