[發明專利]一種端部驅動的半敞開式鋼軌激光強化車

在審

• 申請號: 201911096121.X
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110886166A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 游鵬輝;許克亮;張琨;張浩;殷勤;史明紅;周明翔;劉輝;郭文浩;羅小華
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E01B31/18
• 分類號: E01B31/18
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 許瑩

本發明公開了一種端部驅動的半敞開式鋼軌激光強化車，包括激光發生器(17)和平板車(2)，平板車(2)的頂部設有集裝車體(8)、室外底座(18)和固定在室外底座上的室外設備，底部設有驅動小車(19)；集裝車體(8)與室外底座相互獨立可分離設置，且均與平板車(2)可拆卸式固定連接，集裝車體(8)包括若干隔間，隔間包括光源間、壓力間、作業間，包括機器人(11)、水冷機(9)和液壓站(10)，機器人(11)上設有能夠可多角度轉動伸縮并鎖定的機械臂，機械臂的頭部設有激光發射頭；室外設備包括5G車載基站、電池及電纜卷盤組、電氣柜。本發明的端部驅動的半敞開式鋼軌激光強化車，結構簡單，成本低、精度高，適應性強。

技術領域

本發明屬于鋼軌激光強化技術領域，更具體地，涉及一種端部驅動的半敞開式鋼軌激光強化車。

背景技術

我國高鐵、城際、市域鐵路以及城市軌道交通快速發展，運營里程以達到巨大的規模，在鐵路提速的背景下，列車直接的承載基礎設施——鋼軌，擔負著巨大的運營壓力，由于輪軌作用，鋼軌在服役期間會產生嚴重的磨損，明顯縮減鋼軌的使用壽命，每年都要因此進行大量鋼軌的更換，造成巨大的經濟損失，因此提高鋼軌使用壽命對我國鐵路及城市軌道交通的運營養護維修具有巨大的意義。

目前，增加鋼軌耐磨性，提高鋼軌表面硬度，延長鋼軌使用壽命的方式主要有兩種：第一種，在鋼軌生產過程中，進行淬火工藝處理；第二種，在鋼軌使用中出現磨損時，通過打磨設備對鋼軌缺陷部位進行修型打磨。第一種方式是從鋼軌的原始性能方面對其耐磨性進行加強，但會存在風、霧冷卻不均勻導致鋼軌表面硬度不均勻的情況，易產生軌面剝落、擦傷等失效，影響鋼軌的使用壽命。第二種方式是從鋼軌的服役狀態方面對磨損進行修復，使用小型設備或大型養路機械借助砂輪對鋼軌進行打磨修型，減小磨損對鋼軌壽命的影響，但打磨修型只是修復鋼軌輪廓，減小磨損對列車運行平穩性造成的不良影響，無法從根本上提高鋼軌的耐磨性能，無法對既有的鋼軌進行強化，延長鋼軌使用壽命的效果有限。

為了解決上述問題，出現了用激光對鋼軌進行加工維修的裝置。如專利ZL02100096.4公開了一種“鐵路軌道激光維修車”，包括牽引機控制車和激光加工車，多輛激光維修車可組成激光維修列車；其原理主要是通過激光將合金粉末融化在鋼軌表面上形成合金層，以填補鋼軌的磨損、剝離、掉塊等缺陷。專利ZL201010114198.8公開了“一種鋼軌表面在線處理的移動式激光加工裝置”，用于鋼軌表面的激光強韌化處理及修復，具體包括：雙工位激光移動式激光加工裝置、兩套激光加工頭、兩套激光束運動執行機構、控制系統和導光系統。

但第一件專利采用鐵路軌道車作為牽引控制車對整個車組進行驅動，鐵路軌道車采用的是柴油電機，其運行速度不穩定，激光強化作業精度低，且激光器固定在作業車底板的軌道上，只能進行一維運動，無法跟隨車輛的狀態變化而調整激光頭以對準軌頭，無法保障強化的準確度。第二件專利又存在能源供應不足，續航能力弱的問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供端部驅動的半敞開式鋼軌激光強化車，平板車和驅動小車配合設置可自由精準的移動激光加工裝置，同時在作業間設置可多角度轉動伸縮并鎖定的機械臂，并將機械臂的頭部固定激光發射頭，通過所述機械臂的轉動伸縮使得所述激光發射頭對準鋼軌進行精確的激光加工；集裝車體和平板車的分離模塊化設置，可以同時進行制造、調試或維修，只需預留相互對接的接口，對平板車的該裝量較小，可以大大縮短制造工期，某個部分出現故障后只需要使用相同的模塊替換掉，而無需整體檢修，增強了強化車的可靠性。

為了實現上述目的，本發明提供一種端部驅動的半敞開式鋼軌激光強化車，包括激光發生器和平板車，所述平板車的頂部設有集裝車體、室外底座和固定在所述室外底座上的室外設備，底部設有驅動小車；