[發明專利]一種鋼軌型面智能修復車

有效

• 申請號: 202110964656.5
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113668304B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 宋劍鋒;何軒;時迎港;王棟;潘恒志;董文杰;張京城
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: E01B31/18
• 分類號: E01B31/18
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 劉翠芹

1.一種鋼軌型面智能修復車，其特征在于：其包括車身、工作臺及顯示器、軌道表面損傷檢測、軌道表面預處理裝置、激光修復裝置以及輥壓成型裝置，所述車身的底部設置有車輪，軌道表面損傷檢測、軌道表面預處理裝置、激光修復裝置以及輥壓成型裝置依次設置在所述車身上，所述軌道表面損傷檢測用于對已損傷的軌道表面進行檢測，所述軌道表面預處理裝置用于對待修復軌道進行表面預處理，所述激光修復裝置用于對待修復軌道利用激光熔覆的方式進行修復，所述輥壓成型裝置用于監測修復狀態并對激光熔覆后放入經過激光修復后的軌道表面進行輥壓成型；

所述車身包括車蓋、第一側車擋板、車底盤、第二側車擋板、保溫罩、前輪以及后輪，所述前輪和后輪與所述車底盤的底面連接后分別放置在兩條待修復鋼軌上，第一側車擋板和第二側車擋板分別固定在車底盤的兩側，車蓋固定在車底盤上，所述保溫罩通過連接塊與車底盤連接，并通過第一連接板和第二連接板固定；工作臺及顯示器通過第三連接板與車底盤固定連接；

所述表面預處理裝置包括激光掃描儀、空氣壓縮機、進氣管、第四連接板、氣壓升降裝置、出氣口、驅動電機、傳動軸以及軌道砂輪，氣壓升降裝置借助于第四連接板與所述車底盤連接，驅動電機通過傳動軸與軌道砂輪相連接，所述激光掃描儀用于對軌道進行掃描，當所述激光掃描儀掃描到軌道存在損傷時，空氣壓縮機開始工作并通過進氣管通入氣體使得氣壓升降裝置向下運動使軌道砂輪與待修復軌道充分接觸；電機開始運作使傳動軸帶動軌道砂輪開始旋轉工作，對待修復軌道進行表面預處理；

所述激光修復裝置包括底盤電機、連接板、旋轉底盤、第一電機、機械臂第一關節、第二電機、機械臂連接軸、機械臂第二關節、第三電機、粉箱、激光箱、保護氣體儲存罐、光纖、保護氣體輸送管、送粉管以及同軸送粉器，所述機械臂第一關節、機械臂連接軸以及機械臂第二關節；

所述同軸送粉器從上至下依次設置有光纖入口、保護殼、送粉器軸身、粉末入口、保護氣入口以及激光頭，工作時，激光通過光纖入口進入同軸送粉器，保護殼用于保護并對送粉器軸身進行固定，粉末入口和保護氣入口分別為修復材料和保護氣進入送粉器的入口，氣粉混合物與從光纖入口進來的激光匯聚，從激光頭處出來進入待修復區域；

所述底盤電機設置在所述車底盤上，所述底盤電機的上方設置有第五連接板，所述第五連接板上設置有旋轉底盤，所述機械臂第一關節的第一端以及第一電機安裝在所述旋轉底盤上，所述機械臂第一關節的第二端連接所述機械臂第二關節的第一端，所述機械臂第二關節的第二端連接所述同軸送粉器，所述第二電機固定在機械臂第一關節上，所述第三電機固定在機械臂第二關節上，所述同軸送粉器連接有光纖、保護氣體輸送管以及送粉管，光纖、保護氣體輸送管以及送粉管的另一端分別連接所述粉箱、激光箱和保護氣體儲存罐，所述粉箱、激光箱和保護氣體儲存罐分別固定在底盤上，激光箱通過光纖向同軸送粉器輸送激光，粉箱通過送粉管與同軸送粉器相連達到輸送軌道修復材料的目的，激光修復過程中的保護氣體通過保護氣體儲存罐從保護氣體輸送管進入同軸送粉器中；

當檢測到受損傷軌道時，底盤電機、第一電機和第二電機啟動使同軸送粉器到達待修復軌道表面，之后激光箱開始輸送激光，同時粉箱和保護儲存罐分別開始輸送修復材料和保護氣體進入同軸送粉器開始激光修復，隨后第三電機啟動使得軸送粉器進行橫向平移，實現激光熔覆工作區域的可調整性，完成對軌道表面的修復工作。

2.根據權利要求1所述的鋼軌型面智能修復車，其特征在于：所述保溫罩能夠罩設在所述同軸送粉器的外部，所述保溫罩包括罩身和蓋板，所述蓋板為帶裂紋的可變形的耐高溫橡膠。

3.根據權利要求1所述的鋼軌型面智能修復車，其特征在于：所述軌道砂輪包括砂輪保護罩、軌道特制砂輪、滾動軸承以及連接片，所述砂輪保護罩與所述氣壓升降裝置連接，所述砂輪保護罩借助于所述連接片與所述傳動軸連接，所述軌道特制砂輪在所述滾動軸承的傳動下進行旋轉，從而清除待修復軌道表面的雜質。

4.根據權利要求3所述的鋼軌型面智能修復車，其特征在于：所述軌道特制砂輪的形狀與軌道上邊面相契合。

5.根據權利要求1所述的鋼軌型面智能修復車，其特征在于：所述保護殼為長方體結構，所述粉末入口以及保護氣入口分別均勻環繞設置在所述送粉器軸身的圓周上。

6.根據權利要求1所述的鋼軌型面智能修復車，其特征在于：所述激光頭為錐形結構。