一种在线式钢轨激光加工车制造技术

本发明专利技术属于激光加工相关技术领域，其公开了一种在线式钢轨激光加工车，所述在线式钢轨激光加工车包括激光加工工程车及激光加工小车，所述激光加工工程车连接于所述激光加工小车；所述在线式钢轨激光加工车还包括运送机构，所述运送机构设置在所述激光加工工程车上；所述运送机构通过移动及转动来将所述激光加工小车运入所述激光加工工程车或者自所述激光加工工程车运出并将所述激光加工小车放置于钢轨上。所述在线式钢轨激光加工车采用分离组合的结构方式，不仅可以避免激光加工工程车的车身震动、运动精度低等对激光加工的不利影响，还可以降低耗时，提高效率及灵活性，避免了激光加工小车的蛇形运动，提高了钢轨激光加工的准确性。

On line rail laser processing vehicle

The invention belongs to the field of laser processing technology, and discloses a rail car on-line laser processing, the laser processing on-line rail cars including laser processing and laser processing engineering vehicle car, the laser processing engineering vehicle is connected to the laser processing robot; the on-line laser processing also includes a transport car rail the transport mechanism, mechanism is arranged in the laser processing engineering vehicle; the transport mechanism by moving and rotating to the laser processing car transported into the laser processing project or car from the car out of laser processing engineering and the laser processing placed on the rail car. The rail car uses online laser processing structure of separation and combination, can not only avoid the laser processing engineering vehicle body vibration, the adverse effects of motion low precision of laser processing, but also can reduce the time, improve the efficiency and flexibility, to avoid the small vehicle yaw movement of laser processing to improve the accuracy of rail, laser processing.

【技术实现步骤摘要】
一种在线式钢轨激光加工车
本专利技术属于激光加工相关
，更具体地，涉及一种在线式钢轨激光加工车。
技术介绍
随着列车速度、运量和轴重的提高，钢轨由于受到车轮的撞击和摩擦的双重作用，磨损失效的速率越来越快。国内外一般常规提高钢轨寿命的方法主要集中在钢轨热处理方法和钢轨材料两方面。随着激光技术的快速发展，国内外学者将激光表面强化技术应用于钢轨的表面处理，并取得了较好的实验效果。钢轨激光表面强化的方法不仅可以在生产车间内实现定点加工，还可使用专用的移动式装备在铁道现场进行在线式钢轨激光处理，如公告号为CN101403030的专利公开了一种用于钢轨表面强韧化处理的在线激光加工设备，所述在线激光加工设备包括激光加工车及动力系统集装箱，其中，激光加工车具有重量轻、机动灵活的特点；动力系统集装箱内包含有发电机、制冷机、空压机、冷干机、激光器高压电源和控制系统等重量相对较大的设备，该动力系统集装箱可以根据轨道的情况载在载重汽车或者铁路机车上，或者放置在加工现场。然而，1.所述在线激光加工设备采用分离型搬运式激光加工车，连接激光加工车的光路(光纤)、电路、气路和水路在搬运前后的拆卸安装复杂，设备整体的使用性和可靠性较低；2.在一些特殊路段(如山区铁路)，不能将动力工程车靠近铁路轨道放置，在动力工程车又不具备铁路轨道行驶功能的情况下，导致该种组合式钢轨激光加工设备无法使用；3.该在线激光加工设备一次只能对单边钢轨的一个工位进行激光加工，铁路的两股钢轨至少有四个工位需要进行激光加工，这些不同工位的激光加工必须依靠人工调整激光加工头的位置或者姿态，很大程度上影响了钢轨在线激光处理的效率，自动化程度较低。相应地，本领域存在着发展一种能够提高效率及自动化程度的在先激光处理设备的技术需求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种在线式钢轨激光加工车，其基于在线钢轨激光处理的特点，针对在线激光处理设备的部件及部件联接关系进行了设计。所述在线式钢轨激光加工车采用分离组合的结构方式，其处于激光加工的工作状态时，激光加工工程车伴随激光加工小车运动，如此可以避免激光加工工程车的车身震动、运动精度等对钢轨激光加工精度的不利影响；所述在线式钢轨激光加工车处于非激光加工的工作状态时，所述激光加工小车收容于所述激光加工工程车作为一整体结构形式，激光加工工程车可以载激光加工小车快速到达或者离开现场，降低了耗时，提高了效率。此外，运动执行机构能够自动调整两个联接架之间的距离，使得激光加工小车两边车轮之间的宽度与两股钢轨之间的距离相适应，避免了激光加工小车的蛇形运动，提高了钢轨激光加工的准确性，有利于提高加工质量。为实现上述目的，本专利技术提供了一种在线式钢轨激光加工车，其包括激光加工工程车及激光加工小车，其特征在于：所述激光加工工程车连接于所述激光加工小车；所述在线式钢轨激光加工车还包括运送机构，所述运送机构设置在所述激光加工工程车上；所述运送机构通过移动及转动来将所述激光加工小车运入所述激光加工工程车或者自所述激光加工工程车运出并将所述激光加工小车放置于钢轨上；所述激光加工工程车(1)与所述激光加工小车(2)为一分离组合的结构，所述激光加工小车(2)收容于所述激光加工工程车(1)时，所述激光加工工程车(1)能够载所述激光加工小车(2)运行；所述激光加工小车(2)被所述运送机构(3)放置于所述钢轨上时，所述激光加工工程车(1)伴随所述激光加工小车(2)在所述钢轨上运动，且两者之间的距离保持在预定范围内。进一步地，所述激光加工工程车内设置有车头驾驶控制室及车尾驾驶控制室，所述车头驾驶控制室内设置有牵引控制系统第一操作界面及激光作业控制系统第一操作界面；所述车尾驾驶控制室内设置有牵引控制系统第二操作界面及激光作业控制系统第二操作界面；所述牵引控制系统第一操作界面的功能与所述牵引控制系统第二操作界面的功能相同；所述激光作业控制系统第一操作界面的功能与所述激光作业控制系统第二操作界面的功能也相同；所述在线式钢轨激光加工车处于激光加工的工作状态时，所述激光加工小车设置在所述钢轨上，其运动由所述激光作业控制系统第一操作界面或所述激光作业控制系统第二操作界面控制，以满足激光加工的要求；与此同时，所述激光加工工程车在钢轨上的运动由所述牵引控制系统第一操作界面或所述牵引控制系统第二操作界面控制，以使所述激光加工工程车使跟随所述激光加工小车；所述在线式钢轨激光加工车处于非激光加工的工作状态时，所述激光加工小车收容于所述激光加工工程车内，此时所述激光加工车的运行速度大于其在激光加工的工作状态时的运行速度。进一步地，所述激光加工小车包括第一运动执行机构及连接于所述第一运动执行机构的第一组激光加工头，所述第一运动执行机构为三轴机构，其通过移动及转动可以调整所述第一组激光加工头的位置及姿态，进而使所述第一组激光加工头对双轨的不同部位进行激光加工。进一步地，所述激光加工小车还包括小车车身主体、第二运动执行机构及第二组激光加工头，所述第一运动执行机构及所述第二运动执行机构分别连接于所述小车车身主体相背的两端，且两者的结构相同；所述第二组激光加工头连接于所述第二运动执行机构，其结构与所述第一组激光加工头的结构相同；所述第一组激光加工头和所述第二组激光加工头各自包括两个以上的激光加工头。进一步地，所述小车车身主体包括车架、滑动的连接于所述车架相背的两端的第一联接架及第二联接架、固定在所述车架上且位于所述第一联接架与所述第二联接架之间的第一前轮气缸及第二前轮气缸、安装于所述第一联接架底端的第一前轮及第一后轮、安装于所述第二联接架底部的第二前轮及第二后轮、连接所述第一前轮气缸的活塞杆及所述第一联接架的第一前轮弹簧及连接所述第二前轮气缸的活塞杆及所述第二联接架的第二前轮弹簧，通过调整所述第一前轮气缸及所述第二前轮气缸的气压值来分别调节所述第一前轮弹簧及所述第二前轮弹簧的压缩量，进而调节所述第一联接架及所述第二联接架之间的距离，使得所述第一前轮的边缘、所述第二前轮的边缘主动抵靠两侧钢轨、所述第一后轮的边缘及所述第二后轮的边缘分别抵靠两侧钢轨。进一步地，所述第一运动执行机构包括Z轴工作台、Z轴伺服电机、Z轴溜板、Y轴工作台、Y轴伺服电机、Y轴溜板、A轴工作台、A轴伺服电机及A轴支架；所述Z轴工作台固定连接于所述小车车身主体；所述Z轴伺服电机连接于所述Z轴工作台的一端，其通过丝杠螺母副连接于所述Z轴溜板，并用于带动所述Z轴溜板上下移动；所述Z轴溜板与所述Y轴工作台固定连接，所述Y轴伺服电机固定在所述Y轴工作台的一端，其通过滚珠丝杠螺母副与所述Y轴溜板相连接且能够带动所述Y轴溜板左右移动；所述Y轴溜板与所述A轴工作台固定连接；所述A轴伺服电机连接于所述A轴工作台；所述A轴伺服电机连接所述A轴支架且用于带动所述A轴支架旋转，所述A轴支架与所述第一组激光加工头相连接。进一步地，所述Z轴工作台的长度方向与所述Y轴工作台的长度方向垂直；所述A轴支架绕旋转轴旋转，所述旋转轴垂直于所述Y轴工作台。进一步地，所述运送机构包括两组支架、两组滚轮、第一导轨、与所述第一导轨间隔设置的第二导轨、平台、第一水平伺服电机及第二水平伺服电机；两组支架分别为第一组支架及第二组支架，所述第一组支架与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线式钢轨激光加工车，其包括激光加工工程车(1)及激光加工小车(2)，其特征在于：所述激光加工工程车(1)连接于所述激光加工小车(2)；所述在线式钢轨激光加工车还包括运送机构(3)，所述运送机构(3)设置在所述激光加工工程车(1)上；所述运送机构(3)通过移动及转动来将所述激光加工小车(2)运入所述激光加工工程车(1)或者自所述激光加工工程车(1)运出并将所述激光加工小车(2)放置于钢轨上；所述激光加工工程车(1)与所述激光加工小车(2)为一分离组合的结构，所述激光加工小车(2)收容于所述激光加工工程车(1)时，所述激光加工工程车(1)能载所述激光加工小车(2)运行；所述激光加工小车(2)被所述运送机构(3)放置于所述钢轨上时，所述激光加工工程车(1)伴随所述激光加工小车(2)在所述钢轨上运动，且两者之间的距离保持在预定范围内。

【技术特征摘要】
1.一种在线式钢轨激光加工车，其包括激光加工工程车(1)及激光加工小车(2)，其特征在于：所述激光加工工程车(1)连接于所述激光加工小车(2)；所述在线式钢轨激光加工车还包括运送机构(3)，所述运送机构(3)设置在所述激光加工工程车(1)上；所述运送机构(3)通过移动及转动来将所述激光加工小车(2)运入所述激光加工工程车(1)或者自所述激光加工工程车(1)运出并将所述激光加工小车(2)放置于钢轨上；所述激光加工工程车(1)与所述激光加工小车(2)为一分离组合的结构，所述激光加工小车(2)收容于所述激光加工工程车(1)时，所述激光加工工程车(1)能载所述激光加工小车(2)运行；所述激光加工小车(2)被所述运送机构(3)放置于所述钢轨上时，所述激光加工工程车(1)伴随所述激光加工小车(2)在所述钢轨上运动，且两者之间的距离保持在预定范围内。2.如权利要求1所述的在线式钢轨激光加工车，其特征在于：所述激光加工工程车(1)内设置有车头驾驶控制室(4)及车尾驾驶控制室(5)，所述车头驾驶控制室(4)内设置有牵引控制系统第一操作界面(4.1)及激光作业控制系统第一操作界面(4.2)；所述车尾驾驶控制室(5)内设置有牵引控制系统第二操作界面(5.1)及激光作业控制系统第二操作界面(5.2)；所述牵引控制系统第一操作界面(4.1)的功能与所述牵引控制系统第二操作界面(5.1)的功能相同；所述激光作业控制系统第一操作界面(4.2)的功能与所述激光作业控制系统第二操作界面(5.2)的功能也相同；所述在线式钢轨激光加工车处于激光加工的工作状态时，所述激光加工小车(2)设置在所述钢轨上，其运动由所述激光作业控制系统第一操作界面(4.2)或所述激光作业控制系统第二操作界面(5.2)控制，以满足激光加工的要求；与此同时，所述激光加工工程车(1)在钢轨上的运动由所述牵引控制系统第一操作界面(4.1)或所述牵引控制系统第二操作界面(5.1)控制，以使所述激光加工工程车(1)跟随所述激光加工小车(2)；所述在线式钢轨激光加工车处于非激光加工的工作状态时，所述激光加工小车(2)收容于所述激光加工工程车(1)内，此时所述激光加工车(1)的运行速度大于其在激光加工的工作状态时的运行速度。3.如权利要求1所述的在线式钢轨激光加工车，其特征在于：所述激光加工小车(2)包括第一运动执行机构(2.2)及连接于所述第一运动执行机构(2.2)的第一组激光加工头，所述第一运动执行机构(2.2)为三轴机构，其通过移动及转动可以调整所述第一组激光加工头的位置及姿态，进而使所述第一组激光加工头对双轨的不同部位进行激光加工。4.如权利要求3所述的在线式钢轨激光加工车，其特征在于：所述激光加工小车(2)还包括小车车身主体(2.1)、第二运动执行机构(2.2’)及第二组激光加工头，所述第一运动执行机构(2.2)及所述第二运动执行机构(2.2’)分别连接于所述小车车身主体(2.1)相背的两端，且两者的结构相同；所述第二组激光加工头连接于所述第二运动执行机构(2.2’)，其结构与所述第一组激光加工头的结构相同；所述第一组激光加工头和所述第二组激光加工头各自包括两个以上的激光加工头。5.如权利要求4所述的在线式钢轨激光加工车，其特征在于：所述小车车身主体(2.1)包括车架(2.11)、滑动的连接于所述车架(2.11)相背的两端的第一联接架(2.12)及第二联接架(2.12’)、固定在所述车架(2.11)上且位于所述第一联接架(2.12)与所述第二联接架(2.12’)之间的第一前轮气缸(2.13)及第二前轮气缸(2.13’)、安装于所述第一联接架(2.12)底端的第一前轮(2.14)及第一后轮(2.15)、安装于所述第二联接架(2.12’)底部的第二前轮(2.14’)及第二后轮(2.15’)、连接所述第一前轮气缸(2.13)的活塞杆及所述第一联接架(2.12)的第一前轮弹簧(2.17)及连接所述第二前轮气缸(2.13’)的活塞杆及所述第二联接架(2.12’)的第二前轮弹簧(2.17’)，通过调整所述第一前轮气缸(2.13)及所述第二前轮气缸(2.13’)的气压值来分别调节所述第一前轮弹簧(2.17)及所述第二前轮弹簧(2.17’)的压缩量，进而调节所述第一联接架(2.12)及所述第二联接架(2.12’...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晓雁，胡乾午，郭平华，许晓明，蒋明，王邓志，李重洋，孟丽，
申请(专利权)人：武汉新瑞达激光工程有限责任公司，华中科技大学，武汉领创铁路激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42