轨道清洁方法及设备技术

一种通过从轨道表面上清除污物而清洁轨道的方法，其包括产生高强度脉冲激光束并将激光束射向轨道表面从而破坏掉至少部分污物。优选地，激光束的参数选择成使得可以通过将污物直接转变成气体而破坏掉污物。污物的温度可以提高到至少６０００摄氏度。通过从轨道表面上清除污物而清洁轨道的设备，其包括用于产生高强度脉冲激光束的装置和将激光束射向轨道表面从而破坏掉至少部分污物的装置。优选地，这种设备包括用于选择激光束的参数的装置，以便使得可以通过将污物直接转变成气体而破坏掉污物。污物的温度可以提高到至少６０００摄氏度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
轨道清洁方法及设备本专利技术涉及一种用于通过清除覆盖在轨道上的污物，例如树叶、润滑油、燃料油、油脂、水和冰，而清洁轨道的方法及设备。本专利技术特别应用于清洁轨道系统的轨道。这里所用的“轨道系统”一词包括所有轮式车辆在轨道上行进的系统，特别是火车的铁路系统，以及电车轨道、板轨和单轨系统及类似的系统。大家知道，由于火车在邻近成堆的树叶的铁路系统上运动，大量的树叶就可能会转移到轨道的顶面上，而上面一旦有树叶，这些树叶就会被火车的轮子在轨道的顶部压成坚硬的覆盖层。另外，润滑油、燃料油和油脂也可能会从火车转移到轨道上，而水和冰可能会由于大气中的降水或其它原因而形成于轨道上，以便形成较软的覆盖层。这里所用的“火车”一词包括所有各种形式的铁路车辆、电车、单轨车辆和设计用于在轨道上行进的所有车辆。污物如树叶的坚硬覆盖层或者污物如润滑油、燃料油、油脂、水或冰的较软覆盖层的存在具有两种重要的后果。首先，它使火车的驱动轮与轨道之间的牵引力下降，其次，它形成一个使火车的轮子与轨道之间不能持续保持电连接的电绝缘层。大家知道，利用专用电设备，这种专用电设备持续检测各列火车在轨道系统中的位置并将信号送到控制中心，从而能够在控制中心的显示板上显示每列火车在轨道系统中的位置。这种专用电设备的正确工作依赖于在每列火车的至少某些轮子与轨道之间建立并保持持续连通的导电通路。由于在轨道的顶部存在上述的污物的硬覆盖层或软覆盖层，就破坏了这种导电通路因而妨碍了用于显示每列火车在轨道系统中的位置的专用电设备的正确工作。从安全观点来看，必须保证应当在所有时刻知道每列火车在轨道系统中的位置以确保信号能够得到正确设置，保证火车不会呈现出通过危险信号，保证每列火车在轨道系统中处于正确位置上并且两列或多列火车不会发生相撞情况。因此，非常重要的是，上述的专用电设备要持续工作以便对每列火车能够提供上述所有信息。大家知道要尽力清除以上类型的污物。已经使用和提出了各种不-->同的方法和设备，包括机械装置和方法以及化学装置和方法。这些装置和方法并不总是能有效地清除或破坏污物，并且只能较慢地操作。因此，如果沿覆盖着污物的轨道行进的火车中包括这些类型中的一种装置或方法，火车就只能缓慢行驶。按这种行进速度进行操作会造成客车和货车的严重阻塞，这些客车和货车在将污物完全从轨道上清除干净之前无法行进。由于在轨道系统的轨道表面上的污物而产生的以上问题在电车轨道、板轨和单轨系统及类似的系统中也会出现。本专利技术的目的是提供一种改进的方法及设备，用于优选按照接近于所处理的特定轨道系统上行驶的车辆的正常速度的速度或按照这个正常速度，通过清除位于轨道表面上的污物而清洁轨道系统的轨道。根据本专利技术的一个方面，一种通过从轨道表面上清除污物而清洁轨道的方法包括产生高强度脉冲激光束并将激光束引向轨道表面，从而破坏掉至少部分污物。优选地，激光束的参数选择成使得可以通过将污物直接转变成气体而破坏掉污物。这个过程被称做“消融”。污物的温度可以提高到至少6000摄氏度。根据本专利技术的另一个方面，通过从轨道表面上清除污物而清洁轨道的设备包括用于产生高强度脉冲激光束的装置和将激光束引向轨道表面从而破坏掉至少部分污物的装置。优选地，这种设备包括用于选择激光束的参数以便使得可以通过将污物直接转变成气体而破坏掉污物的装置。污物的温度可以提高到至少6000摄氏度。通过利用高强度脉冲激光束，污物的破坏过程可以非常快地进行。如果轨道为其上运行车辆的轨道系统的一部分，则激光束产生系统可以安装在一辆车辆上并在车辆运行过程中工作。由于污物的破坏过程进行得非常快，因此可以期望车辆能够在破坏过程进行的同时按正常速度运行。如果污物在轨道的表面上延伸成一个覆盖层，则激光束可以连续地引在覆盖层的不同部分上以便达到逐步破坏全部覆盖层的效果。另外，激光束也可以沿轨道逐步运动，以便逐步将覆盖层分成两部分，或者逐步破坏覆盖层的所有各部分。-->这种设备可以包括一个用以防止激光束从轨道表面上被引导离开或反射开的屏蔽件。这样就可以防止激光束照射在与轨道隔开的任何其它表面上，特别是防止照射在人体或动物的某些部位例如眼睛上或将会受到激光束伤害的任何其它部位上。为了对本专利技术有更为清楚的理解，现在将参照附图对一个实施例进行描述，其中：图1为轨道剖面的端视图，示出了由污物如树叶形成的位于轨道顶表面上的覆盖层，图2为图1中所示的轨道的剖面的端视图，示出了已经被部分破坏掉的覆盖层，图3为图1和2中所示的轨道的平面图，示出了被分成两部分的覆盖层，图4为激光束产生系统的示图，图5为安装有图4中所示的激光束产生系统的铁路车辆的示图，图6为图4中所示的激光束产生系统的一种型式的工作头的部分剖面并放大示出的侧视图，从该工作头中发射激光束，图7为图6中所示的工作头的底部的视图，图8为图1和2中所示的轨道的剖面的端视图，示出了将图6和7中所示的工作头的一种改进型式配装在轨道和污物覆盖层的顶部和侧面的方法，图9为用于相对轨道表面引导激光束的设备的示意图，以及图10为用于检测轨道表面上是否存在污物的设备的示意图。图1和2示出了适用于支承铁路机车、车厢、货车或其它车辆的轮子2的铁路系统中的轨道1。轮子2具有一外锥形表面4和一凸缘5。轨道1的顶表面3稍稍凸起以便使得轮子2的外锥形表面4在正常情况下与轨道的顶表面的上部保持接触，而轮子2的凸缘5向下延伸过轨道的侧部6。车辆经过时带起的树叶、或其它污物如润滑油、燃料油、油脂、水或冰，形成在轨道的顶表面3上延伸的覆盖层7。在为树叶或冰的情况下，覆盖层7可能比较硬。如果覆盖层7连续不断，则轮子2的外锥形表面4将不能与轨道的表面3保持接触。如果覆盖层7为电绝缘，则在轮子2与轨道1之间将不会保持电连通。如图2和3所示，如果覆盖层7为硬覆盖层，并且通过破坏覆盖-->层7的中央部分并使轨道顶表面的部分露出从而在覆盖层7的中央部分形成有一足够宽的间隙11，将覆盖层分成两个侧部12、13，则轮子2的锥形表面4将会与位于覆盖层的两个侧部12、13之间的轨道顶表面的露出部分保持接触。在这些情况下，轮子2与轨道1之间的电连通将会得到恢复。此外，由于轮子2的表面4与硬覆盖层7的两个侧部12、13保持接触，所以只要随后轮子2沿轨道1发生任何运动，就将会使得两个侧部12、13从顶表面3上剥落从而被破坏掉。如图3中所示，在硬覆盖层7中形成的间隙11可以具有基本平行的侧边，如14所示，或者也可以形成锯齿形，如15所示。图4概略示出了一高强度脉冲激光束产生系统，根据本专利技术，可以利用该系统的激光束来破坏轨道1的表面上的污物，或破坏硬覆盖层7的部分以便形成间隙11。该系统包括一脉冲激光束产生器21和一发射管22，该发射管22包含一用于将激光束发射至工作头23的光学纤维光路或其它形式的光路，包括例如镜子。发射管22为柔性并能够弯曲成任何所需形状以便使得工作头23可以移至所需位置。在一种替代结构方案中，管22可以为直管，在这种情况下将不需要包含光学纤维通路或任何其它包括例如镜子的光路。优选地，激光束产生系统21的参数选择成使得污物覆盖层7，不管为固体还是液体，都可以通过直接转变成气体而被破坏掉，这个过程被称做“消融”。这个物理过程包括要在远少于百万分之一秒的时间内施加高强度的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过从轨道表面上清除污物来清洁轨道的方法，其包括产生高强度脉冲激光束，并将激光束引到轨道表面上，以便破坏掉至少部分污物。

【技术特征摘要】
GB 1999-11-1 9925747.9;GB 2000-10-26 0026180.01.一种通过从轨道表面上清除污物来清洁轨道的方法，其包括产生高强度脉冲激光束，并将激光束引到轨道表面上，以便破坏掉至少部分污物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其包括选择激光束的参数，使得通过将污物直接转变成气体来破坏掉污物。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其包括将污物的温度提高到至少6000摄氏度。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，污物在轨道表面上延伸成一覆盖层，该方法包括破坏掉部分覆盖层，以便留下覆盖层的至少两个相隔开的部分。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，轨道为轨道系统的部分，车辆通过轮子运行在该轨道系统上面，该方法包括利用车辆的轮子来破坏掉覆盖层的两个相隔开的部分。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其包括防止激光束沿选定方向被引导离开或反射离开轨道表面。7.一种用于通过从轨道表面上清除污物来清洁轨道的设备，其包括用于产生高强度脉冲激光束的装置和用于将激光束引到轨道表面上以便破坏掉至少部分污物的装置。8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，其包括用于选择激光束的参数的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：M希金斯，
申请(专利权)人：莱塞索尔有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]