CN112411279A - 一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了激光加工相关技术领域的一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，包括底板和四组移动轮，四组所述移动轮均匀设置在底板的底端面，四组所述移动轮与底板活动连接，四组所述移动轮与底板组合成移动小车，所述移动小车设置有动力机构，所述底板的顶端面中心设置有通过螺栓可拆卸连接的箱体，所述箱体内腔设置有活动连接的搅拌装置，所述箱体的左侧端面设置有激光加工装置，所述箱体的右侧方设置有活动连接的打磨装置，本发明旨在解决铁锈、污渍影响激光处理钢轨的问题。

Description

一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置

技术领域

本发明涉及激光加工相关技术领域，具体为一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置。

背景技术

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，而在对于钢轨表面进行处理时，钢轨表面由于长期暴露在室外，钢轨的表面会留有铁锈和污渍，在利用激光进行处理时，会影响处理的质量，大大降低了钢轨的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，以解决上述背景技术中提出的铁锈、污渍影响激光处理钢轨的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，包括底板和四组移动轮，四组所述移动轮均匀设置在底板的底端面，四组所述移动轮与底板活动连接，四组所述移动轮与底板组合成移动小车，所述移动小车设置有动力机构，所述底板的顶端面中心设置有通过螺栓可拆卸连接的箱体，所述箱体内腔设置有活动连接的搅拌装置，所述箱体的左侧端面设置有激光加工装置，所述箱体的右侧方设置有活动连接的打磨装置。

优选的，所述箱体的右侧方设置有支撑柱，且支撑柱与底板固定连接，所述支撑柱的顶端面固定连接有顶板二，所述顶板二的底端面与支撑柱对称位置处固定连接有侧板，所述侧板与支撑柱之间固定连接有限制柱二，所述限制柱二的下方设置有螺杆二，所述螺杆二与支撑柱、侧板轴承连接，所述螺杆二、限制柱二的外壁套接设置有活动块二，所述活动块二与限制柱二滑动连接，所述活动块二与螺杆二螺纹连接，所述支撑柱的左侧端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机三，且电机三与螺杆二传动连接，所述活动块二的底端面设置有两组固定连接的电动液压杆，两组所述电动液压杆的底端面固定连接有支撑板，所述打磨装置设置在支撑板的下方。

优选的，所述激光加工装置包括激光加工头、限制柱一，所述限制柱一与底板固定连接，所述限制柱一的右侧方设置有螺杆一，所述限制柱一顶端面固定连接有顶板一，所述螺杆一与顶板一、底板轴承连接，所述顶板一的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机一，所述电机一与螺杆一传动连接，所述限制柱一、螺杆一的外壁套接设置有活动块一，所述活动块一与限制柱一滑动连接，所述活动块一与螺杆一螺纹连接，所述活动块一远离箱体的一端面固定连接有固定架，所述固定架远离活动块一的一端面固定连接有固定套管，所述激光加工头设置在固定套管的内腔，所述激光加工头与固定套管固定连接，所述箱体的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的激光器，所述激光器与激光加工头之间设置有活动连接的导光***。

优选的，所述搅拌装置包括活动杆，所述活动杆设置在箱体的内腔，所述活动杆与箱体上下端内壁轴承连接，所述箱体的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机二，所述电机二与活动杆传动连接，所述活动杆的外壁固定连接有提升螺旋，所述活动杆外壁套接设置有连接块，所述连接块设置有与提升螺旋螺纹匹配的内螺纹，所述连接块通过内螺纹与提升螺旋的配合与活动杆螺纹连接，所述连接块的两侧端均固定连接有搅拌杆。

优选的，所述箱体的顶端面设置有固定连接且内腔连通的进料管道，所述进料管道的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的密封板，所述箱体右侧端面靠近底板处设置有内腔连通的出料管道，且出料管道与箱体固定连接，所述出料管道上设置有活动连接的电磁阀，所述出料管道延伸至底板的右侧端面，所述出料管道远离箱体的一端面设置有活动连接的喷头。

优选的，所述打磨装置包括连接板，所述连接板与支撑板固定连接，所述连接板的两侧端均固定连接有两组连接架，前后两组所述连接架之间设置有活动连接的轮盘，左侧所述连接架的后端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机四，所述电机四与左侧所述轮盘传动连接，两组所述轮盘之间设置有活动连接的磨砂皮带。

优选的，所述电机一、电机二、电机三和电机四均为伺服电机，且电机一、电机二、电机三和电机四均与外设的控制器电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、设置的箱体能方便存储清洗液，在对于钢轨表面进行处理时，通过清洗液能够对于钢轨的表面的污渍进行清洗，在激光加工装置进行处理时，能提高处理的质量，继而提高了钢轨的使用寿命。

2、设置的打磨装置能够对于钢轨表面进行打磨，在对于钢轨表面进行处理时，打磨装置能够进行持续的打磨，能够有效的去除钢轨上的铁锈，在激光加工装置进行处理时，能提高处理的质量，大大提高了钢轨的使用寿命。

3、底板与移动轮的配合，在对于钢轨表面进行处理时，能带动整体在钢轨上进行移动，方便对于钢轨不同的位置的表面进行处理，大大提高了处理的效率，同时移动小车通过动力机构能进行巡查，提高了工作的效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大示意图；

图3为本发明图1中B处放大示意图；

图4为本发明打磨装置结构示意图。

图中：1.移动轮；2.底板；3.激光加工头；4.螺杆一；5.限制柱一；6.活动块一；7.固定套管；8.固定架；9.导光***；10.顶板一；11.电机一；12.激光器；13.箱体；14.电机二；15.进料管道；16.电磁阀；17.出料管道；18.支撑柱；19.电机三；20.顶板二；21.限制柱二；22.螺杆二；23.电动液压杆；24. 活动块二；25.侧板；26.喷头；27.连接板；28.连接架；29.轮盘；30.磨砂皮带；31.电机四；32.搅拌杆；33.连接块；34.活动杆；35.提升螺旋；36.支撑板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，请参阅图1，包括底板2和四组移动轮1，四组移动轮1均匀设置在底板2的底端面，四组移动轮1与底板2活动连接，四组移动轮1与底板2 组合成移动小车，移动小车设置有动力机构，移动小车设置的动力机构能够有效的带动移动小车在钢轨上进行移动，能方便对于钢轨表面进行来回处理，同时移动小车设置有摄像***、与PLC控制***，而且摄像***、PLC控制***通过4G传输模块与外设的控制器连接，在对于钢轨表面进行处理时，能通过远程进行操作，大大提高了工作的便捷性。

请参阅图1，底板2的顶端面中心设置有通过螺栓可拆卸连接的箱体13，箱体13的内腔设置有清洗液，在对于钢轨表面进行处理时，能够有效的通过清洗液对于钢轨表面的污渍进行处理，防止污渍影响处理的质量，继而提高了钢轨的使用寿命。

请参阅图1，箱体13内腔设置有活动连接的搅拌装置，通过搅拌装置能够有效的对于箱体13中的清洗液进行搅拌，防止清洗液沉淀影响清洗的质量。

请参阅图1，箱体13的左侧端面设置有激光加工装置，通过激光加工制作能够方便对于钢轨表面进行处理。

请参阅图1，箱体13的右侧方设置有活动连接的打磨装置，通过打磨装置能够有效的对于钢轨的表面进行打磨，防止铁锈影响激光加工装置的工作。

请参阅图1，箱体13的右侧方设置有支撑柱18，且支撑柱18与底板2固定连接，支撑柱18的顶端面固定连接有顶板二20，顶板二20的底端面与支撑柱18对称位置处固定连接有侧板25，侧板25与支撑柱18之间固定连接有限制柱二21，限制柱二21的下方设置有螺杆二22，螺杆二22与支撑柱18、侧板 25轴承连接，螺杆二22、限制柱二21的外壁套接设置有活动块二24，活动块二24与限制柱二21滑动连接，活动块二24与螺杆二22螺纹连接，支撑柱18的左侧端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机三19，且电机三19与螺杆二22 传动连接，活动块二24的底端面设置有两组固定连接的电动液压杆23，两组电动液压杆23的底端面固定连接有支撑板36，打磨装置设置在支撑板36的下方，在进行打磨时，通过电机三19，带动螺杆二22转动，能方便带动活动块二24 在限制柱二21上进行左右移动，方便带动打磨装置对于钢轨表面进行来回打磨，通过两组电动液压杆23能有效的带动打磨装置下降，方便对于钢轨表面进行打磨。

请参阅图1，激光加工装置包括激光加工头3、限制柱一5，限制柱一5与底板2固定连接，限制柱一5的右侧方设置有螺杆一4，限制柱一5顶端面固定连接有顶板一10，螺杆一4与顶板一10、底板2轴承连接，顶板一10的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机一11，电机一11与螺杆一4传动连接，限制柱一5、螺杆一4的外壁套接设置有活动块一6，活动块一6与限制柱一5滑动连接，活动块一6与螺杆一4螺纹连接，活动块一6远离箱体13的一端面固定连接有固定架8，固定架8远离活动块一6的一端面固定连接有固定套管7，激光加工头3设置在固定套管7的内腔，激光加工头3与固定套管7固定连接，箱体13的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的激光器12，激光器12与激光加工头3之间设置有活动连接的导光***9，在对于钢轨表面进行加工时，激光器 12通过导光***9将激光束传输到激光加工头3，聚焦并作用于钢轨表面。导光***9可以采用现有的光纤传输***或由多块反射镜组成的硬光路***，在激光加工头3进行工作时，电机一11带动螺杆一4转动，继而带动活动块一6 在限制柱一5进行上下滑动，方便激光加工头3进行工作。

请参阅图1和图2，搅拌装置包括活动杆34，活动杆34设置在箱体13的内腔，活动杆34与箱体13上下端内壁轴承连接，箱体13的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机二14，电机二14与活动杆34传动连接，活动杆34的外壁固定连接有提升螺旋35，活动杆34外壁套接设置有连接块33，连接块33设置有与提升螺旋35螺纹匹配的内螺纹，连接块33通过内螺纹与提升螺旋35的配合与活动杆34螺纹连接，连接块33的两侧端均固定连接有搅拌杆32，在对于箱体13内腔的清洗液进行搅拌时，电机二14带动活动杆34进行转动，通过活动杆34的提升螺旋35与连接块33的配合，带动搅拌杆32进行旋转和升降，方便对于箱体13内腔的清洗液进行由上而下的搅拌，继而防止清洗液在箱体13 中沉淀。

请参阅图1，箱体13的顶端面设置有固定连接且内腔连通的进料管道15，进料管道15的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的密封板，箱体13右侧端面靠近底板2处设置有内腔连通的出料管道17，且出料管道17与箱体13固定连接，出料管道17上设置有活动连接的电磁阀16，出料管道17延伸至底板2的右侧端面，出料管道17远离箱体13的一端面设置有活动连接的喷头26，电磁阀16与外设的控制器电性连接，在对于钢轨表面的污渍进行清洗时，电磁阀16 打开，通过清洗液自身的压力，带动清洗液通过出料管道17将清洗液导入到喷头26中，继而完成对于钢轨表面污渍进行清洗。

请参阅图1、图3和图4，打磨装置包括连接板27，连接板27与支撑板36 固定连接，连接板27的两侧端均固定连接有两组连接架28，前后两组连接架 28之间设置有活动连接的轮盘29，左侧连接架28的后端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机四31，电机四31与左侧轮盘29传动连接，两组轮盘29之间设置有活动连接的磨砂皮带30，在进行打磨时，电机四31带动轮盘29转动，继而带动磨砂皮带30滚动，磨砂皮带30内层为普通皮带，外层为磨砂纸组合成的环形带，磨砂纸与普通皮带之间固定连接，在对于钢轨表面进行打磨时，电机三19带动螺杆二22转动，通过活动块二24调节至合适的位置，之后电动液压杆23带动磨砂皮带30下降，通过磨砂皮带30对于钢轨表面进行打磨，同时磨砂皮带30来回滚动，能够持续的对于钢轨表面进行打磨，大大提高了打磨的效率。

请参阅图1，电机一11、电机二14、电机三19和电机四31均为伺服电机，且电机一11、电机二14、电机三19和电机四31均与外设的控制器电性连接，方便在后期通过控制器进行集中控制，大大提高了工作效率。

其中，

工作原理：在对于钢轨表面进行处理，将移动小车放置在钢轨上，之后通过控制器控制移动小车在钢轨上进行移动，通过移动小车设置的摄像***对于钢轨表面进行检查，在遇到需要处理位置时，控制器控制电磁阀16打开，通过喷头26对于钢轨表面的污渍进行清理，之后控制器控制移动小车移动，在移动到合适的位置时，电机三19带动螺杆二22转动，通过螺杆二22与活动块二24 的配合，带动打磨装置移动到合适的位置进行打磨，在进行打磨时，电机四31 带动轮盘29转动，磨砂皮带30在钢轨上滚动，之后通过电动液压杆23将磨砂皮带30的底端与钢轨表面接触进行打磨，待打磨完成之后，控制器控制移动小车移动，将激光加工装置移动到合适位置时，控制器控制激光加工装置进行工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，包括底板（2）和四组移动轮（1），其特征在于：四组所述移动轮（1）均匀设置在底板（2）的底端面，四组所述移动轮（1）与底板（2）活动连接，四组所述移动轮（1）与底板（2）组合成移动小车，所述移动小车设置有动力机构，所述底板（2）的顶端面中心设置有通过螺栓可拆卸连接的箱体（13），所述箱体（13）内腔设置有活动连接的搅拌装置，所述箱体（13）的左侧端面设置有激光加工装置，所述箱体（13）的右侧方设置有活动连接的打磨装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，其特征在于：所述箱体（13）的右侧方设置有支撑柱（18），且支撑柱（18）与底板（2）固定连接，所述支撑柱（18）的顶端面固定连接有顶板二（20），所述顶板二（20）的底端面与支撑柱（18）对称位置处固定连接有侧板（25），所述侧板（25）与支撑柱（18）之间固定连接有限制柱二（21），所述限制柱二（21）的下方设置有螺杆二（22），所述螺杆二（22）与支撑柱（18）、侧板（25）轴承连接，所述螺杆二（22）、限制柱二（21）的外壁套接设置有活动块二（24），所述活动块二（24）与限制柱二（21）滑动连接，所述活动块二（24）与螺杆二（22）螺纹连接，所述支撑柱（18）的左侧端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机三（19），且电机三（19）与螺杆二（22）传动连接，所述活动块二（24）的底端面设置有两组固定连接的电动液压杆（23），两组所述电动液压杆（23）的底端面固定连接有支撑板（36），所述打磨装置设置在支撑板（36）的下方。

3.根据权利要求1所述的一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，其特征在于：所述激光加工装置包括激光加工头（3）、限制柱一（5），所述限制柱一（5）与底板（2）固定连接，所述限制柱一（5）的右侧方设置有螺杆一（4），所述限制柱一（5）顶端面固定连接有顶板一（10），所述螺杆一（4）与顶板一（10）、底板（2）轴承连接，所述顶板一（10）的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机一（11），所述电机一（11）与螺杆一（4）传动连接，所述限制柱一（5）、螺杆一（4）的外壁套接设置有活动块一（6），所述活动块一（6）与限制柱一（5）滑动连接，所述活动块一（6）与螺杆一（4）螺纹连接，所述活动块一（6）远离箱体（13）的一端面固定连接有固定架（8），所述固定架（8）远离活动块一（6）的一端面固定连接有固定套管（7），所述激光加工头（3）设置在固定套管（7）的内腔，所述激光加工头（3）与固定套管（7）固定连接，所述箱体（13）的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的激光器（12），所述激光器（12）与激光加工头（3）之间设置有活动连接的导光***（9）。

4.根据权利要求1所述的一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，其特征在于：所述搅拌装置包括活动杆（34），所述活动杆（34）设置在箱体（13）的内腔，所述活动杆（34）与箱体（13）上下端内壁轴承连接，所述箱体（13）的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机二（14），所述电机二（14）与活动杆（34）传动连接，所述活动杆（34）的外壁固定连接有提升螺旋（35），所述活动杆（34）外壁套接设置有连接块（33），所述连接块（33）设置有与提升螺旋（35）螺纹匹配的内螺纹，所述连接块（33）通过内螺纹与提升螺旋（35）的配合与活动杆（34）螺纹连接，所述连接块（33）的两侧端均固定连接有搅拌杆（32）。

5.根据权利要求4所述的一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，其特征在于：所述箱体（13）的顶端面设置有固定连接且内腔连通的进料管道（15），所述进料管道（15）的顶端面设置有通过螺栓可拆卸连接的密封板，所述箱体（13）右侧端面靠近底板（2）处设置有内腔连通的出料管道（17），且出料管道（17）与箱体（13）固定连接，所述出料管道（17）上设置有活动连接的电磁阀（16），所述出料管道（17）延伸至底板（2）的右侧端面，所述出料管道（17）远离箱体（13）的一端面设置有活动连接的喷头（26）。

6.根据权利要求1所述的一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，其特征在于：所述打磨装置包括连接板（27），所述连接板（27）与支撑板（36）固定连接，所述连接板（27）的两侧端均固定连接有两组连接架（28），前后两组所述连接架（28）之间设置有活动连接的轮盘（29），左侧所述连接架（28）的后端面设置有通过螺栓可拆卸连接的电机四（31），所述电机四（31）与左侧所述轮盘（29）传动连接，两组所述轮盘（29）之间设置有活动连接的磨砂皮带（30）。

7.根据权利要求6所述的一种用于处理钢轨表面的移动式激光加工装置，其特征在于：所述电机一（11）、电机二（14）、电机三（19）和电机四（31）均为伺服电机，且电机一（11）、电机二（14）、电机三（19）和电机四（31）均与外设的控制器电性连接。

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