CN107217557A - 一种车载式轨道激光除锈系统 - Google Patents

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王忠斌
彭少武
刘珣
蒋凯波
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Shanghai Railway Communication Co Ltd
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Shanghai Railway Communication Co Ltd
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00—Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02—Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/12—Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K13/00—Other auxiliaries or accessories for railways

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
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  • Structural Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明涉及一种车载式轨道激光除锈系统，包括用于产生激光束的激光主机和用于将激光束聚焦后得到线形激光束照射在轨道上的除锈头，激光主机和除锈头相互连接，且激光主机设于列车上，除锈头设于列车外部下方。与现有技术相比，本发明使用激光技术替代传统打磨技术，无接触性磨损，不破坏钢轨基材，未引入新危险源、污染源，能耗低，无耗材，免维护，性能稳定，极大地降低了使用成本。

Description

一种车载式轨道激光除锈系统
技术领域
本发明涉及一种轨道除锈技术，尤其是涉及一种车载式轨道激光除锈系统。
背景技术
钢轨在露天状态下受风雨侵蚀自然生锈，轨面生成氧化层，易造成轨道电路分路不良，危及行车安全。此外，列车运输货场或货物在装卸过程中产生的粉尘，撒落在轨面或被机车车辆轮对带到轨面上，再经列车轮碾轧，轨面形成绝缘层，同生锈的氧化层一样，轨面阻抗升高，易造成轨道电路分路不良，同样也影响行车安全。钢轨轨面生锈或污染对行车的危害是极其严重的，这对行车安全是至关重要、不允许发生的。因此，有效地解决钢轨轨面生锈或污染问题能够进一步保证铁路运输安全，提高铁路运输效率，对保障运输生产安全畅通具有重大意义。
在钢轨施工和维护过程中，对钢轨除锈是一个关键工序，且工作量相当大。目前，采用大型钢轨打磨车除锈，既需要提请运输计划，现场除锈打磨时又占用线路影响行车运输，而且费用较高，除锈后使用时间短，需要周期性打磨除锈；而依靠砂轮片或角磨机人工进行除锈作业时，不但工人劳动强度大，效率低，质量难以保证，而且使用砂轮片人工打磨极易对钢轨造成的损伤，而使用角磨机钢刷打磨效果达不到除锈要求。目前国内铁路领域轨道的除锈作业仍然主要依靠钢轨除锈打磨机等传统工艺手段来实现。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种车载式轨道激光除锈系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种车载式轨道激光除锈系统，包括用于产生激光束的激光主机和用于将激光束聚焦后得到线形激光束照射在轨道上的除锈头，所述激光主机和除锈头通过光纤相互连接，且所述激光主机设于列车上，所述除锈头设于列车外部下方。
所述除锈头共设有两个，分别用于设于列车两侧。
所述激光主机共设有两台，两台激光主机分别与两个除锈头对应连接。
所述激光主机安装于列车司机室设备柜中。
所述除锈头通过弹簧式减震架固定于列车外部下方。
所述除锈系统还包括用于吹除剔除的污染物的喷气组件，所述喷气组件设于列车上。
所述除锈头内设有依次连接的振镜和场镜。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)使用激光技术替代传统打磨技术，无接触性磨损，不破坏钢轨基材，未引入新危险源、污染源，能耗低，无耗材，免维护，性能稳定，极大地降低了使用成本。
2)可在各种轨道交通车辆上安装，使用灵活，轨道除锈不再需要出动特定铣磨车，任何车辆可在行驶中完成除锈工作，与现有的巡道车结合，应用于巡道车上，可以免除对于轨道的除锈维护，降低成本。
3)除锈头共设有两个，可以对两侧的轨道同时进行除锈。
4)激光主机安装于列车司机室设备柜中，避免放在乘客车厢导致的不便于设备维护的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：1、激光主机，2、除锈头，3、光纤，4、线形激光束，5、电源，6、列车司机室。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种车载式轨道激光除锈系统，如图1所示，包括用于供能的电源5、用于产生激光束的激光主机1和用于将激光束聚焦后得到线形激光束照射在轨道上的除锈头2，激光主机1和除锈头2通过光纤3相互连接，且激光主机1和电源5设于列车上，除锈头2设于列车外部下方，电源5与激光主机1连接并为其供能，除锈头2内设有依次连接的振镜和场镜。
除锈头2共设有两个，分别用于设于列车两侧，激光主机1共设有两台，两台激光主机1分别与两个除锈头2对应连接，优选的，激光主机1和电源5安装于列车司机6设备柜中，除锈头2通过弹簧式减震架固定于列车外部下方。
除锈系统还包括用于吹除剔除的污染物的喷气组件，喷气组件设于列车上。
除锈头2的激光窗口正对钢轨的轨面，激光主机采用1000W光纤脉冲激光器，波长1064nm，脉宽100ns，频率20kHz～200kHz可调。
工作原理具体如下：
通过预先设置参数，利用激光主机1中激光器发射的中心波长为1064nm的短脉宽高峰值激光束，经过除锈头2照射到钢轨的轨面。该高能光束被需要处理的轨面污染层快速吸收，大能量的吸收形成急剧膨胀的等离子体(高度电离的不稳定气体)，产生冲击波，冲击波使污染物变成碎片并被剔除。用线形激光束4在轨面扫描，所到之处锈斑和氧化物很快蒸发掉。高峰值短脉宽的激光束在快速清除铁轨锈蚀层的同时不会产生热积聚效应，从而保证钢轨基材的安全性。

Claims (7)

1.一种车载式轨道激光除锈系统，其特征在于，包括用于产生激光束的激光主机(1)和用于将激光束聚焦后得到线形激光束照射在轨道上的除锈头(2)，所述激光主机(1)和除锈头(2)通过光纤(3)相互连接，且所述激光主机(1)设于列车上，所述除锈头(2)设于列车外部下方。
2.根据权利要求1所述的一种车载式轨道激光除锈系统，其特征在于，所述除锈头(2)共设有两个，分别用于设于列车两侧。
3.根据权利要求2所述的一种车载式轨道激光除锈系统，其特征在于，所述激光主机(1)共设有两台，两台激光主机(1)分别与两个除锈头(2)对应连接。
4.根据权利要求1所述的一种车载式轨道激光除锈系统，其特征在于，所述激光主机(1)安装于列车司机室设备柜中。
5.根据权利要求1所述的一种车载式轨道激光除锈系统，其特征在于，所述除锈头(2)通过弹簧式减震架固定于列车外部下方。
6.根据权利要求1所述的一种车载式轨道激光除锈系统，其特征在于，所述除锈系统还包括用于吹除剔除的污染物的喷气组件，所述喷气组件设于列车上。
7.根据权利要求1所述的一种车载式轨道激光除锈系统，其特征在于，所述除锈头(2)内设有依次连接的振镜和场镜。
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