CN111101410A - 钢轨在线增材修复车 - Google Patents
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Abstract
一种钢轨在线增材修复车，在线增材修复车内的车厢底板上安装有钢轨增材修复系统8，每套钢轨增材修复系统8有两组设备，对应两根钢轨，每组设备中均有修复前预加热装置88和增材修复装置及修复后热处理装置89，可以一起沿Y轴正反方向移动，可以各自独立沿Z轴正反方向移动，在经过钢轨表面有磨损或缺损的位置处时，可以用增材修复的方法在线进行表面涂覆、堆焊，实现在线、快速修复，这样，进一步提高了钢轨服役期限，提高了钢轨材料的资源利用率，延长钢轨的使用寿命，同时，缩短了钢轨维修占用时间，减轻了劳动强度，具有显著的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢轨在线增材修复车，属于铁路钢轨在线修复装备领域。
背景技术
在我国社会经济不断推进的过程中，铁路一直是国家最重要的基础设施和国民经济的大动脉，尤其是近几年来高速铁路的快速发展，铁路建设已经在我国综合交通运输体系中占有主导地位。钢轨是所有铁路走行设备的载体，它直接与列车车轮接触，承受上部传来的轮载作用，极易发生受损情况，如波磨、裂纹、肥边、压溃、锈蚀、磨损等，尤其高速城际列车正在我国高速发展，普遍时速运行在250km以上，甚至达到了350km，如此高的列车运行速度，钢轨损伤容易加剧，危及行车安全。为了避免这些损伤对行车安全带来影响，早期的处理方法是更换钢轨，不但工期长、工作量大，而且大量钢轨提前退役，造成大量的资源浪费，如果可以在线对钢轨或缺损的表面部位用增材修复方法进行修复，使钢轨获得一层强韧性和耐磨性均优异的合金层，然后打磨清理处理，这样，进一步提高了钢轨服役期限，提高了钢轨材料的资源利用率，这将成为延长钢轨使用寿命的最有效的、最经济的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢轨在线增材修复车，该钢轨在线增材修复车在经过钢轨表面有磨损或缺损的位置处时，用增材修复的方法在线进行表面涂覆、堆焊，实现在线、快速修复，以期进一步提高了钢轨服役期限，提高了钢轨材料的资源利用率，延长钢轨的使用寿命。
本发明的上述目的是这样实现的：一种钢轨在线增材修复车3，包括车厢及车厢内的在线增材修复系统8，钢轨在线增材修复车3与牵引机车2相连接，在牵引机车或钢轨在线增材修复车内安装有用于增材修复所必须的水电气供给设备，其特征在于：所述的钢轨在线增材修复车3内的车厢底板上安装有在线增材修复系统8，增材修复系统固定座80与车厢底板紧固连接，该在线增材修复系统8有两组设备，两组设备组成和功用相同，每组设备中均有安装在增材修复装置安装底板82上的增材修复装置，每组设备正下方对应一根钢轨，车厢底板在该处有相对应的孔口，在增材修复系统固定座80上安装有增材修复系统Z轴升降驱动单元80a和增材修复系统Z轴移动导轨80b及与Z轴移动导轨相连的增材修复系统Y轴导轨安装底板81，两组设备的Y轴移动导轨均固装在增材修复系统Y轴导轨安装底板81上，可通过增材修复系统Z轴升降驱动单元80a驱动两组同时沿Z轴上下移动，可以实现两组设备同时穿过车厢底板对应的孔口，靠近钢轨投用使用，或者提起，远离钢轨，退出使用，同时，每组设备均有相应的Y轴移动导轨84和Y轴移动驱动电机83，可以进行增材修复加工时沿钢轨截面宽度方向、也就是Y轴正反方向移动，同时每组设备的增材修复装置中均有自己独立的Z轴移动导轨(85f、86f、87f)和驱动电机(85e、86e、87e)，可以进行增材修复加工时沿Z轴正反方向各自独立进给移动。
所述的在线增材修复系统8有两组设备，每组设备中的增材修复装置均安装在增材修复装置安装底板82上，该安装底板除安装有增材修复装置外，还同时安装有修复前预加热装置88和修复后热处理装置89，每组设备的修复前预加热装置88和修复后热处理装置89中均有自己独立的Z轴移动导轨(88f、89f)和驱动电机(88e、89e)，可以沿Z方向各自独立进给移动。
所述的在线增材修复系统8有两组设备，每组设备在增材修复装置安装底板82上均安装有增材修复装置，其特征在于：所述的增材修复装置为激光焊丝熔覆装置85，或者所述的增材修复装置为激光粉末熔覆装置86，或者所述的增材修复装置为电弧焊丝堆焊装置87。
所述的在增材修复系统固定座80上安装的增材修复系统Z轴升降驱动单元80a，其特征在于：该Z轴升降驱动单元为气缸，或者为液压缸，或者为驱动电机。
所述的安装在增材修复装置安装底板82上的修复前预加热装置88和修复后热处理装置89，其特征在于：所述的修复前预加热装置88和修复后热处理装置89为大功率激光加热装置，或者为感应加热装置。
本发明的一种钢轨在线增材修复车，具有如下有益的效果：
该钢轨在线增材修复车，在经过钢轨表面有磨损或缺损的位置处时，通过在线进行表面涂覆、堆焊，实现在线、快速修复，这样，进一步提高了钢轨服役期限，提高了钢轨材料的资源利用率，延长钢轨的使用寿命，缩短了钢轨维修占用时间，减轻了劳动强度，具有显著的经济效益和社会效益。
下面结合附图对本发明的钢轨在线增材修复车作进一步说明。
附图说明
图1为采用激光焊丝熔覆方式实施的钢轨在线增材修复车车长方向剖面示意图；
图2为采用激光粉末熔覆方式实施的钢轨在线增材修复车车长方向剖面示意图；、
图3为采用电弧焊丝堆焊方式实施的钢轨在线增材修复车车长方向剖面示意图；
图4为钢轨在线增材修复车N-N剖面示意图；
其中：
1-钢轨； 2-牵引机车；
3-钢轨在线增材修复车； 8-在线增材修复系统；
80-增材修复系统固定座； 80a-增材修复系统Z轴升降驱动单元；
80b-增材修复系统Z轴移动导轨； 81-增材修复系统Y轴导轨安装底板；
82-增材修复装置及修复前预热装置和修复后热处理装置安装底板；
83-Y轴移动驱动电机； 84-Y轴移动导轨；
85-激光焊丝熔覆装置； 85a-激光焊丝熔覆加工头；
85b-焊丝送丝机； 85c-焊丝；
85e-激光焊丝熔覆装置Z轴移动驱动电机； 85f-激光焊丝熔覆装置Z轴移动导轨；
86-激光粉末熔覆装置； 86a-激光粉末熔覆加工头；
86b-与送粉器相连的送粉管； 86e-激光粉末熔覆装置Z轴移动驱动电机；
86f-激光粉末熔覆装置Z轴移动导轨； 87-电弧焊丝堆焊装置；
87a-电弧焊枪； 87b-焊丝；
87e-电弧焊丝堆焊装置Z轴移动驱动电机； 87f-电弧焊丝堆焊装置高低移动导轨；
88-修复前预加热装置； 88e-修复前预加热装置Z轴移动驱动电机；
88f-修复前预加热装置Z轴移动导轨； 89-修复后热处理装置；
89e-修复后热处理装置Z轴移动驱动电机； 89f-修复后热处理装置Z轴移动导轨；
具体实施方式
如图1～4所示，钢轨在线增材修复车3由牵引机车2牵引，在牵引机车或在线增材修复车内安装有用于增材修复所必须的水电气供给设备，在在线增材修复车3的车厢底板上安装有钢轨增材修复系统8，该钢轨增材修复系统8有组成相同的两组设备，安装在钢轨正上方，对应着两根钢轨，车厢底板在该对应处有相适应的孔口，在增材修复系统固定座80上安装有增材修复系统Z轴升降驱动单元80a和增材修复系统Z轴移动导轨80b及与Z轴移动导轨相连的增材修复系统Y轴导轨安装底板81，两组设备的Y轴移动导轨均固装在增材修复系统Y轴导轨安装底板81上，可通过增材修复系统Z轴升降驱动单元80a驱动两组同时沿Z轴上下移动，可以实现两组设备同时穿过车厢底板对应的孔口，靠近钢轨投用使用，或者提起，远离钢轨，退出使用，同时，每组设备均有相应的Y轴移动导轨84和Y轴移动驱动电机83，可以进行增材修复加工时沿钢轨截面宽度方向、也就是Y轴正反方向移动，同时每组设备的增材修复装置中均有自己独立的Z轴移动导轨(85f、86f、87f)和驱动电机(85e、86e、87e)，可以进行增材修复加工时沿Z轴正反方向各自独立进给移动
图1所示增材修复装置为激光焊丝熔覆装置85是采用激光焊丝熔覆加工头85a的激光将焊丝送丝机85b送出的焊丝85c在钢轨表面熔化堆积的方法实现的，图2所示增材修复装置为激光粉末熔覆装置86是采用激光粉末熔覆加工头86a的激光将与送粉器相连的送粉管86b送出的金属粉末在钢轨表面熔化堆积的方法实现的，图3所示增材修复装置为电弧焊丝堆焊装置87是采用电弧焊枪87a电弧将焊丝87b在钢轨表面熔化堆积的方法实现的。
在需修复时，增材修复系统Z轴升降驱动单元80a动作，将两组设备落下，穿过车厢底板，抵进钢轨上表面，接近距离的进一步调整由各装置自己驱动电机(85e、86e、87e、88e、89e)根据具体工艺要求独立完成，牵引机车2负责带动钢轨在线增材修复车3沿X轴方向移动，Y轴方向由Y轴移动驱动电机83负责沿钢轨截面宽度方向移动各个装置一起移动，对清理后的钢轨先进行快速预热，加热方式采用感应加热或大功率激光加热，然后进行增材修复处理，后续紧接着进行热处理，以消除应力和改善材料组织性能，热处理加热方式也采用感应加热或大功率激光加热，修复完成后，增材修复系统Z轴升降驱动单元80a动作，将两组设备升起，远离钢轨。
以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理和核心思想的前提下，还可以作出若干变形和改进，也视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种钢轨在线增材修复车(3)，包括车厢及车厢内的在线增材修复系统(8)，钢轨在线增材修复车(3)与牵引机车(2)相连接，在牵引机车或钢轨在线增材修复车内安装有用于增材修复所必须的水电气供给设备，其特征在于：所述的钢轨在线增材修复车(3)内的车厢底板上安装有在线增材修复系统(8)，增材修复系统固定座(80)与车厢底板紧固连接，该在线增材修复系统(8)有两组设备，两组设备组成和功用相同，每组设备中均有安装在增材修复装置安装底板(82)上的增材修复装置，每组设备正下方对应一根钢轨，车厢底板在该处有相对应的孔口，在增材修复系统固定座(80)上安装有增材修复系统Z轴升降驱动单元(80a)和增材修复系统Z轴移动导轨(80b)及与Z轴移动导轨相连的增材修复系统Y轴导轨安装底板(81)，两组设备的Y轴移动导轨均固装在增材修复系统Y轴导轨安装底板(81)上，可通过增材修复系统Z轴升降驱动单元(80a)驱动两组同时沿Z轴上下移动，可以实现两组设备同时穿过车厢底板对应的孔口，靠近钢轨投用使用，或者提起，远离钢轨，退出使用，同时，每组设备均有相应的Y轴移动导轨(84)和Y轴移动驱动电机(83)，可以进行增材修复加工时沿钢轨截面宽度方向、也就是Y轴正反方向移动，同时每组设备的增材修复装置中均有自己独立的Z轴移动导轨(85f、86f、87f)和驱动电机(85e、86e、87e)，可以进行增材修复加工时沿Z轴正反方向各自独立进给移动。
2.根据权利要求1所述的一种钢轨在线增材修复车，其特征在于：所述的在线增材修复系统(8)有两组设备，每组设备中的增材修复装置均安装在增材修复装置安装底板(82)上，该安装底板除安装有增材修复装置外，还同时安装有修复前预加热装置(88)和修复后热处理装置(89)，每组设备的修复前预加热装置(88)和修复后热处理装置(89)中均有自己独立的Z轴移动导轨(88f、89f)和驱动电机(88e、89e)，可以沿Z方向各自独立进给移动。
3.根据权利要求1所述的一种钢轨在线增材修复车，所述的在线增材修复系统(8)有两组设备，每组设备在增材修复装置安装底板(82)上均安装有增材修复装置，其特征在于：所述的增材修复装置为激光焊丝熔覆装置(85)，或者所述的增材修复装置为激光粉末熔覆装置(86)，或者所述的增材修复装置为电弧焊丝堆焊装置(87)。
4.根据权利要求1所述的一种钢轨在线增材修复车，所述的在增材修复系统固定座(80)上安装的增材修复系统Z轴升降驱动单元(80a)，其特征在于：该Z轴升降驱动单元为气缸，或者为液压缸，或者为驱动电机。
5.根据权利要求2所述的一种钢轨在线增材修复车，所述的安装在增材修复装置安装底板(82)上的修复前预加热装置(88)和修复后热处理装置(89)，其特征在于：所述的修复前预加热装置(88)和修复后热处理装置(89)为大功率激光加热装置，或者为感应加热装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112572525A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-30 | 广东省科学院智能制造研究所 | 一种基于双机器人的增减一体化在轨修复系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2624752C1 (ru) * | 2016-11-11 | 2017-07-06 | Ооо "Промресурс Инвест" | Способ восстановления изношенной поверхности трамвайного рельса |
| CN108457142A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-28 | 中国铁道科学研究院金属及化学研究所 | 一种槽型钢轨预热和焊补一体化设备 |
| CN110080049A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-08-02 | 华中科技大学 | 结合激光熔覆-机加工进行增减材修复钢轨的装置及方法 |
| CN212025794U (zh) * | 2020-01-06 | 2020-11-27 | 北京三帝科技股份有限公司 | 钢轨在线增材修复车 |
-
2020
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2624752C1 (ru) * | 2016-11-11 | 2017-07-06 | Ооо "Промресурс Инвест" | Способ восстановления изношенной поверхности трамвайного рельса |
| CN108457142A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-28 | 中国铁道科学研究院金属及化学研究所 | 一种槽型钢轨预热和焊补一体化设备 |
| CN110080049A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-08-02 | 华中科技大学 | 结合激光熔覆-机加工进行增减材修复钢轨的装置及方法 |
| CN212025794U (zh) * | 2020-01-06 | 2020-11-27 | 北京三帝科技股份有限公司 | 钢轨在线增材修复车 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112572525A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-30 | 广东省科学院智能制造研究所 | 一种基于双机器人的增减一体化在轨修复系统 |
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