CN111648174A - 一种用于铁轨的自动化调直设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于铁轨的自动化调直设备，其包括待调直铁轨以及支撑在待调直铁轨上，且可在待调直铁轨上移动的载板；所述待调直铁轨的数量设置有两根，且相互对称设置；所述载板两侧分别设置有相互对称的调直单元组、其中间后部位置设置有用于转移调直单元组位置的机械手单元；所述载板下端往铁轨方向处设置有用于检测铁轨实际状态的相机以及采集其数据的并且处理图像处理装置；所述机械手单元根据图像处理装置处理结果进行动作处理，所述机械手单元通过设置在其上面的电磁夹具吸合调直单元组放置到待调直铁轨上。其增设一组调直单元组的设计，可以同时对一组待调直铁轨进行调直作业，使得调直作业更加完善，功能也更加强大。

Description

一种用于铁轨的自动化调直设备

技术领域

本发明涉及流水线的技术领域，尤其是涉及一种用于铁轨的自动化调直设备。

背景技术

铁路轨道，简称路轨、铁轨、轨道等。用于铁路上，并与转辙器合作，令火车无需转向便能行走。轨道通常由两条平行的钢轨组成。钢轨固定放在轨枕上，轨枕之下为路碴。以钢铁制成的路轨，可以比其它物料承受更大的重量。轨枕亦称枕木，或路枕，功用是把钢轨的重量分开散布，和保持路轨固定，维持路轨的轨距。一般而言，轨道的底部为石砾铺成的路碴。路碴亦称道碴、碎石或道床，是为轨道提供弹性及排水功能。铁轨也可以铺在混凝土筑成的基座上(在桥上就相当常见)，甚至嵌在混凝土里面。

公开号为CN109537379A的中国发明，公开了一种铁路用具有稳定性便于移动的铁轨调直设备，包括待调直铁轨、设置在待调直铁轨的载板，所述载板的上表面放置有用于给弯曲钢轨进行调直的调直单元，且载板的上表面靠近调直单元的后侧位置处固定安装有起到钢轨升温作用的预热单元。

上述技术方案存在以下缺陷：根据分析，该调直单元的重量的比较重的，而且喷火枪具有很高的温度，上述方案中并没有公开如何将调直单元如何放置在待调直铁轨上。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于铁轨的自动化调直设备、其具有可以同时对一组待调直铁轨进行调直作业，使得调直作业更加完善，功能也更加强大。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明的一种用于铁轨的自动化调直设备，其包括待调直铁轨以及可在待调直铁轨上移动的载板；所述待调直铁轨的数量设置有两根，且相互对称设置；所述载板两侧分别设置有相互对称的调直单元组、其中间后部位置设置有用于转移调直单元组位置的机械手单元；所述载板下端往铁轨方向处设置有用于检测铁轨实际状态的相机以及采集其数据的并且处理图像处理装置；所述机械手单元根据图像处理装置处理结果进行动作处理，所述机械手单元通过设置在其上面的电磁夹具吸合调直单元组放置到待调直铁轨上。

通过采用过上述技术方案，载板上设置有识别待调直铁轨的带相机的图像处理装置，发现需要调直的铁轨，即可将载板上一组相互对称的调直单元组进行控制，根据实际需要通过机械手单元吸合控制所述调直单元组对某一根铁轨或者两根铁轨进行调直，自动化操作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述图像处理装置包括：铁轨区域识别模块，用于确定出当前帧图片中的铁轨区域；

感兴趣区域提取模块，用于提取所述当前帧图片中“]”部区域的的感兴趣区域，其中，所述感兴趣区域中包含有所述铁轨区域；

判断模块，用于判断所述感兴趣区域的范围占所述当前帧图片的比例是否大于第一预设值；

图像处理模块，用于依据预设的深度学习模型对所述调整分辨率后的感兴趣区域进行处理；将其结果传输至所述机械手单元，所述机械手单元控制相互对称的调直单元组对待调直铁轨进行调直处理。

通过采用过上述技术方案，通过相机拍摄照片识别照片中的铁轨区域，特别是识别铁轨区域中的“]”部区域感应区区域，进行分析后对其作出判断，自动识别，方便快捷。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括预热单元；所述预热单元包括活动放置在载板上的氧气罐和液化气罐、梳管装置、氧气输送导管和液化气输送导管；其中，所述氧气罐、液化气罐分别通过氧气输送导管、液化气输送导管与调直单元组相连接。

通过采用过上述技术方案，设计预热单元的存在，可以实时的对待调直铁轨的铁轨进行加热并且让调直单元组进行调直操作，提前设计，人性化，同样具有高效率的特点。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括若干三通管，所述氧气罐的氧气输送导管中间连接有三通管，所述液化气罐的液化气输送导管中间连接有三通管。

通过采用过上述技术方案，由于调直单元组的数量为两个，然后所述氧气输送导管和液化气输送导管要通过三通管将其分开两路与两组调直单元组配合，提供调直单元组燃料供给。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述调直单元组包括两个设置在载板两端部并且互相对称的调直单元；其中，所述调直单元包括大承压框架、固定在大承压框架内部的小承压框架、设置在大承压框架的后侧内表面且通过螺栓固定安装的液压油泵、设置在小承压框架的后侧内表面位置固定连接的液压缸、设置在大承压框架的前侧两个角的夹持机构，所述大承压框架和小承压框架之间设置有提升转移固定架，其中，所述提升转移固定架通过焊接工艺固定设置在大承压框架和小承压框架之间。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹持机构包括基板以及卡合件，所述基板为一种长方体结构的构件，且为一种碳钢材质的构件，所述基板上通过螺栓和卡合件对称安装有两个结构和大小均相同的卡合件。

通过采用过上述技术方案，所述调直单元组通过设置在夹持机构的卡合件对待调直铁轨进行夹持，其中，所述卡合件数量为两个以上，这样可以前后平衡，让调直单元组可以平稳的固定在待调直铁轨上。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基板设置有“L”字形的固定框架，所述固定框架的前端内部贯穿安装有烘烤枪，所述烘烤枪的燃料供给通过氧气输送导管、液化气输送导管提供。

通过采用过上述技术方案，所述“L”字形的固定框架可以与基板有效的固定在一起，然后将设置在“L”字形的固定框架的烘烤枪对待调直铁轨进行烘烤以调直而作业。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括若干滚动轮，所述滚动轮通过转动轴配合设置在基板；所述调直单元组通过可行走的滚动轮在待调直铁轨进行移动。

通过采用过上述技术方案，调直单元组可以在滚动轮的移动而在待调直铁轨移动，通过滚动轮微调移动来达到需要待调直铁轨的区域，进行调直。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述载板的下表面安装有可转动的轮子，轮子的数量共设置有四个，且四个轮子在载板的下表面呈矩形分布，轮子形状与待调直铁轨的顶部形状相吻合。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述液压油泵内置有液压油，所述液压油泵与液压缸以及连接在液压油泵和液压缸之间的液压油管共同组成一个液压油流经回路。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、一组调直单元组的设计，可以同时对一组待调直铁轨进行调直作业，使得调直作业更加完善，功能也更加强大。

2、在载板上增加一个机械手单元，通过机械手单元对调直单元组进行吊装移动至待调直铁轨上，省去人力对其作业，提高了工作效率，同时，防止了调直作业时候造成的人员伤害。

3、在调直单元组上增加一组滚动轮，可以对调直单元组进行一定的微调至待调直铁轨去调直区域处，更加细腻，更加灵活，具有良好的实用性。

附图说明

图1是本发明的一种用于铁轨的自动化调直设备的立体结构示意图。

图2是本发明的一种用于铁轨的自动化调直设备的俯视结构示意图。

图3是本发明的一种用于铁轨的自动化调直设备的调直单元组的俯视结构示意图。

图4是本发明的一种用于铁轨的自动化调直设备的调直单元组的立体结构示意图。

图5是本发明的一种用于铁轨的自动化调直设备的图像处理装置的模块结构示意图。

附图标记：

1、待调直铁轨，2、载板，22、轮子，3、调直单元组，31、大承压框架；32、小承压框架；33、液压油泵；34、液压缸；35、夹持机构，351、基板，355、卡合件，36、提升转移固定架，37、滚动轮，4、相机，5、机械手单元，51、电磁夹具，6、图像处理装置，61、铁轨区域识别模块，62、感兴趣区域提取模块，63、判断模块，64、图像处理模块，7、预热单元，71、氧气罐，72、液化气罐，73、梳管装置，74、氧气输送导管,75、液化气输送导管，76、三通管，77、“L”字形的固定框架，78、烘烤枪。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1、图2和图5，本发明的一种用于铁轨的自动化调直设备，包括载板2，所述载板2整体呈矩形，其下端左右两边分别设置有一组轮子22，轮子22的形状与待调直铁轨1的顶部形状相吻合，可以让载板2通过两组轮子22在待调直铁轨1进行移动；所述载板2下端往铁轨方向处设置有一组用于检测铁轨实际状态的相机4以及采集其数据的并且处理图像处理装置6，相机4可以拍摄期前方的铁轨区域，其中，铁轨区域识别模块61，用于确定出当前帧图片中的铁轨区域；感兴趣区域提取模块62，用于提取所述当前帧图片中“]”部区域的的感兴趣区域，其中，所述感兴趣区域中包含有所述铁轨区域；判断模块63，用于判断所述感兴趣区域的范围占所述当前帧图片的比例大于第一预设值；图像处理模块64，用于依据预设的深度学习模型对所述调整分辨率后的感兴趣区域进行处理；将其结果传输至所述机械手单元5，所述机械手单元5控制相互对称的调直单元组3对待调直铁轨1进行调直处理；通过采用过上述技术方案，载板上设置有识别待调直铁轨1的带相机的图像处理装置6，发现需要调直的铁轨，即可将载板2上一组相互对称的调直单元组3进行控制，根据实际需要通过机械手单元5吸合控制所述调直单元组3对某一根铁轨或者两根铁轨进行调直，自动化操作。

参照图1和图2，本发明的一种用于铁轨的自动化调直设备，所述载板2两侧分别设置有相互对称的调直单元组3、其中间后部位置设置有用于转移调直单元组3位置的机械手单元5，所述机械手单元5通过安装固定座（图未识）固定设置在两个调直单元组3的中间，所述机械手单元5的驱动端设置有电磁夹具51对两个调直单元组3的其中一个进行吸合将其转移至待调直铁轨1上。

在本实施例中，所述调直单元组3上设置有与电磁夹具51相吸合固定的提升转移固定架36，所述提升转移固定架通过若干螺栓固定设置在调直单元组3上部或者采用焊接工艺焊接在调直单元组3的上部；其中所述提升转移固定架36上部设置有固定块361，通过固定块361的大面积设计，可以让电磁夹具51充分与提升转移固定架36吸合固定，提高稳定性，同时也是为了安全考虑。

参照图1和图2，本发明的一种用于铁轨的自动化调直设备，所述载板2上还设置有预热单元7；所述预热单元7包括活动放置在载板2上的氧气罐71和液化气罐72、梳管装置73、氧气输送导管74和液化气输送导管75；其中，所述氧气罐71、液化气罐72分别通过氧气输送导管74、液化气输送导管75与调直单元组3相连接；还包括两个三通管76，所述氧气罐71的氧气输送导管74中间连接有三通管76，所述液化气罐72的液化气输送导管75中间连接有三通管76；所述基板351设置有“L”字形的固定框架77，所述固定框架77的前端内部贯穿安装有烘烤枪78，所述烘烤枪78的燃料供给通过氧气输送导管74、液化气输送导管75提供。

在本实施例中，所述“L”字形的固定框架77可以与基板351有效的固定在一起，然后将设置在“L”字形的固定框架77的烘烤枪78对待调直铁轨进行烘烤以调直而作业；其中，所述烘烤枪78根据氧气输送导管74和液化气输送导管75输送过来的混合气体点火后进行烘烤作业。

在本实施例中，其中，所述氧气罐71、液化气罐72分别直接连接有氧气输送导管74、液化气输送导管75，由于载板2上设置有两组调直单元组3，因此需要氧气输送导管74、液化气输送导管75都需要一分为二来满足两组调直单元组3的作业，因此在梳管装置73上增加了两个三通管76，所述氧气输送导管74、液化气输送导管75均通过三通管76一分为二，此时，两组调直单元组3均得到通过氧气输送导管74、液化气输送导管75输送过来的氧气和液化气来让烘烤枪78进行烘烤作业；设计预热单元的存在，可以实时的对待调直铁轨1的铁轨进行加热并且让调直单元组进行调直操作，提前设计，人性化，同样具有高效率的特点。

参照图3和图4，本发明的一种用于铁轨的自动化调直设备，所述载板2上设置有两组调直单元组3，其中，所述调直单元包括大承压框架31、固定在大承压框架31内部的小承压框架32、设置在大承压框架31的后侧内表面且通过螺栓固定安装的液压油泵33、设置在小承压框架32的后侧内表面位置固定连接的液压缸34、设置在大承压框架31的前侧两个角的夹持机构35，所述大承压框架31和小承压框架32之间设置有提升转移固定架36，其中，所述提升转移固定架36通过焊接工艺固定设置在大承压框架31和小承压框架32之间；所述夹持机构35包括基板351以及卡合件355，所述基板351为一种长方体结构的构件，且为一种碳钢材质的构件，所述基板351上通过螺栓和卡合件355对称安装有两个结构和大小均相同的卡合件355；所述调直单元组3通过设置在夹持机构35的卡合件355对待调直铁轨进行夹持，其中，所述卡合件355数量为两个以上，这样可以前后平衡，让调直单元组3可以平稳的固定在待调直铁轨上。

在本实施例中，所述基板351设置有“L”字形的固定框架77，所述固定框架77的前端内部贯穿安装有烘烤枪78，所述烘烤枪78的燃料供给通过氧气输送导管74、液化气输送导管75提供；所述“L”字形的固定框架77可以与基板351有效的固定在一起，然后将设置在“L”字形的固定框架77的烘烤枪78对待调直铁轨进行烘烤以调直而作业。

在本实施例中，还包括若干滚动轮37，所述滚动轮37通过转动轴配合设置在基板351；所述调直单元组3通过可行走的滚动轮37在待调直铁轨1进行移动；调直单元组3可以在滚动轮37的移动而在待调直铁轨1移动，通过滚动轮37微调移动来达到需要待调直铁轨1的区域，进行调直。

在本实施例中，所述液压油泵33内置有液压油，所述液压油泵33与液压缸34以及连接在液压油泵33和液压缸34之间的液压油管共同组成一个液压油流经回路。

本发明的工作原理及使用流程：当需要对铁轨局部弯曲的位置进行调直处理时，可将整个设备放置在两根铁轨上，从而可以实现整个设备在铁轨上进行移动，对多个铁轨弯曲的部位进行调直处理，当铁轨的弯曲幅度较大，可根据弯曲的距离调节两个卡合件355之间的距离，调节时，需要将位于卡合件355上的圆头内六角螺栓从螺纹孔好中拧下，便可调节两个卡合件355之间的距离，距离调节完成后，通过两个卡合件355的开口部与待调直铁轨1之间的卡合连接，可将整个设备放置在待调直铁轨1上，放置完成后，烘烤枪78的喷火端与待调直铁轨1的“]”部的位置正好对应，此时，打开位于液化气瓶72和氧气瓶71出气端上的安全阀，让可燃气体通过输气管输送到烘烤枪78中，此时，对烘烤枪78进行点火处理，可让烘烤枪78的喷火端冒出火焰，对待调直铁轨1的“]”部的位置进行烘烤处理，从让待调直铁轨1的“]”部的位置升温，当待调直铁轨1的“]”部的位置出现烧红的现象后，工作人员可启动液压油泵33，液压油泵33将内部的液压油通过液压油管输送到液压缸34中，促使液压缸34伸长，伸长后，液压缸34的伸缩端抵在待调直铁轨1的“[”部的位置，持续施加压力，促使弯曲的铁轨实现逐步修正，调直处理完成后，关闭安全阀，让烘烤枪78停止工作，通过梳线装置74将输气管进行梳整后，将调直单元3重新放置在载板2上，进行下一段弯曲铁轨的修复。

需要说明的是，液压油泵33、液压缸34以及烘烤枪78均采用现有技术，其结构以及工作原理此处不再详述。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、一组调直单元组的设计，可以同时对一组待调直铁轨进行调直作业，使得调直作业更完善，功能也更加强大。

2、在载板上增加一个机械手单元，通过机械手单元对调直单元组进行吊装移动至待调直铁轨上，省去人力对其作业，提高了工作效率，同时，防止了调直作业时候造成的人员伤害。

3、在调直单元组上增加一组滚动轮，可以对调直单元组进行一定的微调至待调直铁轨去调直区域处，更加细腻，更加灵活，具有良好的实用性。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于铁轨的自动化调直设备，其包括待调直铁轨（1）以及支撑在待调直铁轨（1）上移动的载板（2）；所述待调直铁轨（1）的数量设置有两根，且相互对称设置；所述载板（2）两侧分别设置有相互对称的调直单元组（3）、其中间后部位置设置有用于转移调直单元组（3）位置的机械手单元（5）；其特征在于：所述载板（2）下端往铁轨方向处设置有用于检测铁轨实际状态的相机（4）以及采集其数据的并且处理图像处理装置（6）；所述机械手单元（5）根据图像处理装置（6）处理结果进行动作处理，所述机械手单元（5）通过设置在其上面的电磁夹具（51）吸合调直单元组（3）放置到待调直铁轨（1）上。

2.根据权利要求1所述的用于铁轨的自动化调直设备，其特征在于：所述图像处理装置（6）包括：

铁轨区域识别模块（61），用于确定出当前帧图片中的铁轨区域；

感兴趣区域提取模块（62），用于提取所述当前帧图片中“]”部区域的的感兴趣区域，其中，所述感兴趣区域中包含有所述铁轨区域；

判断模块（63），用于判断所述感兴趣区域的范围占所述当前帧图片的比例是否大于第一预设值；

图像处理模块（64），用于依据预设的深度学习模型对所述调整分辨率后的感兴趣区域进行处理；将其结果传输至所述机械手单元（5），所述机械手单元（5）控制相互对称的调直单元组（3）对待调直铁轨（1）进行调直处理。

3.根据权利要求1所述的用于铁轨的自动化调直设备，其特征在于：还包括预热单元（7）；所述预热单元（7）包括活动放置在载板（2）上的氧气罐（71）和液化气罐（72）、梳管装置（73）、氧气输送导管（74）和液化气输送导管（75）；其中，所述氧气罐（71）、液化气罐（72）分别通过氧气输送导管（74）、液化气输送导管（75）与调直单元组（3）相连接。

4.根据权利要求3所述的用于铁轨的自动化调直设备，其特征在于：还包括若干三通管（76），所述氧气罐（71）的氧气输送导管（74）中间连接有三通管（76），所述液化气罐（72）的液化气输送导管（75）中间连接有三通管（76）。

5.根据权利要求1所述的用于铁轨的自动化调直设备，其特征在于：所述调直单元组（3）包括两个设置在载板（2）两端部并且互相对称的调直单元；其中，所述调直单元包括大承压框架(31)、固定在大承压框架(31)内部的小承压框架(32)、设置在大承压框架(31)的后侧内表面且通过螺栓固定安装的液压油泵(33)、设置在小承压框架(32)的后侧内表面位置固定连接的液压缸(34)、设置在大承压框架(31)的前侧两个角的夹持机构(35)，所述大承压框架(31)和小承压框架(32)之间设置有提升转移固定架（36），其中，所述提升转移固定架（36）通过焊接工艺固定设置在大承压框架(31)和小承压框架(32)之间。

6.根据权利要求5所述的用于铁轨的自动化调直设备，其特征在于：所述夹持机构(35)包括基板(351)以及卡合件(355)，所述基板(351)为一种长方体结构的构件，且为一种碳钢材质的构件，所述基板(351)上通过螺栓和卡合件(355)对称安装有两个结构和大小均相同的卡合件(355)。

7.根据权利要求6所述的用于铁轨的自动化调直设备，其特征在于：所述基板(351)设置有“L”字形的固定框架（77），所述固定框架（77）的前端内部贯穿安装有烘烤枪（78），所述烘烤枪（78）的燃料供给通过氧气输送导管（74）、液化气输送导管（75）提供。

8.根据权利要求5所述的用于铁轨的自动化调直设备，其特征在于：还包括若干滚动轮（37），所述滚动轮（37）通过转动轴配合设置在基板(351)；所述调直单元组（3）通过可行走的滚动轮（37）在待调直铁轨（1）进行移动。

9.根据权利要求1所述的用于铁轨的自动化调直设备，其特征在于：所述载板(2)的下表面安装有可转动的轮子（22），轮子（22）的数量共设置有四个，且四个轮子（22）在载板(2)的下表面呈矩形分布，轮子形状与待调直铁轨(1)的顶部形状相吻合。

10.根据权利要求5所述的用于铁轨的自动化调直设备，其特征在于：所述液压油泵(33)内置有液压油，所述液压油泵(33)与液压缸(34)以及连接在液压油泵(33)和液压缸(34)之间的液压油管共同组成一个液压油流经回路。

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