CN219032868U - 一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统，其特征在于：包括：飞秒激光器、激光聚焦装置、液氮预处理装置和负压粉尘收集装置；所述飞秒激光器用于输出激光光源并与激光聚焦装置相连接，该激光聚焦装置倾斜设置，用于使飞秒激光聚焦于胶体与跑道界面进而清除胶体；所述液氮预处理装置用于对胶体进行冷处理；所述负压粉尘收集装置用于回收清除后的胶体、粉尘。本实用新型清洁环保、工作效率高且除胶过程不会对路面基底材料造成损伤。
Description
技术领域
本实用新型属于飞秒激光技术领域，涉及一种飞秒激光清除复合系统，尤其是一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统。
背景技术
目前，高速起降于机场跑道上的飞机，会在跑道上留下轮胎胶痕，时间久了会影响飞机起降的安全，机场跑道除胶是需要定期限时解决的难题。
当前该领域用于跑道除胶的设备主要通过抛丸工艺和水喷砂处理来解决，抛丸工艺采用大小和形状不同的丸料，高速投射到路面实现除胶目的。而水喷砂除胶则是通过高压喷射水砂混合物到路面实现胶体清除。
以上两种方法均存在处理效率低、消耗原材料多、用料不环保等缺陷，而且还容易造成路面基材损伤。
经检索，尚未发现与本实用新型相同或相似的现有技术的文献。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、清洁环保、工作效率高且除胶过程不会对路面基底材料造成损伤的可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统。
本实用新型解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：
一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统，包括：飞秒激光器、激光聚焦装置、液氮预处理装置和负压粉尘收集装置；所述飞秒激光器用于输出激光光源并与激光聚焦装置相连接，该激光聚焦装置倾斜设置，用于使飞秒激光聚焦于胶体与跑道界面进而清除胶体；所述液氮预处理装置用于对胶体进行冷处理；所述负压粉尘收集装置用于回收清除后的胶体、粉尘。
而且，所述负压粉尘收集装置位于激光聚焦装置对侧，包括吸附槽、负压产生装置、过滤网和储存罐，所述吸附槽位于待清除胶体周围，通过连接管与储存罐相连接，该储存罐另一端连接过滤网，过滤网最末端通过连接管与负压产生装置相连接。
而且，所述激光聚焦装置采用电控二维扫描振镜，在镜头上安装有高透过率保护窗体。
而且，所述激光聚焦装置通过支撑架与地面成45°角放置，便于激光聚焦于胶体与跑道界面。
而且，所述液氮预处理装置位于胶体与跑道分界面正上方，该液氮预处理装置包括液氮罐、电控阀门和液氮传输管；所述液氮罐的罐口与液氮传输管的一端相连接，该液氮传输管的另一端位于胶体与跑道分界面正上方，在所述液氮传输管上安装有电控阀门，用于对液氮预处理过程中时间和剂量的控制。
而且，所述飞秒激光器输出激光光源通过光纤与激光聚焦装置相连接。
本实用新型的优点和有益效果：
1、本实用新型提出一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统，采用高功率飞秒激光配合激光聚焦装置作为除胶工具，除胶过程主要消耗电能，同时仅需搭配一定量的液氮，节省消耗原材，不需要有机溶剂，无污染、环保。
2、本实用新型在胶体清除过程中通过激光对焦装置，将飞秒激光器扫描清除位置对准胶痕与跑道路面连接处，且与地面呈一定夹角(45°±5°)，便于激光聚焦于胶体与跑道界面。且飞秒激光清除过程与常见连续激光和纳秒激光相比具有冷加工特点，热效应不明显，安全且不会导致胶体燃烧，通过对分界面处理实现高效率的剥离清除的同时，还不容易造成路面基材损伤。
3、本实用新型的飞秒激光针对的是胶体与道路分界面进行操作，不涉及路面材料处理，且采用液氮进行辅助预处理，用于快速降低分界面处胶体温度，加速清除速率，除胶过程对路面基底材料几乎不造成损伤，清除工作完成后，跑道可连续使用，保证了飞机起降的安全性。
4、本实用新型在激光聚焦装置的相对侧设置负压粉尘收集装置，能够有效回收清除后的胶体、粉尘，提高粉尘收集效率，保证加工过程视野清晰，便于激光高效处理，且环保。
附图说明
图1为本实用新型装置的整体结构示意图；
附图标记说明：
1-负压产生装置；2-过滤网；3-存储罐；4-吸附槽；5-液氮传输管；6-电控阀门；7-液氮罐；8-电控二维扫描振镜；9-支撑架；10-飞秒激光器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步详述：
一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统，如图1所示，包括：飞秒激光器、激光聚焦装置、液氮预处理装置和负压粉尘收集装置；所述飞秒激光器用于输出激光光源并与激光聚焦装置相连接，该激光聚焦装置倾斜设置，用于使飞秒激光聚焦于胶体与跑道界面进而清除胶体；所述液氮预处理装置用于对胶体进行冷处理；所述负压粉尘收集装置用于回收清除后的胶体、粉尘。
在本实施例中，所述负压粉尘收集装置位于激光聚焦装置对侧，包括吸附槽、负压产生装置、过滤网和储存罐，所述吸附槽位于待清除胶体周围，通过连接管与储存罐相连接，该储存罐另一端连接过滤网，过滤网最末端通过连接管与负压产生装置相连接。
在本实施例中，所述激光聚焦装置采用电控二维扫描振镜，在镜头上安装有高透过率保护窗体。
在本实施例中，所述激光聚焦装置通过支撑架与地面成45°角放置，便于激光聚焦于胶体与跑道界面。
在本实施例中，所述液氮预处理装置位于胶体与跑道分界面正上方，该液氮预处理装置包括液氮罐、电控阀门和液氮传输管；所述液氮罐的罐口与液氮传输管的一端相连接，该液氮传输管的另一端位于胶体与跑道分界面正上方，在所述液氮传输管上安装有电控阀门，用于对液氮预处理过程中时间和剂量的精确控制；
在本实施例中，所述飞秒激光器输出激光光源通过光纤与激光聚焦装置相连接。
下面对本实用新型中各部件的组成和作用作进一步说明：
所述飞秒激光器为激光光源，是进行跑道胶体清除工作的主要光源；激光通过光纤传输，光纤一端与飞秒激光器连接，一端与激光聚焦装置连接。激光聚焦装置采用电控二维扫描振镜，镜头采用高透过率窗体予以保护。聚焦装置通过支撑架成45°角放置，便于激光聚焦于胶体与跑道界面。
液氮预处理装置位于胶体与跑道分界面正上方，由液氮罐、电控阀门和液氮传输管组成；在本实施例中，所述电控阀门优选选用ZCLD超低温电磁阀。
负压粉尘收集装置由吸附槽、负压产生装置和过滤网及储存罐来组成，各部件由传输管连接。运行过程中，负压产生装置产生吸附力，清洗产生的污染物经吸附槽后储存于储存罐中，过滤网可保证负压产生装置不受污染物影响，持续工作。负压粉尘收集装置工作过程中可随时更换维护过滤网，保证有足够负压对产生污染物进行收集。
本实用新型的工作过程为：
首先所有设备开启后，激光对焦于胶体与跑道分界面；
开启液氮预处理装置，利用液氮低温效果对胶体进行处理，通过控制处理时间达到胶体急剧降温，并与跑道材料温度差异的目的；
关闭液氮预处理装置，开启激光扫描振镜，实现激光对胶体与跑道分界面的扫描处理，实现胶体与跑道界面的分离；
同步开启负压粉尘收集装置，吸附因前面步骤处理后玻璃的胶体。
本实用新型的创新之处在于：
本实用新型采用采用液氮预处理辅助高功率飞秒激光清洗技术手段，解决了机场跑道长期飞机起落造成的跑道轮胎胶痕清除效率低，清除困难的问题；
本实用新型将以往飞秒激光垂直聚焦方式调整为倾斜聚焦于胶痕与跑道路面分界处，且设定飞秒激光与地面的水平夹角为45°±5°，从而解决了高精度激光聚焦方式设计问题。
本实用新型采用飞秒激光清洗技术手段，能确保胶痕去除效率及不损伤跑到路基，并通过负压收集方式，能够对清除后胶体、粉尘进行有效回收。
本实用新型通过高精度飞秒激光聚焦装置、飞秒激光器及液氮预处理装置实现对跑道存留胶体的高效率去除，根据激光特性，对跑道基面损伤在微米级别，基本可忽略，同时通过负压粉尘收集装置将去除胶体、粉尘收集，避免二次污染，高效、环保的完成跑道胶痕去除工作。
需要强调的是，本实用新型所述实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统，其特征在于：包括：飞秒激光器、激光聚焦装置、液氮预处理装置和负压粉尘收集装置；所述飞秒激光器用于输出激光光源并与激光聚焦装置相连接，该激光聚焦装置倾斜设置，用于使飞秒激光聚焦于胶体与跑道界面进而清除胶体；所述液氮预处理装置用于对胶体进行冷处理；所述负压粉尘收集装置用于回收清除后的胶体、粉尘。
2.根据权利要求1所述的一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统，其特征在于：所述负压粉尘收集装置位于激光聚焦装置对侧，包括吸附槽、负压产生装置、过滤网和储存罐，所述吸附槽位于待清除胶体周围，通过连接管与储存罐相连接，该储存罐另一端连接过滤网，过滤网最末端通过连接管与负压产生装置相连接。
3.根据权利要求1所述的一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统，其特征在于：所述激光聚焦装置采用电控二维扫描振镜，在镜头上安装有高透过率保护窗体。
4.根据权利要求1所述的一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统，其特征在于：所述激光聚焦装置通过支撑架与地面成45°角放置，便于激光聚焦于胶体与跑道界面。
5.根据权利要求1所述的一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统，其特征在于：所述液氮预处理装置位于胶体与跑道分界面正上方，该液氮预处理装置包括液氮罐、电控阀门和液氮传输管；所述液氮罐的罐口与液氮传输管的一端相连接，该液氮传输管的另一端位于胶体与跑道分界面正上方，在所述液氮传输管上安装有电控阀门，用于对液氮预处理过程中时间和剂量的控制。
6.根据权利要求1所述的一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统，其特征在于：所述飞秒激光器输出激光光源通过光纤与激光聚焦装置相连接。
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| CN202222274014.5U CN219032868U (zh) | 2022-08-29 | 2022-08-29 | 一种可用于跑道除胶的飞秒激光清除复合系统 |
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