打磨车激光定位装置及打磨车

摘要

本发明提供一种打磨车激光定位装置及打磨车。该装置包括：发射与打磨车所在钢轨相交的设定角度激光光束的激光发射模块；检测所述打磨车的运行速度的速度传感器；当所述交点与设定的打磨起点重合时，根据所述速度确定所述打磨车上的至少一个打磨头到达所述设定的打磨起点时执行打磨操作的控制模块；所述速度传感器和所述控制模块电连接。本发明提供的打磨车激光定位装置及打磨车，采用激光发射模块发射与钢轨相交的设定角度激光光束，当激光光束与钢轨的交点与设定的打磨起点重合时，控制模块采集速度传感器检测到的打磨车的运行速度，并根据该速度确定打磨头到达打磨起点时执行打磨操作，使得对标更准确，打磨起点更精确，提高打磨效果。

权利要求

1.一种打磨车激光定位装置，其特征在于，包括：发射与打磨车所在钢轨相交的设定角度激光光束的激光发射模块；检测所述打磨车的运行速度的速度传感器；当所述激光光束与所述钢轨的交点与设定的打磨起点重合时，根据所述速度确定所述打磨车上的至少一个打磨头到达所述设定的打磨起点时执行打磨操作的控制模块；所述速度传感器和所述控制模块电连接；

其中，所述控制模块包括：接收用户输入的预设的距离的输入单元；根据所述速度传感器检测到的所述打磨车的运行速度计算所述激光光束与所述钢轨的交点与设定的打磨起点重合之后所述打磨车的运行距离的计算单元；若所述运行距离等于所述预设的距离，则控制所述打磨头执行打磨操作的第一控制单元；所述输入单元分别与所述计算单元和所述第一控制单元电连接；所述计算单元和所述第一控制单元电连接。

2.根据权利要求1所述的打磨车激光定位装置，其特征在于，所述打磨车上设置有多个打磨头，每个所述打磨头对应不同的预设的距离。

3.根据权利要求2所述的打磨车激光定位装置，其特征在于，所述控制模块还包括：若所述运行距离等于所述预设的距离，则控制所述预设的距离对应的打磨头执行打磨操作的第二控制单元；所述第二控制单元分别与所述输入单元和所述第一控制单元电连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的打磨车激光定位装置，其特征在于，所述激光发射模块设置在所述打磨车的驾驶室上方。

5.根据权利要求1-3任一项所述的打磨车激光定位装置，其特征在于，所述速度传感器设置在所述打磨车转向架车轴的端部。

6.一种打磨车，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的打磨车激光定位装置，还包括至少一个打磨头。

说明书

打磨车激光定位装置及打磨车

技术领域

[0001] 本发明涉及机械工程领域，尤其涉及一种打磨车激光定位装置及打磨车。

背景技术

[0002] 随着铁路高速及重载的发展，钢轨的磨损情况日趋恶化。钢轨表面易产生疲劳裂纹、剥落、肥边等横断面缺陷或波浪磨耗、三角坑等纵断面缺陷。而钢轨轮廓及平顺性的变化对行车安全性、舒适性及经济性有着重要影响，为了改善车轮钢轨关系，延长钢轨寿命，提高行车安全性、舒适性及经济性，需要对钢轨进行打磨修复。

[0003] 现有技术中，钢轨打磨车在打磨作业时，采用肉眼对标的方式对打磨车进行定位。如图1所示，定位调试过程中，在钢轨打磨车11的驾驶室12前窗视野内设置对标点13，在钢轨上设置打磨起点标记14，当司机视线刚好穿过对标点13及打磨起点标记14，即当司机眼睛、对标点13和打磨起点标记14三点一线时，测量打磨起点标记14与第一个打磨头15的距离D输入到控制系统。实际作业时，钢轨打磨车11以一定速度运行，当司机看到对标点13与打磨起点标记14重合时按下操纵按钮，当控制系统计算出第一个打磨头15到达打磨起点标记14时开始执行打磨操作。

[0004] 然而，人工肉眼对标的方法对标不准确，导致打磨起点不精确，打磨效果较差，而且可能导致打磨车冲撞道岔、护轨等障碍，存在安全隐患。

发明内容

[0005] 本发明提供一种打磨车激光定位装置及打磨车，用以解决现有技术中存在的对标不准确导致的打磨起点不精确，打磨效果较差，存在安全隐患的问题。

[0006] 一方面，本发明提供了一种打磨车激光定位装置，包括发射与打磨车所在钢轨相交的设定角度激光光束的激光发射模块；检测所述打磨车的运行速度的速度传感器；当所述交点与设定的打磨起点重合时，根据所述速度确定所述打磨车上的至少一个打磨头到达所述设定的打磨起点时执行打磨操作的控制模块；所述速度传感器和所述控制模块电连接。

[0007] 如上所述的打磨车激光定位装置，其中，所述控制模块包括：接收用户输入的预设的距离的输入单元；根据所述速度传感器检测到的所述打磨车的速度计算所述激光光束与所述钢轨的交点与设定的打磨起点重合之后所述打磨车的运行距离的计算单元；若所述运行距离等于所述预设的距离，则控制所述打磨头执行打磨操作的第一控制单元；所述输入单元分别与所述计算单元和所述第一控制单元电连接；所述计算单元和所述第一控制单元电连接。

[0008] 如上所述的打磨车激光定位装置，其中，所述打磨车上设置有多个打磨头，每个所述打磨头对应不同的预设的距离。

[0009] 如上所述的打磨车激光定位装置，其中，所述控制模块还包括：若所述运行距离等于所述预设的距离，则控制所述预设的距离对应的打磨头执行打磨操作的第二控制单元；所述第二控制单元分别与所述输入单元和所述第一控制单元电连接。

[0010] 如上所述的打磨车激光定位装置，其中，所述激光发射模块设置在所述打磨车的驾驶室上方。

[0011] 如上所述的打磨车激光定位装置，其中，所述速度传感器设置在所述打磨车转向架车轴的端部。

[0012] 另一方面，本发明提供了一种打磨车，包括如上所述的打磨车激光定位装置，还包括至少一个打磨头。

[0013] 本发明提供的打磨车激光定位装置及打磨车，采用激光发射模块发射与钢轨相交的设定角度激光光束，并当激光光束与钢轨的交点与设定的打磨起点重合时采集打磨车的运行速度，根据采集到的速度确定打磨头到达打磨起点时执行打磨操作，使得对标更准确，打磨起点更精确，提高打磨效果。

附图说明

[0014] 图1为现有技术人工肉眼对标的作业示意图；

[0015] 图2为本发明提供的打磨车激光定位装置一个实施例的结构示意图；

[0016] 图3为本发明提供的安装打磨车激光定位装置的打磨车一个实施例的主视图；

[0017] 图4为图3所示实施例提供的打磨车的俯视图。

具体实施方式

[0018] 下面通过具体的实施例及附图，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

[0019] 图2为本发明提供的打磨车激光定位装置一个实施例的结构示意图。如图2所示，该装置包括：发射与打磨车所在钢轨相交的设定角度激光光束的激光发射模块21；检测打磨车的运行速度的速度传感器22；当激光光束与钢轨的交点与设定的打磨起点重合时，采集速度传感器22检测到的打磨车的速度，根据该速度确定打磨车上的至少一个打磨头到达设定的打磨起点时执行打磨操作的控制模块23。

[0020] 具体的，激光发射模块21可以为现有的能够发出激光光束的各种类型的激光器，例如：发红光的氦氖激光器、发深玫瑰色光的红宝石激光器等。打磨车激光定位装置中可以设置一个激光发射模块21，该激光发射模块21可以向打磨车所在的轨道中的任意一根钢轨发射激光光束。或者，打磨车激光定位装置中还可以设置两个激光发射模块21，每个激光发射磨块21可以对应一根钢轨，用于向对应的这根钢轨发射激光光束。

[0021] 在打磨作业过程中，打磨车沿钢轨运行，激光发射模块21发射激光光束，激光光束与钢轨的交点随着打磨车的运行在钢轨上向前推进，当司机看到激光光束与钢轨的交点与预设的打磨起点重合时采集速度传感器22检测到的打磨车的速度，控制模块23根据该速度确定打磨车上的至少一个打磨头到达设定的打磨起点时执行打磨操作。

[0022] 在整车调试过程中，一方面，可以调整激光发射模块21的发射的激光光束的角度，使其发射的激光光束与钢轨的交点便于司机观察。

[0023] 另一方面，可选的，控制模块23可以包括输入单元、计算单元和第一控制单元。其中，输入单元分别与计算单元和第一控制单元电连接，计算单元和第一控制单元电连接。控制模块23中的输入单元用于接收用户输入的预设的距离，上述预设距离可以通过预先测量得到。具体的：可以测量出钢轨上预先设置的打磨起点到打磨车上的各个打磨头的距离，例如：打磨起点到第一个打磨头、第二个打磨头和第三个打磨头的距离分别为D1、D2和D3，可以将上述距离值输入到控制模块23的输入单元。该D1、D2和D3即为上述的用户输入的预设的距离。

[0024] 相应的，在打磨过程中，控制模块23中的计算单元可以根据速度传感器22检测到的打磨车的速度计算激光光束与钢轨的交点与设定的打磨起点重合之后打磨车的运行距离。控制模块23中的第一控制单元用于若运行距离等于预设的距离（D1、D2和D3），则控制打磨头执行打磨操作。

[0025] 可选的，打磨车上设置有多个打磨头，每个打磨头对应不同的预设的距离。相应的，控制模块23还可以包括第二控制单元，第二控制单元分别与输入单元和第一控制单元电连接。控制模块23中的第二控制单元用于若运行距离等于预设的距离，则控制预设的距离对应的打磨头执行打磨操作。

[0026] 本实施例提供的打磨车激光定位装置，采用激光发射模块21发射与钢轨相交的激光光束，当激光光束与钢轨的交点与设定的打磨起点重合时，控制模块23采集速度传感器22检测到的打磨车的运行速度，并根据该速度确定打磨头到达打磨起点时执行打磨操作，使得对标更准确，安全性更高，打磨起点更精确，提高打磨效果；无需肉眼对标，降低劳动者强度；座椅的变化或司机的更换，不需要重新进行定位调试，避免人力的浪费；提高夜间作业的安全性。

[0027] 图3为本发明提供的安装打磨车激光定位装置的打磨车一个实施例的主视图；图4为图3所示实施例提供的打磨车的俯视图。如图3、图4所示，该打磨车包括上述图2所示实施例提供的打磨车激光定位装置，还包括至少一个打磨头。

[0028] 其中，激光发射模块21可以安装于打磨车11两端的驾驶室12的前方。为了便于司机观察，可以安装于驾驶室12的上方，具体可以是驾驶室12前窗视野的上方，用于发射与打磨车11所在钢轨相交的设定角度激光光束25。该设定角度可以根据激光光束与钢轨的交点设定，使得激光光束与钢轨的交点便于司机进行观察，例如，可以设定为水平向下30度-60度之间。

[0029] 激光发射模块21具体可以为现有的激光器，例如发红光的氦氖激光器、发深玫瑰色光的红宝石激光器等。

[0030] 打磨车激光定位装置中的速度传感器22可以安装于打磨车11的转向架24车轴的端部，用于检测打磨车11的运行速度，具体地，可以用于检测打磨车11车轴的转速。

[0031] 打磨车激光定位装置中的控制模块23可以安装于打磨车11的驾驶室12内，用于整车运行、作业、各种动作及连锁保护等的控制。

[0032] 在打磨车11定位调试过程中，控制模块23可以接收用户输入的预设的距离；在打磨车11运行过程中，当激光光束25与钢轨的交点与设定的打磨起点14重合时，控制模块23开始实时采集速度传感器22检测到的打磨车11的速度，可以根据速度传感器22检测到的打磨车11的速度计算激光光束25与钢轨的交点与设定的打磨起点14重合之后打磨车11的运行距离。具体地，可以根据速度传感器22检测到的打磨车11车轴的转速，以及车轴的周长、运行时间计算出打磨车11的运行距离，当运行距离等于上述预设的距离时，控制打磨头15按照预设的打磨程序开始执行打磨操作。所述预设的距离为激光光束25与钢轨的交点与打磨头15的距离。

[0033] 打磨车上设置有多个打磨头时，每个打磨头对应不同的预设的距离，当控制模块23计算出打磨车11的运行距离等于上述预设的距离时，控制上述预设的距离对应的打磨头按照预设的打磨程序开始执行打磨操作。

[0034] 打磨车激光定位装置的具体工作原理如下：

[0035] 激光发射模块21安装好后，可以预先进行整车调试，调整激光发射模块21的发射角度，使其发射的激光光束25与钢轨的交点便于司机观察，固定激光发射模块21的发射角度。测量打磨起点到打磨车11上的第一个打磨头15a的距离D1，并将该值以及根据该值以及第一个打磨头15a与第二个打磨头15b、第三个打磨头15c、……的距离计算出的距离D2、D3、……输入到控制模块23。

[0036] 在对钢轨进行打磨前，可以在预设的打磨起点14处喷涂反光漆以设置相应的标记，便于司机观。打磨车在预设的打磨起点14外准备，打磨车11启动，各相关设备开始进入运行状态，激光发射模块21开始工作，发射激光光束25，激光光束25与钢轨的交点随着打磨车11的运行向前推进，当司机看到激光光束25与钢轨的交点与预设的打磨起点14重合时，按下操作按钮26，此时，控制模块23开始实时采集速度传感器22检测到的打磨车11的速度，并计算打磨车11的运行距离，当打磨车11的运行距离等于D1时，即第一个打磨头15a到达预设的打磨起点14时，控制第一个打磨头15a按照预设的打磨程序开始执行打磨操作，当打磨车11的运行距离等于D2时，即第二个打磨头15b到达预设的打磨起点14时，控制第二个打磨头15b按照预设的打磨程序开始执行打磨操作，……，按照此方案，各打磨头均在到达预设的打磨起点14时开始执行打磨操作，该打磨操作包括打磨头升降、模式变化等。当打磨车11向相反方向作业时，操作方法相同，可以根据打磨效果打磨多遍，并可以根据打磨效果及时改变打磨程序，达到更好的打磨效果。

[0037] 需要说明的是，该打磨车可以为铁路钢轨打磨车、地铁钢轨打磨车等，也可以为正线打磨车、道岔打磨车等，打磨线路可以为直轨或弯轨。当为道岔打磨车时，需按照铁路标准TB/T2658.22-2010的要求，将道岔分为七个区间，并把八个分界点分别作为打磨起点，即所有打磨头到达这八个分界点时，均需按照预设的程序执行新的打磨操作，以完成整个岔区的打磨。打磨线路为弯轨时，由于轨道半径比较大，打磨车运行的距离和位移近似相等，所以实际的打磨起点与预设的打磨起点是近似重合的，仍能达到很好地打磨效果。

[0038] 本发明实施例提供的打磨车由于安装了打磨车激光定位装置，使得对标更准确，安全性更高，打磨起点更精确，打磨效果更好；无需肉眼对标，劳动者强度低；座椅的变化或司机的更换，不需要重新进行定位调试，避免人力的浪费；提高夜间作业的安全性。

[0039] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。