專利名稱：打磨車激光定位裝置及打磨車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械工程領(lǐng)域，尤其涉及ー種打磨車激光定位裝置及打磨車。
背景技術(shù)：
隨著鉄路高速及重載的發(fā)展，鋼軌的磨損情況日趨惡化。鋼軌表面易產(chǎn)生疲勞裂紋、剝落、肥邊等橫斷面缺陷或波浪磨耗、三角坑等縱斷面缺陷。而鋼軌輪廓及平順性的變化對行車安全性、舒適性及經(jīng)濟(jì)性有著重要影響，為了改善車輪鋼軌關(guān)系，延長鋼軌壽命，提高行車安全性、舒適性及經(jīng)濟(jì)性，需要對鋼軌進(jìn)行打磨修復(fù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，鋼軌打磨車在打磨作業(yè)時(shí)，采用肉眼對標(biāo)的方式對打磨車進(jìn)行定位。如圖1所示，定位調(diào)試過程中，在鋼軌打磨車11的駕駛室12前窗視野內(nèi)設(shè)置對標(biāo)點(diǎn)13，在鋼軌上設(shè)置打磨起點(diǎn)標(biāo)記14，當(dāng)司機(jī)視線剛好穿過對標(biāo)點(diǎn)13及打磨起點(diǎn)標(biāo)記14，即當(dāng)司機(jī)眼睛、對標(biāo)點(diǎn)13和打磨起點(diǎn)標(biāo)記14三點(diǎn)ー線時(shí),測量打磨起點(diǎn)標(biāo)記14與第一個(gè)打磨頭15的距離D輸入到控制系統(tǒng)。實(shí)際作業(yè)時(shí)，鋼軌打磨車11以一定速度運(yùn)行，當(dāng)司機(jī)看到對標(biāo)點(diǎn)13與打磨起點(diǎn)標(biāo)記14重合時(shí)按下操縱按鈕，當(dāng)控制系統(tǒng)計(jì)算出第一個(gè)打磨頭15到達(dá)打磨起點(diǎn)標(biāo)記14時(shí)開始執(zhí)行打磨操作。然而，人工肉眼對標(biāo)的方法對標(biāo)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致打磨起點(diǎn)不精確，打磨效果較差，而且可能導(dǎo)致打磨車沖撞道岔、護(hù)軌等障礙，存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供ー種打磨車激光定位裝置及打磨車，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的對標(biāo)不準(zhǔn)確導(dǎo)致的打磨起點(diǎn)不精確，打磨效果較差，存在安全隱患的問題。一方面，本發(fā)明提供了ー種打磨車激光定位裝置，包括發(fā)射與打磨車所在鋼軌相交的設(shè)定角度激光光束的激光發(fā)射模塊；檢測所述打磨車的運(yùn)行速度的速度傳感器；當(dāng)所述交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)重合時(shí)，根據(jù)所述速度確定所述打磨車上的至少ー個(gè)打磨頭到達(dá)所述設(shè)定的打磨起點(diǎn)時(shí)執(zhí)行打磨操作的控制模塊；所述速度傳感器和所述控制模塊電連接。如上所述的打磨車激光定位裝置，其中，所述控制模塊包括接收用戶輸入的預(yù)設(shè)的距離的輸入單元；根據(jù)所述速度傳感器檢測到的所述打磨車的速度計(jì)算所述激光光束與所述鋼軌的交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)重合之后所述打磨車的運(yùn)行距離的計(jì)算單元；若所述運(yùn)行距離等于所述預(yù)設(shè)的距離，則控制所述打磨頭執(zhí)行打磨操作的第一控制單元；所述輸入?yún)g元分別與所述計(jì)算単元和所述第一控制單元電連接；所述計(jì)算単元和所述第一控制單元電連接。如上所述的打磨車激光定位裝置，其中，所述打磨車上設(shè)置有多個(gè)打磨頭，每個(gè)所述打磨頭對應(yīng)不同的預(yù)設(shè)的距離。如上所述的打磨車激光定位裝置，其中，所述控制模塊還包括若所述運(yùn)行距離等于所述預(yù)設(shè)的距離，則控制所述預(yù)設(shè)的距離對應(yīng)的打磨頭執(zhí)行打磨操作的第二控制單元；所述第二控制單元分別與所述輸入?yún)g元和所述第一控制單元電連接。如上所述的打磨車激光定位裝置，其中，所述激光發(fā)射模塊設(shè)置在所述打磨車的駕駛室上方。如上所述的打磨車激光定位裝置，其中，所述速度傳感器設(shè)置在所述打磨車轉(zhuǎn)向架車軸的端部。另ー方面，本發(fā)明提供了ー種打磨車，包括如上所述的打磨車激光定位裝置，還包括至少ー個(gè)打磨頭。本發(fā)明提供的打磨車激光定位裝置及打磨車，采用激光發(fā)射模塊發(fā)射與鋼軌相交的設(shè)定角度激光光束，并當(dāng)激光光束與鋼軌的交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)重合時(shí)采集打磨車的運(yùn)行速度，根據(jù)采集到的速度確定打磨頭到達(dá)打磨起點(diǎn)時(shí)執(zhí)行打磨操作，使得對標(biāo)更準(zhǔn)確，打磨起點(diǎn)更精確，提高打磨效果。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)人工肉眼對標(biāo)的作業(yè)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的打磨車激光定位裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的安裝打磨車激光定位裝置的打磨車ー個(gè)實(shí)施例的主視圖；圖4為圖3所示實(shí)施例提供的打磨車的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體的實(shí)施例及附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。圖2為本發(fā)明提供的打磨車激光定位裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該裝置包括發(fā)射與打磨車所在鋼軌相交的設(shè)定角度激光光束的激光發(fā)射模塊21 ;檢測打磨車的運(yùn)行速度的速度傳感器22 ;當(dāng)激光光束與鋼軌的交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)重合吋，采集速度傳感器22檢測到的打磨車的速度，根據(jù)該速度確定打磨車上的至少ー個(gè)打磨頭到達(dá)設(shè)定的打磨起點(diǎn)時(shí)執(zhí)行打磨操作的控制模塊23。具體的，激光發(fā)射模塊21可以為現(xiàn)有的能夠發(fā)出激光光束的各種類型的激光器，例如發(fā)紅光的氦氖激光器、發(fā)深玫瑰色光的紅寶石激光器等。打磨車激光定位裝置中可以設(shè)置ー個(gè)激光發(fā)射模塊21，該激光發(fā)射模塊21可以向打磨車所在的軌道中的任意ー根鋼軌發(fā)射激光光束。或者，打磨車激光定位裝置中還可以設(shè)置兩個(gè)激光發(fā)射模塊21，每個(gè)激光發(fā)射磨塊21可以對應(yīng)一根鋼軌，用于向?qū)?yīng)的這根鋼軌發(fā)射激光光束。在打磨作業(yè)過程中，打磨車沿鋼軌運(yùn)行，激光發(fā)射模塊21發(fā)射激光光束，激光光束與鋼軌的交點(diǎn)隨著打磨車的運(yùn)行在鋼軌上向前推進(jìn)，當(dāng)司機(jī)看到激光光束與鋼軌的交點(diǎn)與預(yù)設(shè)的打磨起點(diǎn)重合時(shí)采集速度傳感器22檢測到的打磨車的速度，控制模塊23根據(jù)該速度確定打磨車上的至少ー個(gè)打磨頭到達(dá)設(shè)定的打磨起點(diǎn)時(shí)執(zhí)行打磨操作。在整車調(diào)試過程中，一方面，可以調(diào)整激光發(fā)射模塊21的發(fā)射的激光光束的角度，使其發(fā)射的激光光束與鋼軌的交點(diǎn)便于司機(jī)觀察。另ー方面，可選的，控制模塊23可以包括輸入單元、計(jì)算單元和第一控制單元。其中，輸入單元分別與計(jì)算單元和第一控制單元電連接，計(jì)算單元和第一控制單元電連接?？刂颇K23中的輸入單元用于接收用戶輸入的預(yù)設(shè)的距離，上述預(yù)設(shè)距離可以通過預(yù)先測量得到。具體的可以測量出鋼軌上預(yù)先設(shè)置的打磨起點(diǎn)到打磨車上的各個(gè)打磨頭的距離，例如打磨起點(diǎn)到第一個(gè)打磨頭、第二個(gè)打磨頭和第三個(gè)打磨頭的距離分別為D1、D2和D3，可以將上述距離值輸入到控制模塊23的輸入單元。該D1、D2和D3即為上述的用戶輸入的預(yù)設(shè)的距離。相應(yīng)的，在打磨過程中，控制模塊23中的計(jì)算單元可以根據(jù)速度傳感器22檢測到的打磨車的速度計(jì)算激光光束與鋼軌的交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)重合之后打磨車的運(yùn)行距離?？刂颇K23中的第一控制單元用于若運(yùn)行距離等于預(yù)設(shè)的距離(D1、D2和D3)，則控制打磨頭執(zhí)行打磨操作?？蛇x的，打磨車上設(shè)置有多個(gè)打磨頭，每個(gè)打磨頭對應(yīng)不同的預(yù)設(shè)的距離。相應(yīng)的，控制模塊23還可以包括第二控制單元，第二控制單元分別與輸入?yún)g元和第一控制單元電連接?？刂颇K23中的第二控制單元用于若運(yùn)行距離等于預(yù)設(shè)的距離，則控制預(yù)設(shè)的距離對應(yīng)的打磨頭執(zhí)行打磨操作。本實(shí)施例提供的打磨車激光定位裝置，采用激光發(fā)射模塊21發(fā)射與鋼軌相交的激光光束，當(dāng)激光光束與鋼軌的交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)重合時(shí)，控制模塊23采集速度傳感器22檢測到的打磨車的運(yùn)行速度，并根據(jù)該速度確定打磨頭到達(dá)打磨起點(diǎn)時(shí)執(zhí)行打磨操作，使得對標(biāo)更準(zhǔn)確，安全性更高，打磨起點(diǎn)更精確，提高打磨效果；無需肉眼對標(biāo)，降低勞動(dòng)者強(qiáng)度；座椅的變化或司機(jī)的更換，不需要重新進(jìn)行定位調(diào)試，避免人力的浪費(fèi)；提高夜間作業(yè)的安全性。圖3為本發(fā)明提供的安裝打磨車激光定位裝置的打磨車ー個(gè)實(shí)施例的主視圖；圖4為圖3所示實(shí)施例提供的打磨車的俯視圖。如圖3、圖4所示,該打磨車包括上述圖2所示實(shí)施例提供的打磨車激光定位裝置，還包括至少ー個(gè)打磨頭。其中，激光發(fā)射模塊21可以安裝于打磨車11兩端的駕駛室12的前方。為了便于司機(jī)觀察，可以安裝于駕駛室12的上方，具體可以是駕駛室12前窗視野的上方，用于發(fā)射與打磨車11所在鋼軌相交的設(shè)定角度激光光束25。該設(shè)定角度可以根據(jù)激光光束與鋼軌的交點(diǎn)設(shè)定，使得激光光束與鋼軌的交點(diǎn)便于司機(jī)進(jìn)行觀察，例如，可以設(shè)定為水平向下30度_60度之間。激光發(fā)射模塊21具體可以為現(xiàn)有的激光器，例如發(fā)紅光的氦氖激光器、發(fā)深玫瑰色光的紅寶石激光器等。打磨車激光定位裝置中的速度傳感器22可以安裝于打磨車11的轉(zhuǎn)向架24車軸的端部，用于檢測打磨車11的運(yùn)行速度，具體地，可以用于檢測打磨車11車軸的轉(zhuǎn)速。打磨車激光定位裝置中的控制模塊23可以安裝于打磨車11的駕駛室12內(nèi)，用于整車運(yùn)行、作業(yè)、各種動(dòng)作及連鎖保護(hù)等的控制。在打磨車11定位調(diào)試過程中，控制模塊23可以接收用戶輸入的預(yù)設(shè)的距離；在打磨車11運(yùn)行過程中，當(dāng)激光光束25與鋼軌的交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)14重合時(shí)，控制模塊23開始實(shí)時(shí)采集速度傳感器22檢測到的打磨車11的速度，可以根據(jù)速度傳感器22檢測到的打磨車11的速度計(jì)算激光光束25與鋼軌的交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)14重合之后打磨車11的運(yùn)行距離。具體地，可以根據(jù)速度傳感器22檢測到的打磨車11車軸的轉(zhuǎn)速，以及車軸的周長、運(yùn)行時(shí)間計(jì)算出打磨車11的運(yùn)行距離，當(dāng)運(yùn)行距離等于上述預(yù)設(shè)的距離吋，控制打磨頭15按照預(yù)設(shè)的打磨程序開始執(zhí)行打磨操作。所述預(yù)設(shè)的距離為激光光束25與鋼軌的交點(diǎn)與打磨頭15的距離。打磨車上設(shè)置有多個(gè)打磨頭時(shí)，每個(gè)打磨頭對應(yīng)不同的預(yù)設(shè)的距離，當(dāng)控制模塊23計(jì)算出打磨車11的運(yùn)行距離等于上述預(yù)設(shè)的距離時(shí)，控制上述預(yù)設(shè)的距離對應(yīng)的打磨頭按照預(yù)設(shè)的打磨程序開始執(zhí)行打磨操作。打磨車激光定位裝置的具體工作原理如下激光發(fā)射模塊21安裝好后，可以預(yù)先進(jìn)行整車調(diào)試，調(diào)整激光發(fā)射模塊21的發(fā)射角度，使其發(fā)射的激光光束25與鋼軌的交點(diǎn)便于司機(jī)觀察，固定激光發(fā)射模塊21的發(fā)射角度。測量打磨起點(diǎn)到打磨車11上的第一個(gè)打磨頭15a的距離D1，并將該值以及根據(jù)該值以及第ー個(gè)打磨頭15a與第二個(gè)打磨頭15b、第三個(gè)打磨頭15c、……的距離計(jì)算出的距離D2、D3、……輸入到控制模塊23。在對鋼軌進(jìn)行打磨前，可以在預(yù)設(shè)的打磨起點(diǎn)14處噴涂反光漆以設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)記，便于司機(jī)觀。打磨車在預(yù)設(shè)的打磨起點(diǎn)14外準(zhǔn)備，打磨車11啟動(dòng)，各相關(guān)設(shè)備開始進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，激光發(fā)射模塊21開始工作，發(fā)射激光光束25，激光光束25與鋼軌的交點(diǎn)隨著打磨車11的運(yùn)行向前推迸，當(dāng)司機(jī)看到激光光束25與鋼軌的交點(diǎn)與預(yù)設(shè)的打磨起點(diǎn)14重合時(shí)，按下操作按鈕26，此時(shí)，控制模塊23開始實(shí)時(shí)采集速度傳感器22檢測到的打磨車11的速度，并計(jì)算打磨車11的運(yùn)行距離，當(dāng)打磨車11的運(yùn)行距離等于Dl吋，即第一個(gè)打磨頭15a到達(dá)預(yù)設(shè)的打磨起點(diǎn)14時(shí)，控制第一個(gè)打磨頭15a·按照預(yù)設(shè)的打磨程序開始執(zhí)行打磨操作，當(dāng)打磨車11的運(yùn)行距離等于D2吋，即第二個(gè)打磨頭15b到達(dá)預(yù)設(shè)的打磨起點(diǎn)14吋，控制第二個(gè)打磨頭15b按照預(yù)設(shè)的打磨程序開始執(zhí)行打磨操作，……，按照此方案，各打磨頭均在到達(dá)預(yù)設(shè)的打磨起點(diǎn)14時(shí)開始執(zhí)行打磨操作，該打磨操作包括打磨頭升降、模式變化等。當(dāng)打磨車11向相反方向作業(yè)時(shí)，操作方法相同，可以根據(jù)打磨效果打磨多適，并可以根據(jù)打磨效果及時(shí)改變打磨程序，達(dá)到更好的打磨效果。需要說明的是，該打磨車可以為鐵路鋼軌打磨車、地鐵鋼軌打磨車等，也可以為正線打磨車、道岔打磨車等，打磨線路可以為直軌或彎軌。當(dāng)為道岔打磨車時(shí)，需按照鐵路標(biāo)準(zhǔn)TB/T2658. 22-2010的要求，將道岔分為七個(gè)區(qū)間，并把八個(gè)分界點(diǎn)分別作為打磨起點(diǎn)，即所有打磨頭到達(dá)這八個(gè)分界點(diǎn)時(shí)，均需按照預(yù)設(shè)的程序執(zhí)行新的打磨操作，以完成整個(gè)岔區(qū)的打磨。打磨線路為彎軌吋，由于軌道半徑比較大，打磨車運(yùn)行的距離和位移近似相等，所以實(shí)際的打磨起點(diǎn)與預(yù)設(shè)的打磨起點(diǎn)是近似重合的，仍能達(dá)到很好地打磨效果。本發(fā)明實(shí)施例提供的打磨車由于安裝了打磨車激光定位裝置，使得對標(biāo)更準(zhǔn)確，安全性更高，打磨起點(diǎn)更精確，打磨效果更好；無需肉眼對標(biāo)，勞動(dòng)者強(qiáng)度低；座椅的變化或司機(jī)的更換，不需要重新進(jìn)行定位調(diào)試，避免人力的浪費(fèi)；提高夜間作業(yè)的安全性。最后應(yīng)說明的是以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種打磨車激光定位裝置，其特征在于，包括發(fā)射與打磨車所在鋼軌相交的設(shè)定角度激光光束的激光發(fā)射模塊；檢測所述打磨車的運(yùn)行速度的速度傳感器；當(dāng)所述交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)重合時(shí)，根據(jù)所述速度確定所述打磨車上的至少一個(gè)打磨頭到達(dá)所述設(shè)定的打磨起點(diǎn)時(shí)執(zhí)行打磨操作的控制模塊；所述速度傳感器和所述控制模塊電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打磨車激光定位裝置，其特征在于，所述控制模塊包括接收用戶輸入的預(yù)設(shè)的距離的輸入單元；根據(jù)所述速度傳感器檢測到的所述打磨車的速度計(jì)算所述激光光束與所述鋼軌的交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)重合之后所述打磨車的運(yùn)行距離的計(jì)算單元；若所述運(yùn)行距離等于所述預(yù)設(shè)的距離，則控制所述打磨頭執(zhí)行打磨操作的第一控制單元；所述輸入單元分別與所述計(jì)算單元和所述第一控制單元電連接；所述計(jì)算單元和所述第一控制單元電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的打磨車激光定位裝置，其特征在于，所述打磨車上設(shè)置有多個(gè)打磨頭，每個(gè)所述打磨頭對應(yīng)不同的預(yù)設(shè)的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的打磨車激光定位裝置，其特征在于，所述控制模塊還包括若所述運(yùn)行距離等于所述預(yù)設(shè)的距離，則控制所述預(yù)設(shè)的距離對應(yīng)的打磨頭執(zhí)行打磨操作的第二控制單元；所述第二控制單元分別與所述輸入單元和所述第一控制單元電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的打磨車激光定位裝置，其特征在于，所述激光發(fā)射模塊設(shè)置在所述打磨車的駕駛室上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的打磨車激光定位裝置，其特征在于，所述速度傳感器設(shè)置在所述打磨車轉(zhuǎn)向架車軸的端部。
7.一種打磨車，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的打磨車激光定位裝置，還包括至少一個(gè)打磨頭。
全文摘要
本發(fā)明提供一種打磨車激光定位裝置及打磨車。該裝置包括發(fā)射與打磨車所在鋼軌相交的設(shè)定角度激光光束的激光發(fā)射模塊；檢測所述打磨車的運(yùn)行速度的速度傳感器；當(dāng)所述交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)重合時(shí)，根據(jù)所述速度確定所述打磨車上的至少一個(gè)打磨頭到達(dá)所述設(shè)定的打磨起點(diǎn)時(shí)執(zhí)行打磨操作的控制模塊；所述速度傳感器和所述控制模塊電連接。本發(fā)明提供的打磨車激光定位裝置及打磨車，采用激光發(fā)射模塊發(fā)射與鋼軌相交的設(shè)定角度激光光束，當(dāng)激光光束與鋼軌的交點(diǎn)與設(shè)定的打磨起點(diǎn)重合時(shí)，控制模塊采集速度傳感器檢測到的打磨車的運(yùn)行速度，并根據(jù)該速度確定打磨頭到達(dá)打磨起點(diǎn)時(shí)執(zhí)行打磨操作，使得對標(biāo)更準(zhǔn)確，打磨起點(diǎn)更精確，提高打磨效果。
文檔編號E01B31/17GK103046442SQ201210553799
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者錢兆勇, 馬泳, 趙劍, 龍時(shí)丹, 焦傳江, 高鴿 申請人:北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司