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：
本實用新型涉及機械工程領(lǐng)域，尤其涉及一種打磨車激光定位裝置及打磨車。
背景技術(shù)：
隨著鐵路高速及重載的發(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)濟性，需要對鋼軌進行打磨修復(fù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，鋼軌打磨車在打磨作業(yè)時，采用肉眼對標的方式對打磨車進行定位。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)置對標點13，在鋼軌上設(shè)置打磨起點標記14，當司機視線剛好穿過對標點13及打磨起點標記14，即當司機眼睛、對標點13和打磨起點標記14三點一線時,測量打磨起點標記14與第一個打磨頭15的距離D輸入到控制系統(tǒng)。實際作業(yè)時，鋼軌打磨車11以一定速度運行，當司機看到對標點13與打磨起點標記14重合時按下操縱按鈕，當控制系統(tǒng)計算出第一個打磨頭15到達打磨起點標記14時開始執(zhí)行打磨操作。然而，人工肉眼對標的方法對標不準確，導(dǎo)致打磨起點不精確，打磨效果較差，而且可能導(dǎo)致打磨車沖撞道岔、護軌等障礙，存在安全隱患。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種打磨車激光定位裝置及打磨車，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的對標不準確導(dǎo)致的打磨起點不精確，打磨效果較差，存在安全隱患的問題。一方面，本實用新型提供了一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行速度的速度傳感器；當所述交點與設(shè)定的打磨起點重合時，根據(jù)所述速度確定所述打磨車上的至少一個打磨頭到達所述設(shè)定的打磨起點時執(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算所述激光光束與所述鋼軌的交點與設(shè)定的打磨起點重合之后所述打磨車的運行距離的計算單元；若所述運行距離等于所述預(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算單元和所述第一控制單元電連接；所述計算單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)置有多個打磨頭，每個所述打磨頭對應(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。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。另一方面，本實用新型提供了一種打磨車，包括如上所述的打磨車激光定位裝置，還包括至少一個打磨頭。本實用新型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，并當激光光束與鋼軌的交點與設(shè)定的打磨起點重合時采集打磨車的運行速度，根據(jù)采集到的速度確定打磨頭到達打磨起點時執(zhí)行打磨操作，使得對標更準確，打磨起點更精確，提高打磨效果。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)人工肉眼對標的作業(yè)示意圖；圖2為本實用新型提供的打磨車激光定位裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型提供的安裝打磨車激光定位裝置的打磨車一個實施例的主視圖；圖4為圖3所示實施例提供的打磨車的俯視圖。
具體實施方式
下面通過具體的實施例及附圖，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。圖2為本實用新型提供的打磨車激光定位裝置一個實施例的結(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 ；檢測打磨車的運行速度的速度傳感器22 ;當激光光束與鋼軌的交點與設(shè)定的打磨起點重合時，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一個打磨頭到達設(shè)定的打磨起點時執(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)置一個激光發(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一根鋼軌發(fā)射激光光束。或者，打磨車激光定位裝置中還可以設(shè)置兩個激光發(fā)射模塊21，每個激光發(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隨著打磨車的運行在鋼軌上向前推進，當司機看到激光光束與鋼軌的交點與預(yù)設(shè)的打磨起點重合時采集速度傳感器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一個打磨頭到達設(shè)定的打磨起點時執(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便于司機觀察。另一方面，可選的，控制模塊23可以包括輸入單元、計算單元和第一控制單元。其中，輸入單元分別與計算單元和第一控制單元電連接，計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)置的打磨起點到打磨車上的各個打磨頭的距離，例如:打磨起點到第一個打磨頭、第二個打磨頭和第三個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算激光光束與鋼軌的交點與設(shè)定的打磨起點重合之后打磨車的運行距離?？刂颇K23中的第一控制單元用于若運行距離等于預(yù)設(shè)的距離(D1、D2和D3)，則控制打磨頭執(zhí)行打磨操作。可選的，打磨車上設(shè)置有多個打磨頭，每個打磨頭對應(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單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，當激光光束與鋼軌的交點與設(shè)定的打磨起點重合時，控制模塊23采集速度傳感器22檢測到的打磨車的運行速度，并根據(jù)該速度確定打磨頭到達打磨起點時執(zhí)行打磨操作，使得對標更準確，安全性更高，打磨起點更精確，提高打磨效果；無需肉眼對標，降低勞動者強度；座椅的變化或司機的更換，不需要重新進行定位調(diào)試，避免人力的浪費；提高夜間作業(yè)的安全性。圖3為本實用新型提供的安裝打磨車激光定位裝置的打磨車一個實施例的主視圖；圖4為圖3所示實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所示實施例提供的打磨車激光定位裝置，還包括至少一個打磨頭。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設(shè)定，使得激光光束與鋼軌的交點便于司機進行觀察，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)，用于整車運行、作業(yè)、各種動作及連鎖保護等的控制。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運行過程中，當激光光束25與鋼軌的交點與設(shè)定的打磨起點14重合時，控制模塊23開始實時采集速度傳感器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的速度計算激光光束25與鋼軌的交點與設(shè)定的打磨起點14重合之后打磨車11的運行距離。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、運行時間計算出打磨車11的運行距離，當運行距離等于上述預(yù)設(shè)的距離時，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與鋼軌的交點與打磨頭15的距離。打磨車上設(shè)置有多個打磨頭時，每個打磨頭對應(yīng)不同的預(yù)設(shè)的距離，當控制模塊23計算出打磨車11的運行距離等于上述預(yù)設(shè)的距離時，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與鋼軌的交點便于司機觀察，固定激光發(fā)射模塊21的發(fā)射角度。測量打磨起點到打磨車11上的第一個打磨頭15a的距離D1，并將該值以及根據(jù)該值以及第一個打磨頭15a與第二個打磨頭15b、第三個打磨頭15c、……的距離計算出的距離D2、D3、……輸入到控制模塊23。在對鋼軌進行打磨前，可以在預(yù)設(shè)的打磨起點14處噴涂反光漆以設(shè)置相應(yīng)的標記，便于司機觀。打磨車在預(yù)設(shè)的打磨起點14外準備，打磨車11啟動，各相關(guān)設(shè)備開始進入運行狀態(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與鋼軌的交點隨著打磨車11的運行向前推進，當司機看到激光光束25與鋼軌的交點與預(yù)設(shè)的打磨起點14重合時，按下操作按鈕26，此時，控制模塊23開始實時采集速度傳感器22檢測到的打磨車11的速度，并計算打磨車11的運行距離，當打磨車11的運行距離等于Dl時，即第一個打磨頭15a到達預(yù)設(shè)的打磨起點14時，控制第一個打磨頭15a按照預(yù)設(shè)的打磨程序開始執(zhí)行打磨操作，當打磨車11的運行距離等于D2時，即第二個打磨頭15b到達預(yù)設(shè)的打磨起點14時，控制第二個打磨頭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，各打磨頭均在到達預(yù)設(shè)的打磨起點14時開始執(zhí)行打磨操作，該打磨操作包括打磨頭升降、模式變化等。當打磨車11向相反方向作業(yè)時，操作方法相同，可以根據(jù)打磨效果打磨多遍，并可以根據(jù)打磨效果及時改變打磨程序，達到更好的打磨效果。
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。當為道岔打磨車時，需按照鐵路標準TB/T2658.22-2010的要求，將道岔分為七個區(qū)間，并把八個分界點分別作為打磨起點，即所有打磨頭到達這八個分界點時，均需按照預(yù)設(shè)的程序執(zhí)行新的打磨操作，以完成整個岔區(qū)的打磨。打磨線路為彎軌時，由于軌道半徑比較大，打磨車運行的距離和位移近似相等，所以實際的打磨起點與預(yù)設(shè)的打磨起點是近似重合的，仍能達到很好地打磨效果。本實用新型實施例提供的打磨車由于安裝了打磨車激光定位裝置，使得對標更準確，安全性更高，打磨起點更精確，打磨效果更好；無需肉眼對標，勞動者強度低；座椅的變化或司機的更換，不需要重新進行定位調(diào)試，避免人力的浪費；提高夜間作業(yè)的安全性。最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(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行速度的速度傳感器；當所述交點與設(shè)定的打磨起點重合時，根據(jù)所述速度確定所述打磨車上的至少一個打磨頭到達所述設(shè)定的打磨起點時執(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算所述激光光束與所述鋼軌的交點與設(shè)定的打磨起點重合之后所述打磨車的運行距離的計算單元；若所述運行距離等于所述預(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算單元和所述第一控制單元電連接；所述計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)置有多個打磨頭，每個所述打磨頭對應(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任一項所述的打磨車激光定位裝置，還包括至少一個打磨頭。
專利摘要本實用新型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行速度的速度傳感器；當所述交點與設(shè)定的打磨起點重合時，根據(jù)所述速度確定所述打磨車上的至少一個打磨頭到達所述設(shè)定的打磨起點時執(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。本實用新型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，當激光光束與鋼軌的交點與設(shè)定的打磨起點重合時，控制模塊采集速度傳感器檢測到的打磨車的運行速度，并根據(jù)該速度確定打磨頭到達打磨起點時執(zhí)行打磨操作，使得對標更準確，打磨起點更精確，提高打磨效果。
文檔編號E01B31/17GK203007757SQ201220704300
公開日2013年6月19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, 龍時丹, 焦傳江, 高鴿 申請人:北京二七軌道交通裝備有限責任公司