一种铁路轨道激光除锈装置的制作方法

本实用新型涉及一种激光除锈装置，具体为一种铁路轨道激光除锈装置。

背景技术：

生锈是一种化学反应，当铁放的时间长了就会生锈。铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。然而，只有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，才会生成氧化铁的东西，这就是铁锈。铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。如果铁锈不除去，这海绵状的铁锈特别容易吸收水分，铁也就生锈得更快了。铁在生锈时会更重,大约是原来的3至5倍的重量，铁轨由于常年暴露在空气中，尽管在生产制作的过程中加入了耐腐蚀的材料，但铁轨的生锈现象依然存在，在找到新材料替代传统钢材之前，铁轨生锈的现象无法彻底根除；近年来，随着激光除锈的技术不断成熟，将激光除锈的手段运用到铁轨除锈上成为了可能，传统的激光除锈装置大多运用在工厂对大型机械设备上，其体积大、需要外界电源、对钢轨的适配较低，短时间内难以大面积在铁轨除锈上投入使用，因此我们对此做出改进，提出一种铁路轨道激光除锈装置。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的激光除锈技术难以大面积在铁轨除锈工艺上投入使用的缺陷，本实用新型提供一种铁路轨道激光除锈装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种铁路轨道激光除锈装置，包括除锈小车，所述除锈小车顶端的中部固定嵌设有控制开关，所述除锈小车的四个底角处均设有支脚，所述支脚的内部设有与铁轨轨道相匹配的滑槽，所述除锈小车的一侧设有激光主机安装箱，所述除锈小车的另一侧设有柴油发电机安装箱，所述激光主机安装箱和柴油发电机安装箱的内部分别安装有激光主机和柴油发电机，所述激光主机通过光纤与两个激光除锈装置连接，两个所述激光除锈装置分别置于除锈小车底部的两侧，两个所述激光除锈装置的一侧均设有铁锈分离装置，所述激光除锈装置和铁锈分离装置的顶部分别通过第一升降螺杆和第二升降螺杆与除锈小车底端的中部连接，所述铁锈分离装置通过气管与置于除锈小车底部的气泵连通，所述气泵通过导线与柴油发电机电性连接，所述激光主机通过控制开关与柴油发电机电性连接。

进一步的，所述支脚、激光除锈装置和铁锈分离装置处于竖直平面内，所述激光除锈装置和铁锈分离装置均为倒U型，且激光除锈装置的内部设有三个除锈工作头，所述激光除锈工作头的内部设有振镜和场镜，铁锈分离装置的内部设有三个喷气口，所述喷气口与气管连通。

进一步的，所述柴油发电机安装箱的顶部设有柴油发电机加油口，所述柴油发电机加油口的顶端设有密封端盖。

进一步的，该种铁路轨道激光除锈装置还包括第一调节装置和第二调节装置，所述第一调节装置和第二调节装置均由蜗轮和转盘组成，所述蜗轮置于除锈小车的内壁中，所述转盘置于除锈小车两侧的表面，转盘的外表面设有内四角螺孔，且所述转盘和蜗轮之间传动连接。

进一步的，所述第一调节装置和第二调节装置内的蜗轮分别与第一升降螺杆和第二升降螺杆啮合连接。

进一步的，所述除锈小车的一侧设有拉杆，所述拉杆的一端设有把手。

进一步的，所述滑槽的内部并排安装有若干滚珠。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该种铁路轨道激光除锈装置，将除锈小车设放置到铁轨上，拉动除锈小车向前移动，通过除锈小车底部的激光除锈装置将铁轨上的铁锈除去，同时通过气泵和铁锈分离装置将铁锈从铁轨上分离，在实现对铁轨进行适配的同时，实现单向双轨同时除锈，提高除锈的效率，减少铁轨生锈对铁轨造成的危害，为旅客的出行提供安全保证。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种铁路轨道激光除锈装置的主体结构示意图；

图2是本实用新型一种铁路轨道激光除锈装置的激光除锈装置结构示意图；

图3是本实用新型一种铁路轨道激光除锈装置的铁锈分离装置结构示意图；

图4是本实用新型一种铁路轨道激光除锈装置的正面结构示意图。

图中：1、除锈小车；2、激光主机安装箱；3、柴油发电机安装箱；4、激光除锈装置；5、铁锈分离装置；6、第一调节装置；7、第二调节装置；8、支脚；9、滑槽；10、拉杆；11、控制开关；12、柴油发电机加油口；13、把手；14、第一升降螺杆；15、第二升降螺杆； 16、光纤；17、气管；18、气泵。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-4所示，一种铁路轨道激光除锈装置，包括除锈小车1，除锈小车1顶端的中部固定嵌设有控制开关11，除锈小车1的四个底角处均设有支脚8，支脚8的内部设有与铁轨轨道相匹配的滑槽9，除锈小车1的一侧设有激光主机安装箱2，除锈小车1的另一侧设有柴油发电机安装箱3，激光主机安装箱2和柴油发电机安装箱3的内部分别安装有激光主机和柴油发电机，激光主机通过光纤16与两个激光除锈装置4连接，两个激光除锈装置4分别置于除锈小车1底部的两侧，两个激光除锈装置4的一侧均设有铁锈分离装置5，激光除锈装置4和铁锈分离装置5的顶部分别通过第一升降螺杆14和第二升降螺杆15与除锈小车1底端的中部连接，铁锈分离装置5通过气管17与置于除锈小车1底部的气泵18连通，气泵18通过导线与柴油发电机电性连接，激光主机通过控制开关11与柴油发电机电性连接。

其中，支脚8、激光除锈装置4和铁锈分离装置5处于竖直平面内，激光除锈装置4和铁锈分离装置5均为倒U型，且激光除锈装置 4的内部设有三个除锈工作头，激光除锈工作头的内部设有振镜和场镜，铁锈分离装置5的内部设有三个喷气口，喷气口与气管17连通，除锈工作头的内部采用振镜和场镜结合方式，场镜焦距160mm～550mm 可调，除锈工作头1可输出激光光束，该高能光束将照射在铁轨的三个面上，使铁轨的3个面都能被高能光束照射，并都能起到良好的除锈功效，气泵18通过柴油发电机供电后开始运转，并通过气管17与铁锈分离装置5连接，铁锈分离装置5同样包覆在铁轨的外部，通过三个喷气口对铁锈进行更加全面的分离。

其中，柴油发电机安装箱3的顶部设有柴油发电机加油口12，柴油发电机加油口12的顶端设有密封端盖，当柴油发电机缺油时，可通过柴油发电机加油口12及时为柴油发电机进行补充，防止除锈过程中断。

其中，该种铁路轨道激光除锈装置还包括第一调节装置6和第二调节装置7，第一调节装置6和第二调节装置7均由蜗轮和转盘组成，蜗轮置于除锈小车1的内壁中，转盘置于除锈小车1两侧的表面，转盘的外表面设有内四角螺孔，且转盘和蜗轮之间传动连接，方便通过第一调节装置6和第二调节装置7，实现第一升降螺杆14和第二升降螺杆17的升降。

其中，第一调节装置6和第二调节装置7内的蜗轮分别与第一升降螺杆14和第二升降螺杆15啮合连接，方便通过第一调节装置6和第二调节装置7对第一升降杆14和第二升降杆15进行调节，从而控制激光除锈装置4和铁锈分离装置5与铁轨之间的间距，使除锈过程更加可控。

其中，除锈小车1的一侧设有拉杆10，所述拉杆10的一端设有把手13，方便通过人力或借助其他动力装置拉动小车向前移动。

其中，所述滑槽9的内部并排安装有若干滚珠，通过在滑槽9与铁轨之间通过滚珠相接触，大大减小接触面积，同时减少支脚8与铁轨之间的摩擦力，方便除锈小车1的移动。

需要说明的是，本实用新型为一种铁路轨道激光除锈装置，具体工作时，将移动小车1放置到铁轨上，使除锈小车1底部两侧的支脚 8均卡在轨道上，可通过人力或借助其他动力拉动除锈小车1向前移动，在移动的过程中通过柴油发电机为激光主机和气泵18供电，通过控制开关11设定调节激光主机的参数，使其波长在1064nm，脉宽在100ns，频率在20kHz～200kHz，激光主机通过光纤16与激光除锈装置4连接，激光除锈装置4罩在铁轨的外部，且激光除锈装置4的内部设有三个除锈工作头，除锈工作头的内部采用振镜和场镜结合方式，场镜焦距160mm～550mm可调，除锈工作头1可输出激光光束，该高能光束将照射在铁轨的三个面上，使铁轨的3个面都能被高能光束照射，并都能起到良好的除锈功效，气泵18通过柴油发电机供电后开始运转，并通过气管17与铁锈分离装置5连接，铁锈分离装置 5同样包覆在铁轨的外部，通过三个喷气口对铁锈进行分离，当柴油发电机缺油时，可通过柴油发电机加油口12及时为柴油发电机进行补充，防止除锈过程中断，同时，激光除锈装置4和铁锈分离装置5 分别通过第一调节装置6、第二调节装置7、第一升降螺杆14和第二升降螺杆15进行调节，方便控制与铁轨的之间的间距，使除锈的过程更加可控。

工作原理是利用激光主机发射的光束被需处理表面上的污染层所吸收。大能量的吸收形成急剧膨胀的等离子体(高度电离的不稳定气体)，产生冲击波。冲击波使污染物变成碎片并被剔除。光脉冲宽度必须足够短，以避免使被处理表面遭到破坏的热积累。实验表明当金属表面上有氧化物时，等离子体产生于金属表面。等离子体只在能量密度高于阈值的情况下产生，这个阈值取决于被去除的污染层或氧化层。这个阈值效应对在保证基底材料安全的情况下进行有效清洁非常重要。等离子体的出现还存在第二个阈值。如果能量密度超过这一阈值，则基底材料将被破坏。为在保证基底材料安全的前提下进行有效的清洁，必须根据情况调整激光参数，使光脉冲的能量密度严格处于两个阈值之间。每个激光脉冲去除一定厚度的污染层。如果污染层比较厚，则需要多个脉冲进行清洗。将表面清洗干净所需要的脉冲数量取决于表面污染程度。由两个阈值产生的一个重要结果是清洗的自控性。能量密度高于第一阈值的光脉冲将一直剔除污染物，直到达到基底材料为止。然而，因为其能量密度低于基底材料的破坏阈值，所以基底不会受到破坏。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。