一种带裂纹检测功能的铁轨表面障碍物清理装置的制作方法

本发明涉及铁路施工领域，具体为一种带裂纹检测功能的铁轨表面障碍物清理装置。

背景技术：

铁路轨道通常由两条平行的钢轨组成，钢轨固定放在轨枕上，轨枕之下为路碴。由轨撑、扣件、压轨器、道夹板、弹条、铁路道钉等铁路配件紧固。火车在铁轨上运行时使铁轨产生震动导致铁轨外表面一定程度的磨损，并且由于一些铁轨建在山林边，造成一些植物生长时枝干进入铁轨，使火车在行驶过程中给铁轨造成不必要的伤害，但是现有的铁轨表面杂物需要人工进行清理，费时费力，因此急需一种自动化产品能对铁轨表面的杂物进行清理。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种带裂纹检测功能的铁轨表面障碍物清理装置，克服需要人工对铁轨表面杂物进行处理等情况。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种带裂纹检测功能的铁轨表面障碍物清理装置，包括机身，所述机身内设有第一工作腔，所述第一工作腔左右两侧对称设有位于所述机身内的第二工作腔，每个所述第二工作腔前侧设有位于所述机身内且开口朝远离所述第一工作腔侧的吹风腔，每个所述第二工作腔内设有清理机构，所述清理机构包括转动连接在两个所述第二工作腔内壁上的第一转动轴，所述第一转动轴上固定设有位于所述第一工作腔内且位于两个所述第二工作腔之间的第一带轮，所述第一转动轴远所述第一带轮端上固定设有第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧另一端固定设有滑动连接在所述第二工作腔内且转动连接在所述第一转动轴上的带磁切割轴，所述带磁切割轴端面内固定阵列设有十六个切割腔，所述切割腔近所述第一转动轴侧内壁上固定设有第一电磁铁，所述切割腔近所述第一转动轴侧内壁上还固定设有第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧另一端固定设有滑动连接在所述切割腔内的带磁切割刀，所述第二工作腔内近所述第一转动轴侧内壁上固定设有第二电磁铁，所述清理机构还包括转动连接在所述吹风腔近所述第一转动轴侧内壁上的第二转动轴，以所述第二转动轴为中心在所述第二转动轴上圆周固定阵列设有四个扇叶；所述第一工作腔左右两侧对称设有位于所述机身内的信号接收腔，每个所述信号接收腔下侧内壁上固定设有超声波接收块，所述超声波接收块近所述第一带轮端伸出所述信号接收腔并位于铁轨两侧，所述第一工作腔下侧内壁上左右对称固定设有第一滑轨，所述第一滑轨内设有开口朝上的第一滑动腔，所述第一滑动腔内滑动设有第一滑块，所述第一滑块上端固定设有滑动连接在所述第一工作腔下侧内壁上的裂纹检测块，所述第一工作腔上在两个所述裂纹检测块远离所述第一带轮侧设有开口，所述裂纹检测块内设有标记液体补充腔，所述标记液体补充腔远离所述第一带轮侧设有位于所述裂纹检测块内的检测腔，所述检测腔内设有六组裂纹检测机构，所述裂纹检测机构包括固定连接在所述检测腔近所述第一带轮侧内壁上的第三压缩弹簧，所述第三压缩弹簧另一端固定设有滑动连接在所述检测腔远离所述第一带轮侧内壁上的检测杆，所述检测杆另一端伸出所述检测腔并固定设有超声波发声探头，每个所述检测杆下侧设有位于所述检测腔内且固定连接在所述检测腔远离所述第一带轮侧内壁上的标记液体发射块，所述标记液体发射块远所述第一带轮端伸出所述检测腔且内部固定设有压力单向阀，所述标记液体发射块内设有标记液体腔，所述标记液体腔近所述第一带轮侧内壁上固定设有液压缸，所述液压缸远所述第一带轮端面上固定设有液压杆，所述液压杆另一端固定设有滑动连接在所述标记液体腔内的液压板，所述标记液体发射块上端面固定设有液体补给管，所述液体补给管内固定设有输入单向阀，所述液体补给管连通所述标记液体腔与所述标记液体补充腔。

优选地，所述第一工作腔左侧内壁上固定设有位于左侧所述吹风腔前侧的电机，所述电机右端转动设有传动轴，所述传动轴上固定设有第二带轮，所述第二带轮与所述第一带轮之间通过第一传送带摩擦连接，所述传动轴上以所述第二带轮为中心左右对称设有第三带轮，每个所述第二转动轴上固定设有第四带轮，所述第四带轮和所述第三带轮之间通过所述第二传送带摩擦连接。

优选地，所述传动轴上固定设有位于左侧第三带轮和所述第二带轮之间的第一传动齿轮，所述第一传动齿轮前端啮合设有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮固定连接在第三转动轴上，所述第三转动轴转动连接在所述第一工作腔左右侧内壁上，所述第三转动轴上固定设有位于所述第二传动齿轮右侧的离心轮，所述离心轮内以所述第三转动轴为中心圆周阵列设有六个离心腔，所述离心腔近所述第三转动轴侧内壁上固定设有离心弹簧，所述离心弹簧另一端固定设有滑动连接在所述离心腔内的离心滑动块，所述第一工作腔前侧内壁上固定设有第二滑轨，所述第二滑轨内设有开口朝后的第二滑动腔，所述第二滑动腔下侧内壁上固定设有第四压缩弹簧，所述第四压缩弹簧另一端固定设有滑动连接在所述第二滑动腔内的第二滑动块，所述第二滑动块伸入所述第一工作腔并固定设有位于所述离心轮下侧的第一铰接杆，所述第一铰接杆下端固定设有铰接轴，以所述第二滑动块为对称中心在所述铰接轴上铰接设有第二铰接杆，每个所述第二铰接杆另一端都固定连接在所述裂纹检测块进所述第一带轮的端面上。

优选地，所述第三转动轴左右两端伸入所述信号接收腔并转动连接在所述信号接收腔的左右侧内壁上，在每个所述信号接收腔与所述第一工作腔之间都设有固定连接在所述第三转动轴上且位于所述机身下侧的运动轮。

优选地，每个所述运动轮上侧都设有固定连接在所述第一工作腔内壁上的标记液体储存块，所述标记液体储存块上端设有开口于外界想通，所述标记液体储存块内设有标记液体储存腔，每个所述标记液体储存块近所述离心轮端都固定设有一条与所述标记液体补充腔相通的标记液体输送管，所述标记液体输送管内固定设有可控阀门。

本发明的有益效果：本发明通过电机控制运动轮使整个装置能够在铁轨上自动前进，并在电机的控制下带动清理机构对铁轨上的杂物进行清理，同时通过风扇将清理后的碎屑吹落铁轨表面，同时在电机的带动下，使裂纹探测机构内的探头在与铁轨接触后发出超声波对铁轨进行检测，并通过超声波接收块的回收信息控制液压缸将标记液体喷射到裂纹处方便工作人员对铁轨的修复。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例图1中a-a方向示意图；

图3是本发明实施例图1中b处放大示意图；

图4是本发明实施例图1中c-c方向示意图；

图5是本发明实施例图2中d处放大示意图；

图6是本发明实施例图2中e-e方向示意图。

具体实施方式

下面结合图1-6对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图1-6所述的一种带裂纹检测功能的铁轨表面障碍物清理装置，包括机身11，所述机身11内设有第一工作腔71，所述第一工作腔71左右两侧对称设有位于所述机身11内的第二工作腔76，每个所述第二工作腔76前侧设有位于所述机身11内且开口朝远离所述第一工作腔71侧的吹风腔72，每个所述第二工作腔76内设有清理机构901，所述清理机构901包括转动连接在两个所述第二工作腔76内壁上的第一转动轴42，所述第一转动轴42上固定设有位于所述第一工作腔71内且位于两个所述第二工作腔76之间的第一带轮32，所述第一转动轴42远所述第一带轮32端上固定设有第一压缩弹簧48，所述第一压缩弹簧48另一端固定设有滑动连接在所述第二工作腔76内且转动连接在所述第一转动轴42上的带磁切割轴44，所述带磁切割轴44端面内固定阵列设有十六个切割腔77，所述切割腔77近所述第一转动轴42侧内壁上固定设有第一电磁铁45，所述切割腔77近所述第一转动轴42侧内壁上还固定设有第二压缩弹簧46，所述第二压缩弹簧46另一端固定设有滑动连接在所述切割腔77内的带磁切割刀47，所述第二工作腔76内近所述第一转动轴42侧内壁上固定设有第二电磁铁43，所述清理机构901还包括转动连接在所述吹风腔72近所述第一转动轴42侧内壁上的第二转动轴61，以所述第二转动轴61为中心在所述第二转动轴61上圆周固定阵列设有四个扇叶12，在装置工作前所述第二压缩弹簧46处于压缩状态，当需要对铁轨表面上的树枝进行清理时，所述第二电磁铁43工作即充磁排斥所述带磁切割轴44移出所述第二工作腔76且拉伸所述第一压缩弹簧48，当所述带磁切割轴44移出所述第二工作腔76时，在所述第二压缩弹簧46的作用下推动所述带磁切割刀47移出所述切割腔77，随后所述第一带轮32转动带动所述第一转动轴42转动，所述第一转动轴42转动带动所述带磁切割轴44转动，所述带磁切割轴44转动带动所述带磁切割刀47转动从而对铁轨表面的树枝进行破碎处理，在处理的同时，所述第二转动轴61转动带动所述扇叶12转动，所述扇叶12转动的同时在经过破碎处理后的铁轨表面，将碎渣吹落铁轨表面，在结束工作后，所述第一电磁铁45工作即充磁吸引所述带磁切割刀47进入所述切割腔77，随后在所述第一压缩弹簧48的作用下带动所述带磁切割轴44回到所述第二工作腔76内；所述第一工作腔71左右两侧对称设有位于所述机身11内的信号接收腔73，每个所述信号接收腔73下侧内壁上固定设有超声波接收块19，所述超声波接收块19近所述第一带轮32端伸出所述信号接收腔73并位于铁轨两侧，所述第一工作腔71下侧内壁上左右对称固定设有第一滑轨33，所述第一滑轨33内设有开口朝上的第一滑动腔75，所述第一滑动腔75内滑动设有第一滑块34，所述第一滑块34上端固定设有滑动连接在所述第一工作腔71下侧内壁上的裂纹检测块20，所述第一工作腔71上在两个所述裂纹检测块20远离所述第一带轮32侧设有开口62，所述裂纹检测块20内设有标记液体补充腔78，所述标记液体补充腔78远离所述第一带轮32侧设有位于所述裂纹检测块20内的检测腔79，所述检测腔79内设有六组裂纹检测机构902，所述裂纹检测机构902包括固定连接在所述检测腔79近所述第一带轮32侧内壁上的第三压缩弹簧49，所述第三压缩弹簧49另一端固定设有滑动连接在所述检测腔79远离所述第一带轮32侧内壁上的检测杆50，所述检测杆50另一端伸出所述检测腔79并固定设有超声波发声探头51，每个所述检测杆50下侧设有位于所述检测腔79内且固定连接在所述检测腔79远离所述第一带轮32侧内壁上的标记液体发射块55，所述标记液体发射块55远所述第一带轮32端伸出所述检测腔79且内部固定设有压力单向阀54，所述标记液体发射块55内设有标记液体腔80，所述标记液体腔80近所述第一带轮32侧内壁上固定设有液压缸58，所述液压缸58远所述第一带轮32端面上固定设有液压杆57，所述液压杆57另一端固定设有滑动连接在所述标记液体腔80内的液压板56，所述标记液体发射块55上端面固定设有液体补给管52，所述液体补给管52内固定设有输入单向阀53，所述液体补给管52连通所述标记液体腔80与所述标记液体补充腔78，当装置进行铁轨表面裂纹检测时，所述第一滑块34朝远离所述第一带轮32方向移动，所述第一滑块34移动带动所述裂纹检测块20，所述裂纹检测块20移动依次带动所述检测杆50和所述超声波发声探头51朝接近铁轨内表面方向移动并最终使所述超声波发声探头51与铁轨表面接触并压缩所述第三压缩弹簧49，随后所述超声波发声探头51工作并发出一定频率的超声波，由于铁轨的阻隔超声波在穿过铁轨并遇到裂纹后频率将产生改变，当所述超声波接收块19接收到的频率不同时，所述超声波接收块19命令相应位置的所述液压缸58工作，所述液压缸58工作依次带动所述液压杆57和所述液压板56前移，将所述标记液体腔80内的标记液体喷向铁轨上的裂纹位置，在标记后所述液压缸58带动依次带动所述液压杆57和所述液压板56复位时，通过所述液体补给管52从所述标记液体补充腔78内吸入标记液体进入所述标记液体腔80进行补充。

有益地，所述第一工作腔71左侧内壁上固定设有位于左侧所述吹风腔72前侧的电机17，所述电机17右端转动设有传动轴16，所述传动轴16上固定设有第二带轮30，所述第二带轮30与所述第一带轮32之间通过第一传送带31摩擦连接，所述传动轴16上以所述第二带轮30为中心左右对称设有第三带轮15，每个所述第二转动轴61上固定设有第四带轮13，所述第四带轮13和所述第三带轮15之间通过所述第二传送带14摩擦连接。

有益地，所述传动轴16上固定设有位于左侧第三带轮15和所述第二带轮30之间的第一传动齿轮21，所述第一传动齿轮21前端啮合设有第二传动齿轮22，所述第二传动齿轮22固定连接在第三转动轴29上，所述第三转动轴29转动连接在所述第一工作腔71左右侧内壁上，所述第三转动轴29上固定设有位于所述第二传动齿轮22右侧的离心轮24，所述离心轮24内以所述第三转动轴29为中心圆周阵列设有六个离心腔74，所述离心腔74近所述第三转动轴29侧内壁上固定设有离心弹簧25，所述离心弹簧25另一端固定设有滑动连接在所述离心腔74内的离心滑动块26，所述第一工作腔71前侧内壁上固定设有第二滑轨28，所述第二滑轨28内设有开口朝后的第二滑动腔81，所述第二滑动腔81下侧内壁上固定设有第四压缩弹簧60，所述第四压缩弹簧60另一端固定设有滑动连接在所述第二滑动腔81内的第二滑动块27，所述第二滑动块27伸入所述第一工作腔71并固定设有位于所述离心轮24下侧的第一铰接杆37，所述第一铰接杆37下端固定设有铰接轴36，以所述第二滑动块27为对称中心在所述铰接轴36上铰接设有第二铰接杆35，每个所述第二铰接杆35另一端都固定连接在所述裂纹检测块20进所述第一带轮32的端面上。

有益地，所述第三转动轴29左右两端伸入所述信号接收腔73并转动连接在所述信号接收腔73的左右侧内壁上，在每个所述信号接收腔73与所述第一工作腔71之间都设有固定连接在所述第三转动轴29上且位于所述机身11下侧的运动轮18。

有益地，每个所述运动轮18上侧都设有固定连接在所述第一工作腔71内壁上的标记液体储存块38，所述标记液体储存块38上端设有开口于外界想通，所述标记液体储存块38内设有标记液体储存腔82，每个所述标记液体储存块38近所述离心轮24端都固定设有一条与所述标记液体补充腔78相通的标记液体输送管41，所述标记液体输送管41内固定设有可控阀门40。

初始状态时，离心弹簧25，第一压缩弹簧48，第三压缩弹簧49，第四压缩弹簧60处于正常状态，第二压缩弹簧46处于压缩状态。

在装置工作前，装置被放置在铁轨上并使运动轮18外表面与铁轨接触，当装置工作时，电机17工作带动传动轴16转动，传动轴16转动依次带动第一传动齿轮21和第二传动齿轮22转动，第二传动齿轮22转动带动第三转动轴29转动，第三转动轴29转动带动两个运动轮18在铁轨表面滚动，从而带动装置整体向前移动；当需要对铁轨表面上的树枝进行清理时，第二电磁铁43工作即充磁排斥带磁切割轴44移出第二工作腔76且拉伸第一压缩弹簧48，当带磁切割轴44移出第二工作腔76时，在第二压缩弹簧46的作用下推动带磁切割刀47移出切割腔77，随后电机17工作带动传动轴16转动，传动轴16转动带动第二带轮30转动，第二带轮30转动通过第一传送带31带动第一带轮32转动，第一带轮32转动带动第一转动轴42转动，第一转动轴42转动带动带磁切割轴44转动，带磁切割轴44转动带动带磁切割刀47转动从而对铁轨表面的树枝进行破碎处理，在处理的同时，传动轴16转动还带动第三带轮15转动，第三带轮15转动通过第二传送带14带动第二转动轴61转动，第二转动轴61转动带动扇叶12转动，扇叶12转动的同时在经过破碎处理后的铁轨表面，将碎渣吹落铁轨表面，在结束工作后，第一电磁铁45工作即充磁吸引带磁切割刀47进入切割腔77，随后在第一压缩弹簧48的作用下带动带磁切割轴44回到第二工作腔76内；在清理铁轨表面的同时，传动轴16转动还依次带动第一传动齿轮21和第二传动齿轮22转动，第二传动齿轮22转动依次带动第三转动轴29和离心轮24转动，离心轮24转动时由于离心力的作用，离心滑动块26被甩出离心腔74并拉伸离心弹簧25，离心滑动块26甩出离心腔74时推动第一铰接杆37并带动第二滑动块27在第二滑动腔81内下移并压缩第四压缩弹簧60，第一铰接杆37下移时在铰接轴36的连接下，第二铰接杆35向两侧推动裂纹检测块20移动，裂纹检测块20移动依次带动检测杆50和超声波发声探头51朝接近铁轨内表面方向移动并最终使超声波发声探头51与铁轨表面接触并压缩第三压缩弹簧49，随后超声波发声探头51工作并发出一定频率的超声波，由于铁轨的阻隔超声波在穿过铁轨并遇到裂纹后频率将产生改变，当超声波接收块19接收到的频率不同时，超声波接收块19命令相应位置的液压缸58工作，液压缸58工作依次带动液压杆57和液压板56前移，将标记液体腔80内的标记液体喷向铁轨上的裂纹位置，在标记后液压缸58带动依次带动液压杆57和液压板56复位时，通过液体补给管52从标记液体补充腔78内吸入标记液体进入标记液体腔80进行补充；当标记液体补充腔78内的液体不足以补充最上侧的喷头时，可控阀门40打开使吹风腔72内的液体通过第一传送带31流入标记液体补充腔78。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。