CN210633116U - 一种车载激光除锈设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载激光除锈设备，包括设置在车厢内部的激光器以及设置在车厢底部的除锈工作部，其中除锈工作部包括：除锈工作头，用于设置在铁轨的至少一侧；固定架，用于将除锈工作头固定在车厢底部；铠缆，用于连接除锈工作头和激光器；除锈工作头包括：激光输出端和至少一个激光出射口；激光输出端连接铠缆，用于从至少一个激光出射口射出目标激光，用以对铁轨的至少一侧的至少一个面进行除锈清理。由此可知，除锈工作头通过铠缆从激光器引导出目标激光，以及通过在该除锈工作头设置的至少一个激光出射口，实现对铁轨的自动除锈，并且车载激光除锈设备能够安装在车厢上，不会占用列车轨道，不会影响列车运行。

Description

一种车载激光除锈设备

技术领域

本实用新型涉及铁路轨道除锈领域，尤其涉及一种车载激光除锈设备。

背景技术

铁路运输在我国具有极高的战略地位及实用价值，维护铁路运输的基石——铁轨的状态良好是铁路工作者的重要任务。虽然铁轨经过了合金化、表面处理等一系列防锈处理，但由于大部分铁轨所处环境为露天环境，铁基的铁轨难免会产生不同程度的锈蚀，特别是不常通过火车的铁轨以及火车轮毂接触不到的铁轨内侧及基底，锈蚀更加明显。这对于铁路行车会产生极大的安全隐患，是一个不容忽视的问题。所以，铁轨除锈工作的质量一定程度上决定了铁路运输的效率，甚至决定了铁路运输的安全。

使用铁轨打磨车或者人工使用角磨机对铁轨进行除锈是目前常用的铁轨除锈方法，但是，使用铁轨打磨车势必会占用铁道线路，影响列车运行；而人工使用角磨机进行除锈不但费时费力，而且除锈效果也因人而异，若打磨不当反而会加速铁轨的锈蚀。

为此，有必要设计一种新的铁轨除锈设备，以克服上述问题。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种车载激光除锈设备，能够自动完成对铁轨的除锈工作，且不占用列车轨道，不影响列车运行。

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种车载激光除锈设备，包括设置在车厢内部的激光器以及设置在所述车厢底部的除锈工作部，所述除锈工作部包括：

除锈工作头，用于设置在铁轨的至少一侧；

固定架，用于将所述除锈工作头固定在所述车厢底部；

铠缆，用于连接所述除锈工作头和所述激光器；

所述除锈工作头包括：激光输出端和至少一个激光出射口；

所述激光输出端连接所述铠缆，用于从所述至少一个激光出射口射出目标激光，用以对所述铁轨的至少一侧的至少一个面进行除锈清理。

进一步的，所述除锈工作头内部设有安装腔，并在所述安装腔内安装有不同角度的第一分光镜和第二分光镜；

所述第一分光镜用于将所述目标激光分为第一反射激光和第一透射激光；

所述第二分光镜用于将所述第一透射激光分为第二反射激光和第二透射激光。

进一步的，所述第一分光镜的反射率为30％-50％，透射率为50％-70％；和/或

所述第二分光镜的反射率为10％-30％，透射率为70％-90％。

进一步的，所述除锈工作头包括三个所述激光出射口，分别为第一激光出射口、第二激光出射口以及第三激光出射口；

所述第一激光出射口对应所述第一反射激光，用以所述第一反射激光射出至所述铁轨的第一面；

所述第二激光出射口对应所述第二反射激光，用以所述第二反射激光射出至所述铁轨的第二面；

所述第三激光出射口对应所述第二透射激光，用以所述第二透射激光射出至所述铁轨的第三面；

所述铁轨的第一面、第二面以及第三面位于所述铁轨的同一侧。

进一步的，所述除锈工作部还包括：调整架和减震器；

所述调整架设置在所述车厢底部并连接所述固定架，用于调整所述固定架及其连接的所述除锈工作头；

所述减震器设置在所述调整架与所述车厢底部之间，用以减少所述调整架受所述车厢的震动干扰。

进一步的，所述除锈工作部还包括：检测装置和控制器；

所述检测装置设置在所述除锈工作头中所述至少一个激光出射口处，用于检测所述除锈工作头的工作姿态；

所述控制器分别与所述检测装置、调整架电连接，用于根据预设程序控制所述调整架调整所述除锈工作头，所述预设程序与所述除锈工作头的工作姿态相关联。

进一步的，所述检测装置包括：大模场直径光纤、CCD相机或距离传感器；

其中，所述大模场直径光纤的一端连接有功率计或光谱仪，所述大模场直径光纤通过所述功率计或光谱仪与所述控制器电连接。

进一步的，所述除锈设备还包括设置在车厢内部的气泵以及设置在所述除锈工作头中所述至少一个激光出射口处的气体喷嘴，所述气体喷嘴通过气管与所述气泵连接。

进一步的，所述气体喷嘴与所述除锈工作头同轴设置，所述气体喷嘴套设于所述除锈工作头的外侧。

进一步的，所述除锈工作部包括至少一对所述除锈工作头，所述一对除锈工作头分别设置在所述铁轨的相对两侧。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型实施例中，车载激光除锈设备包括在车厢内部设置激光器以及在该车厢底部设置除锈工作部，将该除锈工作头设置在铁轨的至少一侧，该除锈工作头可以利用固定架固定在车厢的底部，并使用铠缆与车厢内部设置的激光器连接。并且，在该除锈工作头内部可以包括激光输出端和至少一个激光出射口，该激光输出端连接所述铠缆，能够用于从该至少一个激光出射口射出由激光器所产生的目标激光。以上可知，除锈工作头通过铠缆从激光器引导出目标激光，以及通过在该除锈工作头设置的至少一个激光出射口，对该铁轨的至少一侧的至少一个面进行除锈清理，实现对铁轨的自动除锈，并且该车载激光除锈设备能够安装在车厢上，不会占用列车轨道，因此不影响列车运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为车载激光除锈设备100的一个实施例示意图；

图2为铁轨300的截面形状示意图；

图3为除锈工作头20的一个实施例示意图；

图4为车载激光除锈设备100的另一实施例示意图；

图5为车载激光除锈设备100的另一实施例示意图；

图6为气体喷嘴60的一个实施例示意图。

附图标记说明：

车载激光除锈设备100，车厢200，铁轨300；

激光器10，除锈工作头20，固定架30，铠缆40，调整架50，气体喷嘴60，气泵70，气管80；

激光输出端21，激光出射口22(第一激光出射口22a、第二激光出射口22b、第三激光出射口22c)，振镜23，场镜24，第一分光镜25，第二分光镜26；

目标激光211，第一反射激光211a，第二反射激光211b，第二透射激光211c，第一透射激光211d。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种车载激光除锈设备，能够自动完成对铁轨的除锈工作，且不占用列车轨道，不影响列车运行。

为了便于理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“设置在”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“至少一个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

在铁轨施工和维护过程中，对铁轨除锈是一个关键工序，且工作量相当大。目前，采用大型铁轨打磨车除锈，既需要提请运输计划，现场除锈打磨时又占用铁道线路影响列车运行，而且费用较高，在除锈后使用时间短，需要周期性打磨除锈；而依靠砂轮片或角磨机人工进行除锈作业时，不但工人劳动强度大，效率低，质量难以保证，而且使用砂轮片人工打磨极易对铁轨造成损伤，人工使用角磨机打磨效果又达不到除锈要求。

本实用新型实施例中，通过在列车的车厢内部设置激光器以及在车厢底部设置用于除锈工作的除锈工作部，可以实现跟随列车运行对沿线铁轨进行清除铁锈，因此不会占用列车轨道，不会影响列车的正常运行，无需提前申请规划，极大地节约了时间成本和人力成本。

为便于理解，下面对本实用新型实施例中的具体结构进行描述。应理解，本实用新型实施例中车载激光除锈设备适用安装的车厢包括但不限于普通火车车厢或高铁车厢，优选的是，安装有该车载激光除锈设备的车厢可以拖挂在列车的尾部，以方便更换所要清除铁锈的轨道线路。

请参阅图1所示，本实用新型实施例中车载激光除锈设备100的一个实施例包括：

激光器10、除锈工作头20、固定架30以及铠缆40。

其中的激光器10可以设置在车厢200的内部，该车厢200运行在铁轨300上，为解决对铁轨300的除锈清理问题，尤其是对列车轮毂接触不到的铁轨300的两侧进行除锈，该除锈工作头20可以设置在车厢200的底部，可以通过固定架30固定在与该铁轨300侧面对应的工作面。该除锈工作头20可以通过铠缆40连接激光器10，从该激光器10中引导出激光，对准该铁轨300的侧面进行除锈清理工作，通过将高能量的激光作用于铁轨300的生锈面，利用锈层与基材的电离能差，实现铁轨300中锈层与基材的分离，同时由于基材的金属对光的高反射率，即使基材暴露在激光下也不会损伤铁轨300。

应理解的是，通常的铁路由并行的铁轨组成，因此该铁轨300可以包括并行的两根铁轨300。当然，其也还可以是单根铁轨300，可以应用在单轨铁路中，例如：悬挂式单轨铁路和跨座式单轨铁路。

当应用在单轨铁路中时，除锈工作头20的数量可以为一对除锈工作头20，即一根铁轨的两侧均可以设有一除锈工作头20。此外，除锈工作头20的数量可以为更多对除锈工作头20，如可以为两对以上的除锈工作头20，这样每根铁轨300的两侧可以分别设置多个除锈工作头20。如每根铁轨300一侧可设置两个除锈工作头20，当两个除锈工作头同时工作时，可以实现对铁轨的先后除锈和深度除锈。

本实用新型实施例中以并行的两根铁轨300为例，相应的该除锈工作头20的数量可以为两对除锈工作头20，分别将其中的一对除锈工作头20设置在其中一根铁轨300的两侧，即每根铁轨300的两侧均可以设有一除锈工作头20。此外，除锈工作头20的数量可以为更多对除锈工作头20，如可以为大于两对的除锈工作头20，这样每根铁轨300的两侧可以分别设置多个除锈工作头20。如每根铁轨300一侧可设置两个除锈工作头20，当两个除锈工作头同时工作时，可以实现对铁轨的先后除锈和深度除锈。

设置在该车厢200内部的激光器10可以为包含脉冲激光器的整机，其可以固定设置在车厢200的内部；也可以在整机机箱的底部设有滚轮，可以自由移动，在使用时与车厢200内部的地面或墙壁固定不动，不使用时则可以通过底部的滚轮移动拖走，方便检修或更换车厢200。

该激光器10的内部可含有四台功率为200W-1000W、脉宽为50ns-100ns可调谐窄脉宽脉冲激光器(以下简称为脉冲激光器)，其可在一定范围内连续改变激光的输出波长，本实用新型实施例中可以选用输出激光波长为1064nm或1080nm。

如图1所示，其中的每一台脉冲激光器可以分别通过铠缆40连接除锈工作头20，四台脉冲激光器即连接两对除锈工作头20，向每一除锈工作头20输出高能脉冲激光。

该铠缆40可以是光纤铠缆，其内为光纤，用于引导和输出激光器10中脉冲激光器产生的高能脉冲激光，其外侧为包裹和保护该光纤的铠缆，可以依次由内及外的包括内部软管、波纹管和热缩管三部分。该内部软管可以为软塑料材料，直径可以为5.5mm-8mm；该波纹管可以采用高强度钢材材料，直径可以为8mm-14mm；该热缩管材料可以为耐磨塑料，直径可以为14mm-16mm。

而通过固定架30，可以将除锈工作头20固定在正对该铁轨300侧面的工作面上。可以理解的是，该固定架30的长度取决于车厢200底部至铁轨300侧面的长度，依据于不同列车的车厢200底部距离铁轨300的不同高度，该固定架30可以不同，具体此处不做限定。

需要说明的是，铁轨300的截面形状可以如图2所示，其中第一面(即A面)为基材固定在枕木或道床端的上表面，第二面(即B面)为基材承重端的下表面，第三面(即C面)为基材支撑处的竖直表面，D面则为基材承重端的上表面。由于铁轨300的D面经常受列车轮毂的碾压摩擦，因而表面通常光滑无锈蚀，本实用新型实施例中对此在除锈清理工作中优先采用通过一个除锈工作头20对铁轨300的一边侧面(包括A、B、C三面)进行除锈。当然，对于不经常通火车的铁轨300，在一些实施例中也可以通过调整除锈工作头20或增加对应的除锈工作头20等方式，实现对铁轨300的D面进行除锈清理，保障铁轨300的状态良好。

请参阅图3所示，为实现对铁轨300的A、B、C三面进行除锈清理工作，本实用新型实施例中除锈工作头20的一个实施例包括：

在该除锈工作头20中，其一端可以连接铠缆40并可以对应该铠缆40设置有激光输出端21，其另一端与铠缆40相对，可以设置有至少一个激光出射口22(图中未示出)。

该激光输出端21可以为输出隔离器，能够与铠缆40的内部光纤连接，用于射出目标激光211，该目标激光211即由激光器10产生的高能脉冲激光。

该至少一个激光出射口22均可以设置有振镜23和场镜24，其中振镜23可以用于调整目标激光211的出射角度，场镜24可以用于聚焦该目标激光211，将目标激光211聚焦至铁轨300的侧表面进行除锈清理。

为对应清理铁轨300的A、B、C三个面，除锈工作头可以包括三个激光出射口22，具体可以为：第一激光出射口22a、第二激光出射口22b以及第三激光出射口22c，以分别射出三道激光进行除锈。

需要说明的是，上述三道激光优选的是由目标激光211所分出，当然在一些实施例中，该三道激光也可以均由激光器10产生，通过三根铠缆40连接至除锈工作头20中，相应的在该激光器10的内部可包含十二台脉冲激光器，以对应并行的两根铁轨300进行两侧除锈清理工作。

以优选的实施例为例，如图3所示，在该除锈工作头20的内部设有空腔结构的安装腔，其中可以设有两个不同角度摆放的第一分光镜25和第二分光镜26。该第一分光镜25的镜面可以与激光输出端21发出的目标激光211呈一定角度，使得该目标激光211能够在该第一分光镜25的镜面反射一道第一反射激光211a，该第一反射激光211a可以对应激光第一激光出射口22a，从该第一激光出射口22a射出。

应理解，该第一分光镜25除了具有反射特性，能够将目标激光211反射第一反射激光211a之外，该第一分光镜25还可以具有透射特性，能够透射第一透射激光211d，该第一透射激光211d可以与目标激光211的射出方向同向。

该第二分光镜26可以与第一分光镜25对称摆放，并且该第二分光镜26也可以具有反射特性和透射特性，能够将经第一分光镜25透射的第一透射激光211d反射出一道第二反射激光211b以及透射出另一道第二透射激光211c。可以理解的是，该第二反射激光211b可以对应第二激光出射口22b，从该第二激光出射口22b射出。该第二透射激光211c也可以与第一透射激光211d的射出方向相同，该第二透射激光211c可以对应第三激光出射口22c，从该第三激光出射口22c射出，也即激光输出端21直对第三激光出射口22c，该激光输出端21射出的目标激光211经由第一分光镜25和第二分光镜26分别透射，从该第三激光出射口22c射出。

需要说明的是，第一分光镜25和第二分光镜26的摆放角度分别与除锈工作头20上第一激光出射口22a和第二激光出射口22b的伸出方向、以及与第一分光镜25和第二分光镜26其本身的结构和材质特性相关，具体此处不做限定。在实际生产中，该第一分光镜25和第二分光镜26还可以进行微调校正，以确保第一反射激光211a从该第一激光出射口22a射出，确保第二反射激光211b从该第二激光出射口22b射出。

结合图2和图3所示，上述除锈工作头20中，第三激光出射口22c可以正对铁轨300的C面(如垂直正对)，将该第二透射激光211c垂直射至该C面，本实用新型实施例中可以以此时激光输出端21至第三激光出射口22c所在的平面为工作面。

有鉴于图2所示铁轨300的C面为基材支撑处的竖直表面，其上受雨水和粉尘附着侵蚀较少；该铁轨300的B面为基材承重端的下表面，其上受雨水和粉尘的侵蚀相对更少；只有该铁轨300的A面，也即基材固定端的上表面，常年受雨水和粉尘附着，侵蚀生锈相当严重。因此需要调整目标激光211在第一激光出射口22a、第二激光出射口22b以及第三激光出射口22c的出射功率，即调整第一反射激光211a、第二反射激光211b以及第二透射激光211c的功率，分别对应铁轨300受侵蚀程度不同的面分配不同功率的激光进行除锈，或者，根据激光的作用面积分配不同功率的激光进行除锈。

本实用新型实施例中，第一分光镜的反射率可以为30％-50％，透射率可以为50％-70％；和/或第二分光镜的反射率可以为10％-30％，透射率可以为70％-90％。

优选的，以目标激光211的功率为1为例，可以采用反射率为50％、透射率为50％材质特性的第一分光镜25，将该1功率的目标激光211分为0.5功率的第一反射激光211a和0.5功率的第一透射激光211d；该第二分光镜26可以采用反射率为30％、透射率为70％的材质，将该0.5功率的第一透射激光211d分为0.15功率的第二反射激光211b和0.35功率的第二透射激光211c；其中的第一反射激光211a、第二反射激光211b以及第二透射激光211c的功率之和为1不变。可以理解的是，在一些实施例中，该第一分光镜25和第二分光镜26也可以是其他的反射率和透射率，具体此处不作限定。

需要说明的是，当除锈工作头20处于工作面对铁轨300的A、B、C三面进行除锈清理工作时，该第一激光出射口22a距离铁轨300的A面、第二激光出射口22b距离铁轨300的B面以及第三激光出射口22c距离铁轨300的C面的距离可以各不相同，因此，设置在该第一激光出射口22a、第二激光出射口22b以及第三激光出射口22c的场镜24的焦距可以分别不同，以实现分别将第一反射激光211a聚焦到铁轨300的A面、将第二反射激光211b聚焦至B面、将第二透射激光211c聚焦至C面。

该除锈工作头20中，对应每一个激光出射口22中所设置的场镜24的焦距可以为50mm-200mm，具体由实际需求决定，本实用新型实施例对此不做限定。

上述在每一个激光出射口22中设置的振镜23可以是一种包括振镜镜片、驱动板以及高速摆动电机组成的一个高精度、高速度伺服控制系统，通过驱动板接收控制信号，控制高速摆动电机带动该振镜镜片转动，实现对激光(包括第一反射激光211a、第二反射激光211b以及第二透射激光211c)的出射角度的高速调节，其可以使得所述激光经由场镜24聚焦的焦点位置不同。当前已经可以做到10K及以上级别的振镜，该10K振镜即调节速度达到一秒钟一万个点(相当于焦点位置)。

结合前述激光器10内部采用的脉宽为50ns-100ns脉冲激光器，可以保证在一秒内对一万个及以上的点持续高能输出，确保除锈效果。该ns(nanosecond，纳秒)为时间单位，等于一秒的十亿分之一，即等于10的负9次方秒(1ns＝10^-9s)。

在当前最高时速高铁350Km/h(约等于97.22m/s)，通过以上所述除锈工作头20中振镜23与场镜24的配合，可以实现对铁轨300的A面、B面和C面的一次性整体除锈清理，本实用新型实施例优选的是沿列车前进方向，做垂直于该铁轨300的高速线性移动，使用高能脉冲激光快速清除铁轨300两侧的锈蚀。

需要说明的是，以上实施例中，以激光器10内部设置的四台功率为200W-1000W、脉宽为50ns-100ns的脉冲激光器为例进行说明，在本实用新型的一些实施例中，该脉冲激光器也可以采用皮秒级别(picosecond，ps)，其中1皮秒等于一万亿分之一秒。

本实用新型实施例中，车载激光除锈设备100除了使用固定架30在车厢200底部固定除锈工作头20，还可以在该固定架30与车厢200底部之间设置调整架50，防止车厢200在行进过程中产生颠簸震动，导致除锈工作头20与铁轨300的位置距离发生改变。下面对具有该调整架50的车载激光除锈设备100进行说明。

请参阅图4所示，基于图1至图3所示实施例，本实用新型实施例中车载激光除锈设备100的另一实施例包括：

调整架50、减震器、检测装置以及控制器；

该调整架50可以为伺服三维调整架，安装在车厢200底部，并与该固定架30的首端连接(该固定架30的尾端固定有除锈工作头20)，该调整架50内设有步进电机可以调整固定架30带动除锈工作头20做上下、前后、左右三个维度的运动，其调整精度可以为0.1mm，以及最快步进速度可以为2mm/s。

并且，在该调整架50与车厢200底部之间可以增设有减震器，通过该减震器可以减少调整架50受到车厢200的震动干扰。可以理解的是，该减震器可以设有多个，具体此处不做限定。

而在该调整架50所连接的固定架30的尾端固定的除锈工作头20上，可以设有至少一个检测装置。该检测装置具体可以用于检测除锈工作头20的工作姿态，包括是否处于工作面、该第一激光出射口22a与铁轨300的A面的距离是否达到预设除锈距离、该第二激光出射口22b与B面是否间隔预设除锈距离、该第三激光出射口22c与C面是否间隔预设除锈距离。

应理解，上述预设除锈距离即使得第一反射激光211a、第二反射激光211b或第二透射激光211c的焦距对应落在铁轨300的A、B、C面的表面上。

本实用新型实施例中，检测装置可以采用不同的方式实现检测除锈工作头20的工作姿态，包括以反射光功率或散射光波长分析形式实现、或以CCD(Charge CoupledDevice，电荷耦合器件)相机或距离传感器形式实现。

其中，以反射光功率或散射光波长分析形式实现：

可以在除锈工作头20的每个激光出射口22处安装一条大模场直径光纤，该大模场直径光纤可以用于接收反射光及散射光，在该大模场直径光纤的另一端可以连接有功率计或光谱仪。可选地，该大模场直径光纤的纤芯直径大于20μm。在正常除锈作业时，铁轨300的A、B、C面与各激光出射口22内设置的场镜24的距离与各个场镜24的焦距大致相同，即间隔预设除锈距离，此时高能脉冲激光(第一反射激光211a、第二反射激光211b或第二透射激光211c)作用于锈层(A、B、C面)的光斑面积最小、能量密度最高，能够通过反射耦合进大模场直径光纤的光功率也最高；同时由于高能脉冲激光作用于锈层会产生如拉曼散射等非线性效应，导致耦合进大模场直径光纤的光波含有多种波长成分，非线性效应与作用于锈层的高能脉冲激光的功率呈正相关关系。在正常除锈作业时，耦合进大模场直径光纤的光波中非线性成分占比最高，而通过功率计或光谱仪可以得到光功率或光谱的实时变化。

以CCD相机或距离传感器形式实现：

可以在除锈工作头20的每个激光出射口22处安装一个CCD相机或距离传感器，在除锈作业时，CCD相机或距离传感器可以实时感应当前状态下各个激光出射口22与铁轨300的A、B、C面的距离，其具体实现方式为已知的技术，本实用新型实施例中对此不做限定。

需要说明的是，上述调整架50和检测装置均可以与控制器连接，形成一反馈/视觉调整系统，其能够通过功率计或光谱仪将光功率或光谱的实时变化反馈至控制器，由控制器根据预设程序对调整架50进行调整，使得各激光出射口22分别与铁轨300的A、B、C面保持在预设除锈距离内。

或者，其也可以通过CCD相机或距离传感器将图像信息或距离信息反馈至控制器，由控制器根据预设程序对调整架50进行调整，使得各激光出射口22分别与铁轨300的A、B、C面保持在预设除锈距离内。

本实用新型实施例中，基于图1至图4中任意一个所示的实施例，还可以在除锈工作头20上设置气体喷嘴60，将被除锈工作头20电离后的铁锈吹散于空气中，以防止其沉积，影响除锈效果。

请结合参阅图5和图6所示，本实用新型实施例中车载激光除锈设备100的另一实施例包括：

气体喷嘴60、气泵70以及气管80。

该气体喷嘴60可以分别设置在除锈工作头20的每个激光出射口22处。该气泵70可以设置在车厢200的内部，由该气泵70制造压缩气体，该气泵70可以通过气管80分别与设置在每个激光出射口22的气体喷嘴60连接，向该气体喷嘴60输送压缩气体并从中喷出，对铁轨300的A、B、C面进行清洁。

优选的，如图6所示，该气体喷嘴60可以与除锈工作头20同轴设置，将该气体喷嘴60套设在除锈工作头20的外侧，以实现分别从该第一激光出射口22a、第二激光出射口22b、第三激光出射口22c吹出同轴方向的压缩气体，参见图6中箭头所示。

需要说明的是，所套设在除锈工作头20外侧的气体喷嘴60，其内部的气体通道可以与除锈工作头20内部空腔结构的安装腔相互隔离，也就是说气管80所连接的气体喷嘴60与铠缆40所连接的除锈工作头20互不相通，可以避免压缩气体的气流对各个激光出射口22内设置的振镜23造成影响。

该气体喷嘴60可以持续吹出同轴的压缩气体，使得经第一反射激光211a、第二反射激光211b和第二透射激光211c分离的铁锈能被及时吹走，防止分离后的铁锈对激光的重复吸收，有效提高了除锈清理工作的速度和效率。

本实用新型实施例中，在该车厢200的底部可以开设有相应的开孔，通过该开孔可以使得铠缆40和气管80从车厢200的内部伸出至外部。对应该开孔可以安装由橡胶和钢材组合的固定扣，该固定扣不仅可以固定铠缆40和气管80，还可以防止铠缆40和气管80的磨损，尤其是在车厢200时常震动的情况下。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载激光除锈设备，包括设置在车厢内部的激光器以及设置在所述车厢底部的除锈工作部，其特征在于，所述除锈工作部包括：

除锈工作头，用于设置在铁轨的至少一侧；

固定架，用于将所述除锈工作头固定在所述车厢底部；

铠缆，用于连接所述除锈工作头和所述激光器；

所述除锈工作头包括：激光输出端和至少一个激光出射口；

所述激光输出端连接所述铠缆，用于从所述至少一个激光出射口射出目标激光，用以对所述铁轨的至少一侧的至少一个面进行除锈清理。

2.根据权利要求1所述的除锈设备，其特征在于，所述除锈工作头内部设有安装腔，并在所述安装腔内安装有不同角度的第一分光镜和第二分光镜；

所述第一分光镜用于将所述目标激光分为第一反射激光和第一透射激光；

所述第二分光镜用于将所述第一透射激光分为第二反射激光和第二透射激光。

3.根据权利要求2所述的除锈设备，其特征在于，所述第一分光镜的反射率为30％-50％，透射率为50％-70％；和/或

所述第二分光镜的反射率为10％-30％，透射率为70％-90％。

4.根据权利要求2所述的除锈设备，其特征在于，所述除锈工作头包括三个所述激光出射口，分别为第一激光出射口、第二激光出射口以及第三激光出射口；

所述第一激光出射口对应所述第一反射激光，用以所述第一反射激光射出至所述铁轨的第一面；

所述第二激光出射口对应所述第二反射激光，用以所述第二反射激光射出至所述铁轨的第二面；

所述第三激光出射口对应所述第二透射激光，用以所述第二透射激光射出至所述铁轨的第三面；

所述铁轨的第一面、第二面以及第三面位于所述铁轨的同一侧。

5.根据权利要求1所述的除锈设备，其特征在于，所述除锈工作部还包括：调整架和减震器；

所述调整架设置在所述车厢底部并连接所述固定架，用于调整所述固定架及其连接的所述除锈工作头；

所述减震器设置在所述调整架与所述车厢底部之间，用以减少所述调整架受所述车厢的震动干扰。

6.根据权利要求5所述的除锈设备，其特征在于，所述除锈工作部还包括：检测装置和控制器；

所述检测装置设置在所述除锈工作头中所述至少一个激光出射口处，用于检测所述除锈工作头的工作姿态；

所述控制器分别与所述检测装置、调整架电连接，用于根据预设程序控制所述调整架调整所述除锈工作头，所述预设程序与所述除锈工作头的工作姿态相关联。

7.根据权利要求6所述的除锈设备，其特征在于，所述检测装置包括：大模场直径光纤、CCD相机或距离传感器；

其中，所述大模场直径光纤的一端连接有功率计或光谱仪，所述大模场直径光纤通过所述功率计或光谱仪与所述控制器电连接。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的除锈设备，其特征在于，所述除锈设备还包括设置在车厢内部的气泵以及设置在所述除锈工作头中所述至少一个激光出射口处的气体喷嘴，所述气体喷嘴通过气管与所述气泵连接。

9.根据权利要求8所述的除锈设备，其特征在于，所述气体喷嘴与所述除锈工作头同轴设置，所述气体喷嘴套设于所述除锈工作头的外侧。

10.根据权利要求1所述的除锈设备，其特征在于，所述除锈工作部包括至少一对所述除锈工作头，所述一对除锈工作头分别设置在所述铁轨的相对两侧。

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