本发明属于钢轨加工设备领域，具体涉及一种钢轨扭转系统及钢轨扭转方法。
背景技术：
钢轨是铁路轨道的主要组成部件之一。钢轨主要用于承受车轮的巨大压力，并将压力传递到轨枕上，同时还具有引导列车车轮前进方向的作用。钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。因此，在钢轨的加工过程中，根据实际应用的需要，需要对钢轨施加压力进行扭转整平或者弯曲，使钢轨符合设计的要求。随着铁路运行速度的不断提高，钢轨的加工精确度要求也越来越高。
目前，对钢轨进行扭转加工的技术落后，钢轨扭转的整个过程是分段分步进行的，各个加工阶段衔接不紧凑，仅局限于使用液压机对钢轨进行顶弯、校直的简单加工，钢轨的扭转精度不能准确控制，不能对加热温度、扭转力、扭转角度、钢轨型号等各项工艺参数进行实时记录，且对整个扭转加工过程不能进行自动化控制。
因此，如何对钢轨扭转全过程进行自动控制，提供一种可在线记录钢轨的加热温度及变形角度，整个扭转加工过程可控的钢轨扭转系统，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种钢轨扭转系统，该系统能够在加热状态下对钢轨进行扭转，对钢轨的扭转全过程进行数字化自动化控制，有效提高了生产效率，加工过程安全可靠，并且可在线记录加热温度和变形角度等扭转参数，钢轨扭转精度高，能够确保钢轨的扭转质量。本发明还在于提供一种钢轨扭转方法。
本发明提供的技术方案如下：
一种钢轨扭转系统，包括输送装置、加热装置、扭转装置、检测装置和控制装置，
所述输送装置接受所述控制装置控制，用于将钢轨输送至所述加热装置，且将加热后的钢轨输送至所述扭转装置；
所述加热装置接受所述控制装置控制，用于加热所述输送装置所输送的钢轨；
所述扭转装置接受所述控制装置控制，用于扭转所述输送装置所输送的加热后的钢轨；
所述检测装置接受所述控制装置控制，用于在所述扭转装置扭转加热后的钢轨的过程中检测钢轨变形量。
进一步的，所述输送装置包括输送机构和限位机构，所述输送机构用于输送钢轨，所述限位机构成对对称设置在待扭转钢轨的两侧，所述限位机构用于对输送过程中的钢轨进行限位。
进一步的，所述扭转装置包括扭转机构和驱动机构，所述驱动机构用于驱动扭转机构夹紧并扭转钢轨。
进一步的，所述扭转机构包括扭转臂，所述扭转臂和所述驱动机构均成对对称设置在待扭转钢轨的两侧，钢轨同一侧的所述扭转臂与所述驱动机构连接。
进一步的，所述检测装置包括角度检测器，用于检测钢轨变形角度，并将变形角度发送给所述控制装置。
进一步的，所述检测装置还包括视觉检测器，所述视觉检测器用于检测扭转后的钢轨的扭转角度，并将检测数据发送给所述控制装置。
进一步的，所述检测装置还包括扭转力检测设备，所述扭转力检测设备用于检测扭转过程中扭转力的大小，并将检测数据发送给所述控制装置。
进一步的，所述钢轨扭转系统还包括报警装置，所述报警装置与所述控制装置连接，并接受所述控制装置控制。
一种钢轨扭转方法，其特征在于，包括以下步骤：
输送钢轨，当钢轨到达加热位置后，停止输送；
加热钢轨，当钢轨温度到达预设温度后停止加热；
输送加热后的钢轨，当钢轨到达扭转位置后，停止输送钢轨；
扭转加热后的钢轨，并实时检测钢轨的变形角度，当钢轨变形角度达到预设值后，停止扭转；
检测扭转后的钢轨变形角度，钢轨变形角度达到预设值后，将钢轨运出；
或者钢轨变形角度未达到预设值，重新扭转钢轨。
进一步的，在加热钢轨的同时，实时采集加热温度并储存；
扭转加热后的钢轨的同时，实时采集钢轨的变形角度并储存；
扭转加热后的钢轨的同时，实时采集扭转力的大小并储存。
本发明提供的一种钢轨扭转系统，通过控制装置控制输送装置将钢轨输送至加热装置，并控制加热装置对钢轨加热至预设温度后，控制输送装置将加热后的钢轨输送至扭转装置，并控制扭转装置对钢轨进行扭转，该钢轨扭转系统可对钢轨扭转的全过程进行自动化控制，并对钢轨的加热温度和变形角度等数据进行在线记录，根据在线记录的参数进行优化匹配，实现对钢轨的扭转精度进行精确控制。该系统进行的钢轨扭转过程自动化程度高，减少操作人员，提高生产过程的安全性，有效降低了生产成本，提高生产效率；同时该系统可在加热状态下加工钢轨，扭转过程中钢轨不易产生裂纹，且扭转后的钢轨不会发生反弹，能够确保钢轨的扭转角度精确控制为所设定的角度，大大提高了钢轨扭转的质量。本发明还提供一种钢轨扭转方法，同样具备上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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本申请中记载的一些实施例，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为本实施例提供的钢轨扭转系统结构示意图。
附图标记说明：输送装置1；加热装置2；检测装置3；控制装置4；扭转机构5；驱动机构6；位移检测器7；角度检测器8；视觉检测器9。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1所示，本实施例提供的一种钢轨扭转系统，一种钢轨扭转系统，包括输送装置1、加热装置2、扭转装置、检测装置3和控制装置4，所述输送装置1接受所述控制装置4控制，用于将钢轨输送至所述加热装置2，且将加热后的钢轨输送至所述扭转装置；所述加热装置2接受所述控制装置4控制，用于加热所述输送装置1所输送的钢轨；所述扭转装置接受所述控制装置4控制，用于扭转所述输送装置1所输送的加热后的钢轨；所述检测装置3接受所述控制装置4控制，用于在所述扭转装置扭转加热后的钢轨的过程中检测钢轨变形量。
现有的钢轨扭转加工技术，不能对加热温度、扭转力、扭转角度、钢轨型号等各项工艺参数进行实时记录。本实施例提供的一种钢轨扭转系统，通过控制装置4控制输送装置1将钢轨推送至加热装置2，并控制加热装置2对钢轨进行加热至预设温度后，立即控制输送装置1将加热后的钢轨输送至扭转装置，并控制扭转装置对钢轨进行夹紧和扭转，在扭转过程中，检测装置3实时检测钢轨的变形角度并发送给控制装置4，控制装置4记录钢轨的扭转变形角度，并将检测的变形角度与预设值进行比较，待变形角度达到预设值，停止扭转，并控制将扭转后的钢轨退出。该钢轨扭转系统可在对钢轨扭转全过程进行自动化控制，并对扭转过程中的钢轨型号、加热温度及变形角度等数据进行在线记录，根据在线记录的参数进行优化匹配，实现对钢轨的扭转精度进行精确控制。
该系统进行的钢轨扭转过程自动化程度高，减少操作人员，提高生产过程的安全性，有效降低了生产成本，提高生产效率；同时该装置可在加热状态下加工钢轨，扭转过程中钢轨不易产生裂纹，且扭转后的钢轨不会发生反弹，能够确保钢轨的扭转角度精确控制为所设定的角度，大大提高了钢轨扭转的质量。
本实施例可采用位移检测器7，实时检测输送装置1输送钢轨的过程中钢轨的位置信息，并将钢轨的位置检测信息发送给控制装置4，控制装置4记录钢轨的位置信息，并将检测的位置信息与预设的位置信息进行比较，对钢轨位移距离进行调整，从而实现对钢轨输送位置的精确控制。位移检测器7可优选采用位移传感器。
本实施例中，加热装置2优选中频感应加热器，加热装置2对钢轨的成型部位进行加热，加热装置可记录升温曲线等参数，并可根据实际需要对加热温度、加热时间及升温速率等加热参数进行调整，或者加热装置将加热温度发送给控制装置4，控制装置4对加热温度、升温速率及加热时间等参数进行实时记录，并得出升温曲线，待加热温度达到预热温度值后，控制装置4立即控制输送装置1继续输送钢轨，感应线圈通过电磁感应对钢轨进行加热，加热过程简单，控制方便。
具体的，所述输送装置1包括输送机构和限位机构，所述输送机构用于输送钢轨，所述限位机构成对对称设置在待扭转钢轨的两侧，所述限位机构用于对输送过程中的钢轨进行限位。
本实施例中，控制装置4控制输送机构输送钢轨，输送机构包括导轨，导轨可以直接输送钢轨，输送机构还可以包括推送部件，推送部件推送钢轨在导轨上移动。限位机构可在钢轨输送的不同阶段对钢轨进行定位。输送机构与限位机构配合使用，能够确保钢轨准确地运送至加热机构。
本实施例对扭转装置进行进一步说明，所述扭转装置包括扭转机构5和驱动机构6，所述驱动机构6用于驱动扭转机构5夹紧并扭转钢轨。
控制装置4控制驱动机构6，驱动机构6优选液压驱动，液压驱动包括液压油缸，液压油缸驱动扭转机构5扭转钢轨。采用液压驱动，动作灵敏，操作简单，与控制装置4连接便于自动化控制，可频繁启动，并且可以换方向驱动。
更具体的，所述扭转机构5包括扭转臂，所述扭转臂和所述驱动机构6均成对对称设置在待扭转钢轨的两侧，钢轨同一侧的所述扭转臂与所述驱动机构6连接。
本实施例中，扭转臂对称设置在待扭转钢轨两侧，可以进行双向扭转，方便调节钢轨的变形量，提高了钢轨的扭转精度，例如，钢轨变形量过小，可继续对钢轨进行扭转，反之，钢轨变形量过大，反向扭转钢轨，直至钢轨扭转角度为所需的角度。
具体的，所述检测装置3包括角度检测器8，所述角度检测器8用于检测钢轨变形角度，并将变形角度发送给所述控制装置4。
本实施例中，角度检测器8优选角度传感器，角度检测器8设置在扭转装置上，用于实时检测、采集钢轨扭转变形的角度数据，并将检测的变形角度数据发送给控制装置4，控制装置4实时存储钢轨的变形角度并根据检测结果控制扭转装置对钢轨进行扭转加工，当钢轨的变形角度达到预设值后，控制装置4控制扭转装置停止扭转，并控制扭转装置取消夹紧钢轨；变形角度未达到预设值，则控制装置4控制扭转装置继续对钢轨进行扭转，并记录下扭转的次数；当变形角度超过预设值，则控制装置4控制扭转装置对钢轨进行反向扭转。角度检测器8能够精确测量钢轨变形的角度，并且便于自动化控制。
更具体的，所述检测装置3还包括视觉检测器9，所述视觉检测器9用于检测钢轨的扭转角度，并将检测数据发送给所述控制装置4。
所述视觉检测器9与所述控制装置4连接，视觉检测器9对扭转后的钢轨的变形角度进行检测，并发送给控制装置4，控制装置4记录变形角度，并对变形角度与预设值进行比较，达到预设值后，控制装置4控制输送机构将钢轨退出；变形角度未达到预设值，则控制装置4控制扭转装置继续对钢轨进行扭转，并记录下扭转的次数；当变形角度超过预设值，则控制装置4控制扭转装置对钢轨进行反向扭转，视觉检测器9的设置使扭转过程中钢轨形变量的控制更加精确。
更具体的，所述检测装置3还包括扭转力检测设备，所述扭转力检测设备用于检测扭转过程中扭转力的大小，并将检测数据发送给所述控制装置4。
本实施例中，扭转力检测设备优选测力传感器，测力传感器对钢轨扭转过程中的扭转力进行实时检测，并发送给控制装置4，控制装置4对扭转力进行实时记录存储，并根据检测的扭转力的大小控制扭转装置对钢轨进行扭转加工控制，通过控制装置4对检测的变形角度及扭转力的大小，进行参数优化，使控制更加精确。
进一步对方案进行优化，所述钢轨扭转系统还包括报警装置，所述报警装置与所述控制装置4连接，并接受所述控制装置4控制。
本实施例中报警装置优选报警器，当钢轨输送位置超过预设位置，或者钢轨的加热温度、扭转变形角度或者扭转力超过预设值后，报警装置发出报警信号，并且通过在控制装置4中根据日期或者使用频率预设保养日期，并控制报警器进行保养提示，报警装置还可以对装置的故障进行报警。
本实施例提供的一种钢轨扭转方法，包括以下步骤：
输送钢轨，当钢轨到达加热位置后，停止输送；
加热钢轨，当钢轨温度到达预设温度后停止加热；
输送加热后的钢轨，当钢轨到达扭转位置后，停止输送钢轨；
扭转加热后的钢轨，并实时检测钢轨的变形角度，当钢轨变形角度达到预设值后，停止扭转；
检测扭转后的钢轨变形角度，钢轨变形角度达到预设值后，将钢轨运出；
或者钢轨变形角度未达到预设值，重新扭转钢轨。
进一步对钢轨扭转的方法进行优化，在加热钢轨的同时，实时采集加热温度并储存；
扭转加热后的钢轨的同时，实时采集钢轨的变形角度并储存；
扭转加热后的钢轨的同时，实时采集扭转力的大小并储存。
优选的，当钢轨位置未达到加热位置或扭转位置时，或者加热温度或变形角度超过预设值时，进行报警提示。本实施例中，报警装置优选报警器，可以根据需要还可以在控制装置或者报警装置中设置保养提示或故障报警，在对钢轨进行输送扭转的过程，报警器对设备超负荷及设备故障等情况进行报警，并先通过控制装置进行自动控制调节，恢复设备正常运行，或者进行人工控制。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。