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激光在高铁领域中的重要应用
来源: | 作者:medical-001 | 发布时间: 35天前 | 117 次浏览 | 分享到:
激光技术在高铁领域的应用广泛,主要包括车辆制造、设备维护与检修、接触网异物清理、无人驾驶技术和周界安防。在车辆制造中,激光焊接和切割技术提高了车身强度和零部件加工精度。设备维护方面,三维激光扫描技术辅助维修和预防性维护。接触网异物清理使用激光远程清除仪,确保列车供电和运行安全。无人驾驶技术中,激光雷达提供环境监测和避障功能。周界安防则通过激光对射报警系统保障高铁周边安全。


激光在高铁领域有以下应用:


1、车辆制造

  • 激光焊接:激光焊接技术可将高铁的不锈钢蒙皮与内部骨架由内向外用激光焊接起来,与传统焊接相比,这种焊接方式不允许蒙皮外表面看到焊接痕迹和热变形,对外表美观度要求很高,好似无疤缝合。焊接后的高铁车身强度高、密封性好、焊接变形小。例如,北京地铁 14 号线列车就采用了激光焊接技术,车身光滑洁净,无需喷涂料便可直接投入使用,既节省了喷涂费用,又更加环保。此外,激光焊接还可用于车辆转向架的制造

  • 激光切割:在高铁车辆制造过程中,需要对各种板材和型材进行切割。激光切割具有高精度、高速度、热影响区小等优点,能够满足高铁零部件对切割精度和质量的要求。例如,一些复杂形状的零部件可以通过激光切割快速、准确地完成加工。


2、设备维护与检修

  • 三维激光扫描:三维激光扫描技术能够大面积、高分辨率、快速地获取高铁车辆表面各个点的三维坐标、反射率和颜色等数据信息。通过将扫描得到的三维模型与设计模型进行对比,可以精确地发现车辆部件的变形、磨损、损坏等情况,为维修工作提供准确的定位和指导,辅助维修方案设计,确保维修过程中部件的精准安装和定位,提高维修质量,还能实现预防性维护,延长车辆使用寿命。


3、接触网异物清理

  • 激光远程异物清除仪(激光炮:铁路接触网设备完全暴露在室外,风筝、孔明灯、编织袋、防尘网、大棚塑料布等异物容易挂在接触网上,影响列车供电和运行安全。激光炮可以在地面精确瞄准接触网上的异物,通过发射激光束使异物温度升高后熔化或者气化升华,从而实现远程清除。这种方式不仅避免了人员上道作业的安全风险,还不影响列车运行秩序,处理过程操作便捷、安全可靠。


4、无人驾驶技术

  • 激光雷达:激光雷达可以探测到更微小的目标障碍物,防止铁路沿线小物体对列车安全运行造成危害,为高铁的无人驾驶技术提供支持。通过将激光雷达集成到高铁列车中,可以实时监测列车周围的环境,获取准确的距离、速度、方向等信息,帮助列车实现自动行驶、自动避障等功能,提高高铁运行的安全性和效率。


5、周界安防

  • 激光对射周界报警:在高铁沿线、车站等场所,可以设置激光对射周界报警系统。该系统通过发射和接收激光束,当有物体遮挡激光束时,会触发报警,从而实现对高铁周边区域的安全防范。激光对射周界报警具有误报率低、响应速度快、防范范围广等优点,能够有效保障高铁的安全运营。