1.一种铁路钢轨回收车,其特征在于:包括车架、车厢、控制箱、压力传感器、传送装置、第一挡板、切割装置、夹取机,车厢安装在车架上,由车架带动着车厢在轨道上行驶,车厢平行于钢轨方向的两端设有相同的传送装置,用于将钢轨传送到车厢中,车厢前后两端分别设有第一挡板、切割装置,且车厢后端安装的是两个相同的切割装置,夹取机安装在车厢后部分,用于夹取待回收的钢轨,第一挡板的两端均设有相同的压力传感器,用于检测钢轨接触到第一挡板,并将采集到的信息传输给控制箱,由控制箱控制车架、传送装置、切割装置、夹取机的工作,当需要对钢轨进行回收时,由控制箱控制夹取机夹住切断的钢轨一头,将钢轨夹起放到传送装置上,由控制箱控制传送装置将钢轨往第一挡板方向滑动,当第一挡板上的压力传感器被钢轨触碰到时,将信号传输给控制箱,由控制箱控制传送装置停止传送,接着控制切割装置将长出车厢的钢轨切断,再控制传送装置向内翻转,即可将钢轨放置到车厢中;
夹取机将钢轨夹取到传送装置上后,会继续夹着钢轨向前推动,直到钢轨被切割装置切断后才松开,进行下一段钢轨的夹取,夹取机完成一侧的钢轨回收后,再移动到另一根钢轨上方对钢轨进行回收;
所述传送装置包括第二挡板、第一钢条、滚筒、转轴、第二轴承、第一斜齿轮、第二斜齿轮、第一步进电机、第一伸缩电机、第二钢条,第二挡板安装在第二钢条上方,用于防止钢轨掉落在车厢外,滚筒设置在第一钢条与第二钢条之间,第一钢条偏车厢内侧,转轴固定在第二钢条与第二轴承之间,第二钢条两端均设有转轴和第二轴承,两个第二轴承分别固定在车厢前后两端,第一斜齿轮安装在最边上的滚筒上,第二斜齿轮安装在第一步进电机的旋转轴上,由第一步进电机带动第二斜齿轮转动,第二斜齿轮带动第一斜齿轮传动,进而带动最边上的滚筒转动,第一伸缩电机的伸缩杆与第一钢条连接,当切割装置将传送到传送装置上的钢轨切断后,控制箱控制第一伸缩电机收缩伸缩杆,将第一钢条往下拉,使得传送装置往车厢内侧倾斜,进而让切断的钢轨滑到车厢中;
所述切割装置包括切割机、齿条、滑槽、直齿轮、第二步进电机,采用两个相同的切割装置安装在车厢后壁上,且每个切割装置对应一个传输装置安装,分别用于对两个传送装置接到的钢轨进行切割,滑槽、第二步进电机安装在车厢后壁上,切割机安装在齿条上部分,齿条镶嵌在滑槽中,直齿轮安装在第二步进电机的输出轴上,由控制箱控制第二步进电机带动直齿轮转动,直齿轮带动齿条传动,再由齿条带动切割机移动,实现对钢轨的切割;
所述夹取机包括第二伸缩电机、滑轨、第三伸缩电机、第三步进电机、电动机械爪、高清摄像头、移动架,第三步进电机安装在车厢中,第三伸缩电机安装在第三步进电机的输出轴上,滑轨安装在第三伸缩电机的伸缩杆上,第二伸缩电机和移动架安装在滑轨上,且第二伸缩电机的伸缩杆与移动架连接,电动机械爪安装在移动架正下方,高清摄像头安装在移动架下方,用于辅助电动机械爪抓取钢轨,控制箱与第二伸缩电机、第三伸缩电机、第三步进电机、电动机械爪、高清摄像头连接,控制箱控制第三步进电机向左或者向右转动后,能将电动机械爪刚好处于钢轨的正上方,控制箱控制第三伸缩电机收缩时,电动机械爪刚好能够卡在钢轨上,控制箱控制第三伸缩电机伸出时,刚好能够将钢轨提起至滚筒水平位置,控制箱控制第二伸缩电机推或者拉动移动架在滑轨上移动,控制箱控制电动机械爪抓取钢轨,并在高清摄像头的辅助下对钢轨准确的抓取。
2.根据权利要求1所述的铁路钢轨回收车,其特征在于:所述车架包括变速箱、轮对、伺服电机、横梁、轴承座,采用两套轮对作为钢轨回收车的车轮,变速箱连接在前方轮对的车轴上,两套轮对上方安装有三根相同的横梁,横梁与轮对的车轴之间采用轴承座连接,伺服电机安装在中间横梁上,伺服电机的输出轴与变速箱连接起来,由伺服电机带动变速箱传动,变速箱带动轮对的车轴传动,进而带动轮对转动。
3.根据权利要求1所述的铁路钢轨回收车,其特征在于:所述车厢后壁安装切割装置的地方设置两个凹槽,便于齿条带动着切割机在车厢后壁上做上下运动。
4.根据权利要求1所述的铁路钢轨回收车,其特征在于:所述钢轨的回收方案为:需要对钢轨进行抓取时,控制箱控制电动机械爪张开,控制箱控制第三步进电机将滑轨移动至钢轨上方,电动机械爪随着滑轨移动至钢轨上方,控制箱控制第三伸缩电机收缩伸缩杆,将电动机械爪移动至钢轨上方,高清摄像头不停的采集钢轨所在的位置,并将采集到的图像信息传输给控制箱,经控制箱进行图像识别后不断调节电动机械爪的位置,使得电动机械爪能够处在钢轨上,控制箱再控制电动机械爪抓紧钢轨,控制箱控制第二伸缩电机收缩伸缩杆,带动着移动架往车厢方向移动,再通过高清摄像头采集传送装置所在位置,通过控制箱调节第三步进电机转动,使得电动机械爪抓取的钢轨处于滚筒上方,再控制第三伸缩电机收缩伸缩杆,将钢轨一端放在能被第一步进电机驱动的滚筒上,接着控制箱控制电动机机械爪松动钢轨,且不完全松开钢轨,使得钢轨随着滚筒传送至传送装置上,控制箱控制第一步进电机转动,带动最边上的滚筒转动,协助电动机械爪将钢轨往传送装置上移动,当压力传感器检测到钢轨到达了第一挡板处时,控制箱控制第一步进电机停止工作,接着控制第二步进电机将切割机往上升,使得切割机将长出车厢的钢轨切断,控制箱控制切割机关闭,再控制第一伸缩电机收缩,使得传送装置往车厢内部倾斜,将钢轨滑到车厢中,接着控制箱控制第二步进电机反向转动,将切割机往下收,电动机械爪在高清摄像头的协助下再次将剩下钢轨往传送装置上挪动,在传送装置的输送下将剩下的钢轨放置到车厢中,即完成对其中一根钢轨的回收,接着控制箱控制第三步进电机将电动机械爪移动至另一根钢轨上方,对另一根钢轨进行回收。
5.根据权利要求4所述的铁路钢轨回收车,其特征在于:所述控制箱包括金属铝盒、降压稳压模块、PLC控制器、FPGA控制板,压力传感器、摄像头与FPGA控制板连接,PLC控制器与FPGA控制板、伺服电机、第一步进电机、第一伸缩电机、第二步进电机、切割机、第二伸缩电机、第三伸缩电机、第三步进电机、电动机械爪连接,降压稳压模块对发电机输出的电源进行降压稳压,为PLC控制器、FPGA控制板、伺服电机、第一步进电机、第一伸缩电机、第二步进电机、切割机、第二伸缩电机、第三伸缩电机、第三步进电机、电动机械爪提供电源,压力传感器、摄像头将采集到的压力信息和图像信息传输给FPGA控制板进行处理,FPGA控制板将处理后得到的结果发送给PLC控制器,由PLC控制器控制伺服电机、第一步进电机、第一伸缩电机、第二步进电机、切割机、第二伸缩电机、第三伸缩电机、第三步进电机、电动机械爪做出相应的动作,从而实现对钢轨的回收。
6.根据权利要求5所述的铁路钢轨回收车,其特征在于:所述FPGA控制板对高清摄像头采集到的图像信息依次做灰度处理,将采集到的图像转换成灰度图,去除离散噪声点,在通过中值滤波法将图片的噪声滤掉,通过阈值分割后得到二值化图像,接着对二值化图像进行边缘检测处理,最后提取图像特征,以钢轨的颜色作为图像特征来识别钢轨。