專利名稱：高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無砟軌道軌道板調(diào)整、定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高速鐵路無砟 軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備。
背景技術(shù)：
高速鐵路無砟軌道與傳統(tǒng)的鐵路修建方法不同，它的鋼軌是由扣件安裝在由水泥 預(yù)制或現(xiàn)澆的軌道板基礎(chǔ)上，此種采用專門水泥預(yù)制成的板式結(jié)構(gòu)的軌道稱為板式軌道， 且該板稱為軌道板。目前，我國正在修建的幾條高速鐵路都采用了這種方法。板式軌道的 施工中，最重要的環(huán)節(jié)是對軌道板的精確定位調(diào)整工作，實際進行定位調(diào)整時，必須使軌道 板的空間位置與設(shè)計的理論位置相吻合，最終使軌道板的高程方向、中線方向的偏差不超 過 0. 3mmο我國高速鐵路采用的軌道板分為CRTS I型和CRTS II型兩種，目前大量采用的是 CRTS II型板，重約9噸，幾何尺寸為6. 5mX2. 65mX0.2m。實際施工前，首先由專門的起重 設(shè)備將軌道板粗略放置在路基底座板上，并在軌道板與路基座之間放置稱為“精調(diào)爪”的支 撐器。其中，每塊軌道板所安裝精調(diào)爪的數(shù)量為六件，六件精調(diào)爪分別安裝在軌道板的四角 和中間部位，上述精調(diào)爪上設(shè)置有兩個互相垂直的絲桿，實際調(diào)整定位時可以通過轉(zhuǎn)動這 兩個互相垂直的絲桿，使軌道板的位置在高程和橫向產(chǎn)生位移，并相應(yīng)對軌道板的高程和 中線進行相應(yīng)調(diào)整。實際施工過程中，為了展開工作面，一個施工單位通常需要同時使用數(shù) 千件精調(diào)爪。目前，每塊軌道板所采用定位的方法為人工精調(diào)方法，具體而言是由一名測量員 在13米至19. 5米范圍內(nèi)操作全站儀和測量電腦，并向得到擺放現(xiàn)狀下高程與方向的偏差 值，再將偏差值對應(yīng)口頭告知四名調(diào)整工人，而調(diào)整工人再使用手動扳手，扳動調(diào)整精調(diào)爪 的兩個絲杠，使軌道板在高程、橫向上移動，最終將軌道板調(diào)整到理論上的空間位置。上述人工精調(diào)的方法缺點是顯而易見的，其主要存在以下幾個方面的缺陷和不 足1)、軌道板的偏差信息是由測量員向調(diào)整工人以喊話的方式傳遞的，兩者相距13 米或19. 5米，一次測量后測量員必須向調(diào)整工人傳遞4組動作數(shù)據(jù)和方向，非常辛苦且易出錯。2)、調(diào)整工人按照測量員的指示，使用手動扳手轉(zhuǎn)動精調(diào)爪的絲桿，使軌道板移 動，勞動強度很大。3)、四名調(diào)整工人無法同步動作，因此調(diào)整過程相互影響。4)、人工轉(zhuǎn)動絲桿無法掌握轉(zhuǎn)動角度，一次轉(zhuǎn)動調(diào)整很難達到0. 5mm的動作精度， 因此需要反復(fù)測量、調(diào)整多次后，才能達到0. 3mm的調(diào)整精度要求。綜上，由于上述因素的影響，人工精調(diào)方法的效率始終存在一個不可避免的極限 值，并且精調(diào)精度不高，因而使得軌道板的精調(diào)定位成為板式軌道施工的關(guān)鍵控制點和施 工進度的制約環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高速鐵路 無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其設(shè)計合理、使用操作簡便且使用效果好，能在測量標(biāo)架 的指導(dǎo)下，代替人工對軌道板進行全自動調(diào)整與定位，能有效提高軌道板的調(diào)整效率和定 位精度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種高速鐵路無砟軌道軌道板 全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在于包括通過分別對安裝于需精調(diào)定位軌道板上的多個精調(diào)爪 進行調(diào)整以對軌道板的安裝位置進行準(zhǔn)確定位的多個調(diào)整器、根據(jù)測量裝置測量得出的軌 道板的實際位置與設(shè)計位置之間的偏差值同步對多個所述調(diào)整器的調(diào)整方向與調(diào)整量進 行控制驅(qū)動的控制臺、與控制臺相接的動力配電箱和能沿軌道板前后移動的移動車架，多 個所述調(diào)整器和控制臺均安裝在移動車架上，多個所述調(diào)整器均與控制臺電連接；所述調(diào) 整器包括分別對所述精調(diào)爪的垂直螺桿和水平螺桿進行調(diào)整的高程調(diào)整器和方向調(diào)整器 兩種，高程調(diào)整器和方向調(diào)整器分別與所述垂直螺桿和水平螺桿相接。上述高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征是所述控制臺包括控制 器和多個均由控制器進行控制且相應(yīng)分別對多個所述調(diào)整器進行驅(qū)動的功率驅(qū)動模塊，所 述功率驅(qū)動模塊的數(shù)量與所述調(diào)整器的數(shù)量相同且多個所述功率驅(qū)動模塊分別與多個所 述調(diào)整器電連接。上述高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征是所述控制臺還包括與 控制器相接的參數(shù)設(shè)置單元以及均由控制器進行控制的顯示器和報警單元，所述顯示器和 報警單元均與控制器相接。上述高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征是所述高程調(diào)整器包括 安裝在移動車架上的安裝框架一、由所述功率驅(qū)動模塊進行驅(qū)動控制的驅(qū)動電機一、與驅(qū) 動電機一的動力輸出軸相接的減速機一和對所述垂直螺桿進行相應(yīng)調(diào)整的驅(qū)動套管一，所 述驅(qū)動套管一的一端與減速機一的動力輸出軸相接且其另一端與所述垂直螺桿緊固連接， 所述驅(qū)動電機一與所述功率驅(qū)動模塊相接，所述驅(qū)動電機一和減速機一均安裝在安裝框架 一上；所述方向調(diào)整器包括安裝在移動車架上的安裝框架二、由所述功率驅(qū)動模塊進行驅(qū) 動控制的驅(qū)動電機二、與驅(qū)動電機二的動力輸出軸相接的減速機二和對所述垂直螺桿進行 相應(yīng)調(diào)整的驅(qū)動套管二，所述驅(qū)動套管二的一端與減速機二的動力輸出軸相接且其另一端 與所述垂直螺桿緊固連接，所述驅(qū)動電機二與所述功率驅(qū)動模塊相接，所述驅(qū)動電機二和 減速機二均安裝在安裝框架二上。上述高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征是所述測量裝置與將其 測量結(jié)果與軌道板的設(shè)計位置對應(yīng)的設(shè)計值進行對比分析并相應(yīng)得出軌道板的實際位置 與設(shè)計位置之間的偏差值的測量主機相接，且測量主機與控制器相接。上述高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征是所述精調(diào)爪的數(shù)量為 6個，且6個精調(diào)爪包括4個分別安裝于軌道板四個頂角處的精調(diào)爪和2個分別安裝于軌道 板左右兩側(cè)中部的精調(diào)爪；所述調(diào)整器的數(shù)量為10個且10個所述調(diào)整器包括6個高程調(diào) 整器和4個方向調(diào)整器，6個高程調(diào)整器包括4個對應(yīng)分別與安裝于軌道板四個頂角處的4 個精調(diào)爪的垂直螺桿相接的高程調(diào)整器和2個對應(yīng)分別與安裝于軌道板左右兩側(cè)中部的2個精調(diào)爪的垂直螺桿相接的高程調(diào)整器，6個高程調(diào)整器分別對應(yīng)布設(shè)在6個精調(diào)爪上方， 4個方向調(diào)整器對應(yīng)分別對應(yīng)布設(shè)在安裝于軌道板四個頂角處的4個精調(diào)爪側(cè)面。上述高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征是所述高程調(diào)整器還包 括對驅(qū)動電機一的位移進行實時檢測且將所檢測位移信號同步上傳至控制器的位移傳感 器一，所述位移傳感器一與控制器相接且其安裝在驅(qū)動電機一的電機外殼上；所述方向調(diào) 整器還包括對驅(qū)動電機二的位移進行實時檢測且將所檢測位移信號同步上傳至控制器的 位移傳感器二，所述位移傳感器二與控制器相接且其安裝在驅(qū)動電機二的電機外殼上。上述高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征是所述驅(qū)動套管一同軸 套裝在所述垂直螺桿上，且驅(qū)動套管二同軸套裝在所述水平調(diào)整螺桿上；驅(qū)動套管一與所 述垂直螺桿之間以及驅(qū)動套管二與所述水平調(diào)整螺桿之間均通過雙頂緊螺絲進行緊固，所 述雙頂緊螺絲對應(yīng)布設(shè)在安裝框架一或安裝框架二上。上述高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征是所述移動車架包括車 架本體以及分別安裝在車架本體前后部的前軸輪系和后軸輪系，所述前軸輪系和后軸輪系 均包括固定安裝在車架本體左右兩側(cè)的左輪安裝件和右輪安裝件以及左右兩個能分別沿 軌道板的左右側(cè)壁行走且二者間寬度可調(diào)的行走輪，左右兩個所述行走輪分別安裝在所述 左輪安裝件和右輪安裝件上。上述高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征是所述左行走輪包括沿 軌道板的側(cè)壁前后移動且呈水平向布設(shè)的導(dǎo)向輪、安裝在所述左輪安裝件或右輪安裝件底 部且能對導(dǎo)向輪的安裝位置進行左右移動的可調(diào)支架和安裝在可調(diào)支架內(nèi)側(cè)且能沿軌道 板的上表面前后移動的支撐輪，所述導(dǎo)向輪和支撐輪的輪軸均通過軸承安裝在可調(diào)支架 上，所述可調(diào)支架包括安裝在所述左輪安裝件或右輪安裝件底部的安裝支架和布設(shè)在所述 安裝支架內(nèi)部且能帶動導(dǎo)向輪的輪軸左右移動的調(diào)整件，所述調(diào)整件與導(dǎo)向輪的輪軸固定 連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、采用目前所使用的精調(diào)爪為支撐系統(tǒng)，即在現(xiàn)有精調(diào)爪支撐的基礎(chǔ)上進行精 調(diào)，因而在自動調(diào)整結(jié)束后將調(diào)整器移去，精調(diào)爪仍保持目前狀態(tài)，即軌道板達到最終位置 后不用更換支撐器，因而沒有第二次誤差的產(chǎn)生。因而，由于本發(fā)明仍利用目前的精調(diào)爪為 支撐系統(tǒng)，因而不用給施工單位增加其他成本的支出，不改變現(xiàn)有的施工工藝，采用電動調(diào) 整器轉(zhuǎn)動精調(diào)爪的兩方向絲桿，使軌道板按照消除誤差的方向轉(zhuǎn)動。2、不改變現(xiàn)有測量方法和數(shù)據(jù)系統(tǒng)，兼容國內(nèi)主流的測量標(biāo)架系統(tǒng)，不改變最終 的結(jié)果評價系統(tǒng)。3、調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使用操作方便，且調(diào)整器與精調(diào)爪螺桿之間采用快速可靠 的連接方式，拆裝方便，同時拆裝對調(diào)整結(jié)果沒有任何影響。4、測量人員與本發(fā)明之間采用無線數(shù)據(jù)溝通，摒棄了人工喊話的原始操作方式， 調(diào)整順序、調(diào)整邏輯和調(diào)整量仍由測量人員決定，并且在測量主機上通過按鍵或觸摸屏立 即實現(xiàn)，不用中間傳遞過程，不用通過調(diào)整工人去手動完成。5、由數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、控制系統(tǒng)(即控制臺)、執(zhí)行系統(tǒng)(即調(diào)整器)和反饋系統(tǒng)(即 位移傳感器)協(xié)調(diào)組成整個系統(tǒng)，10臺調(diào)整器可以同時協(xié)調(diào)動作，可以快速將軌道板調(diào)整 至理想位置，減少了測量與循環(huán)的次數(shù)，調(diào)整效率大幅提高。
6、可以將收到數(shù)據(jù)、動作結(jié)束、動作異常等信息，在控制臺的觸摸屏上進行不同直 觀顯示，同時也向測量人員的測量主機上同步傳輸，使操作效率進一步提高。7、高程調(diào)整器和水平調(diào)整器中所采用的驅(qū)動電機均為高精度的伺服電機，轉(zhuǎn)動精 度在1/2500圈，通過減速機后可以達到0. OOlmm的精度，遠遠高于控制誤差0. 3mm,因此一 次動作準(zhǔn)確度遠遠高于人工調(diào)整，減少了 “測量——調(diào)整”循環(huán)的次數(shù)。8、由伺服電機和精密減速機單元組成電動調(diào)整器對精調(diào)爪進行精確調(diào)整的驅(qū)動 部分，取代了傳統(tǒng)采用人工扳手進行手動調(diào)整的調(diào)整方式，以巨大的扭矩輸出代替人力，驅(qū) 動精調(diào)爪的垂直螺桿和水平螺桿以對軌道板的安裝位置進行精確調(diào)整定位。9、使用效果好且調(diào)整精度高，在數(shù)字信號的控制下，所有調(diào)整器按照需要的方向 和轉(zhuǎn)動量進行同步轉(zhuǎn)動，不會出現(xiàn)過調(diào)或互相影響的現(xiàn)象。10、各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、安裝布設(shè)方便且使用操作方便，主要由控制臺、調(diào)整器 和移動車架三大部分組成，其中控制臺是整個設(shè)備的核心單元，它由無線數(shù)據(jù)電臺、控制 器、輸出驅(qū)動功率模塊等硬件組成；在控制器中安裝了專用控制軟件，與硬件共同完成控制 功能。整套設(shè)備配備有10個代替人工動作的調(diào)整器，這些調(diào)整器由精密伺服電機和減速機 等組成，用來實現(xiàn)軌道板四角高程與方向、中間高程的動作；移動車架將各部分連接成一個 整體，并起到運輸和保護各部件的作用。11、省時省力且實用價值高，推廣應(yīng)用前景廣泛，本發(fā)明從取代人工調(diào)整方法的要 求出發(fā)，在有效提高軌道板定位調(diào)整精度的同時，也能有效提高軌道板定位調(diào)整的效率，并 能降低操作人員的勞動強度，本發(fā)明的調(diào)整效率是人工調(diào)整的2-3倍，采用本發(fā)明能徹底 改變傳統(tǒng)的人工調(diào)整方式，可以省力高效的完成調(diào)整工作，使軌道板的調(diào)整效率提高至一 倍至兩倍以上。同時，使用本發(fā)明調(diào)整軌道板時測量人員不用通過喊話指揮，只需要在測量 主機上點擊屏幕，即可遙控調(diào)整器，實現(xiàn)自動準(zhǔn)確的軌道板調(diào)整定位動作。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計合理、使用操作簡便且使用效果好、調(diào)整效率和調(diào)整精度均 大幅提高，能在測量標(biāo)架的指導(dǎo)下，代替人工對軌道板進行全自動調(diào)整與定位，以達到提高 軌道板調(diào)整效率和定位精度的目的，非常符合現(xiàn)有軌道板調(diào)整定位的工藝流程，大幅度提 高調(diào)整效率和精度，降低勞動強度，節(jié)約人力，具有很好的市場前景。同時，由于本發(fā)明在目 前最常用的雙螺桿和單螺桿精調(diào)爪的基礎(chǔ)上設(shè)計而成，使用本發(fā)明調(diào)整軌道板時，不用更 換精調(diào)爪，一次調(diào)整完成后，精調(diào)爪保持原位不動，不會帶來二次誤差。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的使用狀態(tài)參考圖。圖2為圖1的右視圖。圖3為本發(fā)明高程調(diào)整器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明水平調(diào)整器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明行走的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的右視圖。圖7為本發(fā)明的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明
1-軌道板；2-1-高程調(diào)整器；2-11-安裝框架一 2-12-驅(qū)動電機一； 2-13-減速機一 ；2-14-驅(qū)動套管一2-15-位移傳感器一；2-2-方向調(diào)整器；2-21-安裝框架二2-22-驅(qū)動電機二；2-23-減速機二；2-24-驅(qū)動套管二2-25-位移傳感器二 ；3-控制臺；3-1-控制器；3-2-功率驅(qū)動模塊；3-3-報警單元；3-4-觸摸式顯示屏；4-移動車架；4-1-車架本體；4-2-導(dǎo)向輪； 4-3-可調(diào)支架；4-4-支撐輪；4-5-防雨罩；5-動力配電箱；6-測量裝置；7-測量主機。
具體實施例方式如圖1、圖2所示的一種高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，包括通過分別 對安裝于需精調(diào)定位軌道板1上的多個精調(diào)爪進行調(diào)整以對軌道板1的安裝位置進行準(zhǔn)確 定位的多個調(diào)整器、根據(jù)測量裝置(6)測量得出的軌道板1的實際位置與設(shè)計位置之間的 偏差值同步對多個所述調(diào)整器的調(diào)整方向與調(diào)整量進行控制驅(qū)動的控制臺3、與控制臺3 相接的動力配電箱5和能沿軌道板1前后移動的移動車架4，多個所述調(diào)整器和控制臺3均 安裝在移動車架4上，多個所述調(diào)整器均與控制臺3電連接。所述精調(diào)爪包括支撐體以及安 裝在所述支撐體上且分別對軌道板1的高程和中線方向進行調(diào)整的垂直螺桿和水平螺桿。 所述垂直螺桿和水平螺桿呈垂直布設(shè)，所述垂直螺桿與軌道板1呈垂直布設(shè)且所述水平螺 桿與軌道板1呈平行布設(shè)。本實施例中，所采用的精調(diào)爪為現(xiàn)有在無砟軌道軌道板施工過 程中支撐在軌道板與路基座之間的高速鐵路軌道板用精調(diào)爪。所述調(diào)整器包括分別對所述 精調(diào)爪的垂直螺桿和水平螺桿進行調(diào)整的高程調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2種，高程調(diào)整 器2-1和方向調(diào)整器2-2分別與所述垂直螺桿和水平螺桿相接。本實施例中，所述移動車 架4的中心軸線與軌道板1的中心軸線相重合。結(jié)合圖7，本實施例中，所述控制臺3包括控制器3-1和多個均由控制器3-1進行 控制且相應(yīng)分別對多個所述調(diào)整器進行驅(qū)動的功率驅(qū)動模塊3-2，所述功率驅(qū)動模塊3-2 的數(shù)量與所述調(diào)整器的數(shù)量相同且多個所述功率驅(qū)動模塊3-2分別與多個所述調(diào)整器電 連接。所述功率驅(qū)動模塊3-2的數(shù)量與所述調(diào)整器的數(shù)量相同。所述控制臺3還包括與控制器3-1相接的參數(shù)設(shè)置單元以及均由控制器3-1進行 控制的顯示器和報警單3-3，所述顯示器和報警單3-3均與控制器3-1相接。本實施例中， 所述參數(shù)設(shè)置單元和所述顯示器集成為觸摸式顯示屏3-4。所述測量裝置6與將其測量結(jié)果與軌道板1的設(shè)計位置對應(yīng)的設(shè)計值進行對比分 析并相應(yīng)得出軌道板1的實際位置與設(shè)計位置之間的偏差值的測量主機7相接，且測量主 機7與控制器3-1相接。本實施例中那個，所述測量主機7與控制器3-1之間以無線通信方式進行雙向通 信，相應(yīng)地，所述控制臺3還包括與控制器3-1相接的無線通信模塊一，同時測量主機7上 接有與所述無線通信模塊一配合使用的無線通信模塊二。綜上，所述控制臺3包括無線數(shù)據(jù)收發(fā)電臺(具體指無線通信模塊一)、控制器 3-1 (具體采用數(shù)字控制器)、多個功率驅(qū)動模塊3-2、電源保護模塊、操作開關(guān)、與所述無線通信模塊一相接的外接天線、報警單元3-3、觸摸式顯示屏3-4等部件。所述觸摸式顯示屏 3-4用來顯示多個所述調(diào)整器的動作量、動作方向、設(shè)備狀態(tài)、報警信號等信息，也是輸入調(diào) 整量(半自動)、控制參數(shù)、選擇控制功能等的主要人機交互入口。所述動力配電箱5具有 過載保護、防漏電功能等功能。如圖3所示，所述高程調(diào)整器2-1包括安裝在移動車架4上的安裝框架一 2-11、 由所述功率驅(qū)動模塊3-2進行驅(qū)動控制的驅(qū)動電機一 2-12、與驅(qū)動電機一 2-12的動力輸 出軸相接的減速機一 2-13和對所述垂直螺桿進行相應(yīng)調(diào)整的驅(qū)動套管一 2-14，所述驅(qū)動 套管一 2-14的一端與減速機一 2-13的動力輸出軸相接且其另一端與所述垂直螺桿緊固連 接，所述驅(qū)動電機一 2-12與所述功率驅(qū)動模塊3-2相接，所述驅(qū)動電機一 2-12和減速機一 2-13均安裝在安裝框架一 2-11上。如圖4所示，所述方向調(diào)整器2-2包括安裝在移動車架4上的安裝框架二 2-21、 由所述功率驅(qū)動模塊3-2進行驅(qū)動控制的驅(qū)動電機二 2-22、與驅(qū)動電機二 2-22的動力輸 出軸相接的減速機二 2-23和對所述垂直螺桿進行相應(yīng)調(diào)整的驅(qū)動套管二 2-24，所述驅(qū)動 套管二 2-24的一端與減速機二 2-23的動力輸出軸相接且其另一端與所述垂直螺桿緊固連 接，所述驅(qū)動電機二 2-22與所述功率驅(qū)動模塊3-2相接，所述驅(qū)動電機二 2-22和減速機二 2-23均安裝在安裝框架二 2-21上。實際安裝時，所述驅(qū)動套管一 2-14同軸套裝在所述垂直螺桿上，且驅(qū)動套管二 2-24同軸套裝在所述水平調(diào)整螺桿上；驅(qū)動套管一 2-14與所述垂直螺桿之間以及驅(qū)動套 管二 2-24與所述水平調(diào)整螺桿之間均通過雙頂緊螺絲進行緊固，所述雙頂緊螺絲對應(yīng)布 設(shè)在安裝框架一 2-11或安裝框架二 2-21上。本實施例中，所述驅(qū)動套管一 2-14和驅(qū)動套 管二 2-24均為內(nèi)部橫截面為正十二邊形的套筒，因而高程調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2均 采用內(nèi)十二邊的套筒分別對應(yīng)與精調(diào)爪的垂直螺桿和水平螺桿連接，安裝和拆卸都非?？?捷，且安裝完成后通過所述雙頂緊螺絲將精調(diào)爪和調(diào)整器緊固在一起，起到夾緊和支撐各 調(diào)整器的作用。所述驅(qū)動電機一 2-12和驅(qū)動電機二 2-22均為伺服電機，且減速機一 2_13和減速 機2-23均為大扭矩減速機，所述驅(qū)動套管一 2-14和驅(qū)動套管二 2-24分別布設(shè)在安裝框架 一 2-11和安裝框架二 2-21的正下方。本實施例中，所述高程調(diào)整器2-1還包括對驅(qū)動電機一 2-12的位移進行實時檢測 且將所檢測位移信號同步上傳至控制器3-1的位移傳感器一 2-15，所述位移傳感器一 2-15 與控制器3-1相接且其安裝在驅(qū)動電機一 2-12的電機外殼上。所述方向調(diào)整器2-2還包括 對驅(qū)動電機二 2-22的位移進行實時檢測且將所檢測位移信號同步上傳至控制器3-1的位 移傳感器二 2-25，所述位移傳感器二 2-25與控制器3-1相接且其安裝在驅(qū)動電機二 2_22 的電機外殼上。實際進行接線時，驅(qū)動電機一 2-12和驅(qū)動電機二 2-22與控制臺3的功率 驅(qū)動模塊3-2之間通過動力電纜進行連接，接收控制臺3的驅(qū)動功率信號；位移傳感器一 2-15和位移傳感器二 2-25與控制臺3的控制器3-1之間通過反饋電纜進行連接，向控制臺 3傳送各調(diào)整的動作量(即調(diào)整量)。所述移動車架4上對應(yīng)設(shè)置有供高程調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2安裝在的外掛 式支座，因而實際對高程調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2進行運輸時，只需將高程調(diào)整器2-1 和方向調(diào)整器2-2掛接在所述外掛式支座即可，拆卸非常方便。
本實施例中，所述精調(diào)爪的數(shù)量為6個，且6個精調(diào)爪包括4個分別安裝于軌道板1四個頂角處的精調(diào)爪和2個分別安裝于軌道板1左右兩側(cè)中部的精調(diào)爪。所述調(diào)整器的 數(shù)量為10個且10個所述調(diào)整器包括6個高程調(diào)整器2-1和4個方向調(diào)整器2-2，6個高程調(diào)整器2-1包括4個對應(yīng)分別與安裝于軌道板1四個頂角處的4個精調(diào)爪的垂直螺桿相接 的高程調(diào)整器2-1和2個對應(yīng)分別與安裝于軌道板1左右兩側(cè)中部的2個精調(diào)爪的垂直螺 桿相接的高程調(diào)整器2-1，6個高程調(diào)整器2-1分別對應(yīng)布設(shè)在6個精調(diào)爪上方，4個方向調(diào) 整器2-2對應(yīng)分別對應(yīng)布設(shè)在安裝于軌道板1四個頂角處的4個精調(diào)爪側(cè)面。實際對軌道板1進行安裝時，先在軌道板1上布設(shè)測量裝置6的10個測量標(biāo)志點 (也可以將測量標(biāo)志點布設(shè)在移動車架4上)，且10個測量標(biāo)志點對應(yīng)分別為軌道板1四 個頂角處的高程標(biāo)志點、軌道板1左右兩側(cè)中部的高程標(biāo)志點和軌道板1四個頂角處的方向標(biāo)志點。實際測量時，為方便起見，通常需對所布設(shè)的10個測量標(biāo)志點進行編號，本實施 例中，將軌道板1四個頂角處的高程標(biāo)志點和軌道板1左右兩側(cè)中部的高程標(biāo)志點依次標(biāo) 記為HI、H2、H3、H6、H7和H8 ；軌道板1四個頂角處的方向標(biāo)志點依次標(biāo)記為Ql、Q3、Q6和 Q8。本實施例中，對6個高程調(diào)整器2-1和4個方向調(diào)整器2-2相應(yīng)進行編號，且6個高程 調(diào)整器2-1和4個方向調(diào)整器2-2的編號分別與各自所調(diào)整位置處所布設(shè)測量標(biāo)志點的編 號一一對應(yīng)，則6個高程調(diào)整器2-1的編號依次為H1、H2、H3、H6、H7和H8，4個方向調(diào)整器 2-2的編號依次為Q1、Q3、Q6和Q8。本實施例中，所述移動車架4包括車架本體4-1以及分別安裝在車架本體4-1前 后部的前軸輪系和后軸輪系，所述前軸輪系和后軸輪系均包括固定安裝在車架本體4-1左 右兩側(cè)的左輪安裝件和右輪安裝件以及左右兩個能分別沿軌道板1的左右側(cè)壁行走且二 者間寬度可調(diào)的行走輪，左右兩個所述行走輪分別安裝在所述左輪安裝件和右輪安裝件 上。本實施例中，所述測量裝置6為全站儀，所述車架本體4-1上布設(shè)有防雨罩4-5，防 雨罩4-5上布設(shè)有所述全站儀測量用測量標(biāo)桿，且防雨罩4-5內(nèi)部安裝有照明燈，與所述全 站儀配合使用的棱鏡對應(yīng)布設(shè)在所述測量標(biāo)桿上，實際使用過程中，也可以使用免棱鏡全 站儀。本實施例中，測量裝置6和測量主機7之間以無線通訊方式進行雙向通訊。結(jié)合圖5、圖6，所述行走輪包括沿軌道板1的側(cè)壁前后移動且呈水平向布設(shè)的導(dǎo) 向輪4-2、安裝在所述左輪安裝件或右輪安裝件底部且能對導(dǎo)向輪4-2的安裝位置進行左 右移動的可調(diào)支架4-3和安裝在可調(diào)支架4-3內(nèi)側(cè)且能沿軌道板1的上表面前后移動的支 撐輪4-4，所述導(dǎo)向輪4-2和支撐輪4-4的輪軸均通過軸承安裝在可調(diào)支架4-3上，所述可 調(diào)支架4-3包括安裝在所述左輪安裝件或右輪安裝件底部的安裝支架和布設(shè)在所述安裝 支架內(nèi)部且能帶動導(dǎo)向輪4-2的輪軸左右移動的調(diào)整件，所述調(diào)整件與導(dǎo)向輪4-2的輪軸 固定連接。本實施例中，所述車架本體4-1由多根鋼管拼裝組成，因而在運輸時可將車架本 體4-1拆解為多個部件以方便搬運，實際工作時再快速連接并組拼成完整的車架本體4-1。 實際安裝時，將控制臺固定安裝在車架本體4-1的中部，在車架本體4-1的四角和左右兩 側(cè)中部均布設(shè)用于安裝調(diào)整器的外掛式支座，所用的連接電纜均固定扎捆在車架本體4-1 上。同時，該移動車架4也是轉(zhuǎn)移工作點時的運輸車，整套系統(tǒng)收起后放置在移動車架4上， 由人工推動。另外，由于移動車架4上配有可變寬度的腳輪(即二者間寬度可調(diào)的左輪和右輪)，因而移動車架4行走在底座板的邊沿，既不影響已調(diào)好的軌道板1，又可以借助底座 板的正面支撐和側(cè)面導(dǎo)向，行走快捷且平穩(wěn)。本實施例中，所述控制臺3與高程調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2采用現(xiàn)場總線進 行連接。為了達到快速準(zhǔn)確的調(diào)整目的，本發(fā)明采用全數(shù)字控制系統(tǒng)，測量數(shù)據(jù)、動作指令、 精調(diào)爪動作量反饋值都以數(shù)字形式，由現(xiàn)場總線連通，在各控制模塊之間傳遞。實際工作過 程中，測量主機7得出通過對測量裝置6的測量結(jié)果與軌道板1的設(shè)計位置對應(yīng)的設(shè)計值 進行對比分析并相應(yīng)得出軌道板1的實際位置與設(shè)計位置之間的偏差數(shù)據(jù)，再通過無線通 訊方式將獲得的偏差數(shù)據(jù)通過無線通信模塊一和無線通信模塊二同步傳送至控制器3-1， 同時控制器3-1將接收到的由安裝在高程調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2上的位移傳感器 一 2-15和位移傳感器二 2-25反饋的位移信號和報警信號等通過無線通信模塊一和無線通 信模塊二同步傳送至測量主機7。所述控制器3-1接收到測量主機7發(fā)送而來的偏差數(shù)據(jù) 后對偏差數(shù)據(jù)進行分析處理，并相應(yīng)處理得出對各調(diào)整器應(yīng)進行調(diào)整的調(diào)整方向和調(diào)整量 (即動作量)，且將計算結(jié)果相應(yīng)分別傳送至10個功率驅(qū)動模塊3-2，由功率驅(qū)動模塊3-2 對相應(yīng)的高程調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2進行驅(qū)動；主要由伺服電機和減速機組成高程 調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2以精密可控的轉(zhuǎn)動驅(qū)動精調(diào)爪的垂直螺桿和水平螺桿，實現(xiàn) 軌道板1的移動，高程調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2轉(zhuǎn)動的角度值反饋給控制器3-1并被 控制器3-1反算成位移信號。本實施例中，高程調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2中所采用伺 服電機的轉(zhuǎn)動精度在1/2500圈，通過減速機后可以達到0. OOlmm的精度，遠遠高于控制誤 差0. 3mm,因此一次動作準(zhǔn)確度遠遠高于人工調(diào)整，減少了“測量——調(diào)整”循環(huán)的次數(shù)。同 時，高程調(diào)整器2-1和方向調(diào)整器2-2工作過程中，轉(zhuǎn)動的扭矩(具體通過控制器3-1推算 得出)也傳給了控制器3-1，當(dāng)負載過大時控制器3-1立即切斷動作，保護設(shè)備的使用安全， 并且根據(jù)扭矩負載值還消除了精調(diào)爪間隙帶來的誤差值。綜上，通過與測量主機7的信號交流，控制臺3還可以根據(jù)軌道板1的調(diào)整方向， 包括“大里程”、“小里程”、“左線”、“右線”等情況自動切換控制界面和所述調(diào)整器的對應(yīng)關(guān) 系。為了使用方便，本發(fā)明還設(shè)計了一套可移動橫跨在軌道板1的調(diào)整區(qū)域上的移動 車架4，控制臺3和線纜均固定在移動車架4上，10臺調(diào)整器在轉(zhuǎn)移時外掛在移動車架4上， 工作時隨時取下；整個車架通過可自動適應(yīng)寬度的行走腳輪，沿著基座板低速平穩(wěn)行走，行 走由工人推動。另外，10臺調(diào)整器有專門的存放小車，用在在收工后存放或較長距離轉(zhuǎn)移時 使用，另外還配有專門防雨套，為使用帶來進一步的方便。本發(fā)明中控制臺3與測量裝置6和測量主機7 (即精調(diào)標(biāo)架系統(tǒng))共同工作，二者 之間以無線數(shù)據(jù)傳輸方式進行雙向通信，由于測量主機7和全站儀之間也是無線聯(lián)系，測 量人員既可以在站在全站儀旁進行操作，也可在控制臺3旁進行操作。為了方便操作，建議 測量人員操作控制臺3，更加快捷。實際使用過程中，本發(fā)明的操作使用主要有以下3種模式1、手動操作模式手動模式主要用在安裝、拆卸精調(diào)爪和處理異常情況(如精調(diào)爪脫落等)時使用， 手動情況下，由操作人員直接通過控制臺3上的手動控制開關(guān)操作調(diào)整器的“升降”或“左 右”動作，按下手動控制開關(guān)時對應(yīng)的調(diào)整器動作，松開手動控制開關(guān)時，對應(yīng)的調(diào)整器立刻停止，動作量由操作人員決定。手動操作模式下，觸摸式顯示屏3-4可以顯示動作方向與 位移值。2、半自動操作模式半自動模式下，操作人員可以通過觸摸式顯示屏3-4，選擇需要動作的調(diào)整器的調(diào) 整量，然后通過“調(diào)整”指令開關(guān)，使選中的調(diào)整器按照給定量和給定方向自動轉(zhuǎn)動，調(diào)整量 達到后，自動停止。半自動操作模式主要用在設(shè)備調(diào)試、個別點修正調(diào)整、軌道板1的整體 提高或降低、整體左移或右移等已知動作量的情況下。3、全自動操作模式全自動模式是本發(fā)明的主要工作方式。在這種模式下，控制臺3完全按照測量主 機7傳來的誤差值(即偏差數(shù)據(jù))，自動計算精調(diào)爪螺桿的動作量和動作方向，同時在測量 主機7的控制指令下完成調(diào)整動作，無需人工參與。由于控制臺3與測量主機7之間通過無線數(shù)據(jù)鏈路溝通，因此測量人員既可以站 在測量主機7旁邊通過控制臺3上的開關(guān)操作各調(diào)整器，也可以站在遠處(如全站儀處) 通過測量主機7上的界面來操作各調(diào)整器，因此全自動操作模式又分為兩種a)本地自動方式操作人員站在控制臺3旁，通過控制臺開關(guān)、觸摸式顯示屏3-4的按鈕選擇與切換 來發(fā)出動作指令。b)遠程自動方式操作人員站在遠處，通過測量主機7發(fā)出動作指令。無論“本地自動”還是“遠程自動”，各調(diào)整器的動作量都來源于測量主機7中的誤差值。實際使用過程中，為了使操作更加方便、更加人性化，當(dāng)測量主機7發(fā)送數(shù)據(jù)給控 制器3-1時，控制器3-1會發(fā)出“滴滴”聲響，表示數(shù)據(jù)和指令傳送成功；當(dāng)調(diào)整器轉(zhuǎn)動結(jié)束 時，會向控制器3-1發(fā)出信號，測量主機7發(fā)出“滴滴”聲響，操作人員被告知可以進行下一 步操作。這種人性化的設(shè)計，大大提高了設(shè)備使用的效率和方便性。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在于包括通過分別對安裝于需精調(diào)定位軌道板(1)上的多個精調(diào)爪進行調(diào)整以對軌道板(1)的安裝位置進行準(zhǔn)確定位的多個調(diào)整器、根據(jù)測量裝置(6)測量得出的軌道板(1)的實際位置與設(shè)計位置之間的偏差值同步對多個所述調(diào)整器的調(diào)整方向與調(diào)整量進行控制驅(qū)動的控制臺(3)、與控制臺(3)相接的動力配電箱(5)和能沿軌道板(1)前后移動的移動車架(4)，多個所述調(diào)整器和控制臺(3)均安裝在移動車架(4)上，多個所述調(diào)整器均與控制臺(3)電連接；所述調(diào)整器包括分別對所述精調(diào)爪的垂直螺桿和水平螺桿進行調(diào)整的高程調(diào)整器(2 1)和方向調(diào)整器(2 2)兩種，高程調(diào)整器(2 1)和方向調(diào)整器(2 2)分別與所述垂直螺桿和水平螺桿相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在于所 述控制臺(3)包括控制器(3-1)和多個均由控制器(3-1)進行控制且相應(yīng)分別對多個所述 調(diào)整器進行驅(qū)動的功率驅(qū)動模塊(3-2)，所述功率驅(qū)動模塊(3-2)的數(shù)量與所述調(diào)整器的 數(shù)量相同且多個所述功率驅(qū)動模塊(3-2)分別與多個所述調(diào)整器電連接。
3.按照權(quán)利要求2所述的高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在于所 述控制臺(3)還包括與控制器(3-1)相接的參數(shù)設(shè)置單元以及均由控制器(3-1)進行控制 的顯示器和報警單元(3-3)，所述顯示器和報警單元(3-3)均與控制器(3-1)相接。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在 于所述高程調(diào)整器(2-1)包括安裝在移動車架(4)上的安裝框架一(2-11)、由所述功率 驅(qū)動模塊(3-2)進行驅(qū)動控制的驅(qū)動電機一(2-12)、與驅(qū)動電機一(2-12)的動力輸出軸 相接的減速機一(2-13)和對所述垂直螺桿進行相應(yīng)調(diào)整的驅(qū)動套管一(2-14)，所述驅(qū)動 套管一(2-14)的一端與減速機一(2-13)的動力輸出軸相接且其另一端與所述垂直螺桿緊 固連接，所述驅(qū)動電機一(2-12)與所述功率驅(qū)動模塊(3-2)相接，所述驅(qū)動電機一(2-12) 和減速機一(2-13)均安裝在安裝框架一(2-11)上；所述方向調(diào)整器(2-2)包括安裝在移 動車架(4)上的安裝框架二(2-21)、由所述功率驅(qū)動模塊(3-2)進行驅(qū)動控制的驅(qū)動電機 二(2-22)、與驅(qū)動電機二(2-22)的動力輸出軸相接的減速機二(2-23)和對所述垂直螺桿 進行相應(yīng)調(diào)整的驅(qū)動套管二(2-24)，所述驅(qū)動套管二(2-24)的一端與減速機二(2-23)的 動力輸出軸相接且其另一端與所述垂直螺桿緊固連接，所述驅(qū)動電機二(2-22)與所述功 率驅(qū)動模塊(3-2)相接，所述驅(qū)動電機二(2-22)和減速機二(2-23)均安裝在安裝框架二 (2-21)上。
5.按照權(quán)利要求2或3所述的高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在于 所述測量裝置(6)與將其測量結(jié)果與軌道板(1)的設(shè)計位置對應(yīng)的設(shè)計值進行對比分析并 相應(yīng)得出軌道板(1)的實際位置與設(shè)計位置之間的偏差值的測量主機(7)相接，且測量主 機(7)與控制器(3-1)相接。
6.按照權(quán)利要求1、2或3所述的高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在 于所述精調(diào)爪的數(shù)量為6個，且6個精調(diào)爪包括4個分別安裝于軌道板(1)四個頂角處的 精調(diào)爪和2個分別安裝于軌道板(1)左右兩側(cè)中部的精調(diào)爪；所述調(diào)整器的數(shù)量為10個 且10個所述調(diào)整器包括6個高程調(diào)整器(2-1)和4個方向調(diào)整器(2-2)，6個高程調(diào)整器 (2-1)包括4個對應(yīng)分別與安裝于軌道板(1)四個頂角處的4個精調(diào)爪的垂直螺桿相接的 高程調(diào)整器(2-1)和2個對應(yīng)分別與安裝于軌道板(1)左右兩側(cè)中部的2個精調(diào)爪的垂直螺桿相接的高程調(diào)整器(2-1)，6個高程調(diào)整器(2-1)分別對應(yīng)布設(shè)在6個精調(diào)爪上方，4個 方向調(diào)整器(2-2)對應(yīng)分別對應(yīng)布設(shè)在安裝于軌道板(1)四個頂角處的4個精調(diào)爪側(cè)面。
7.按照權(quán)利要求4所述的高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在于所 述高程調(diào)整器(2-1)還包括對驅(qū)動電機一(2-12)的位移進行實時檢測且將所檢測位移信 號同步上傳至控制器(3-1)的位移傳感器一(2-15)，所述位移傳感器一(2-15)與控制器 (3-1)相接且其安裝在驅(qū)動電機一(2-12)的電機外殼上；所述方向調(diào)整器(2-2)還包括對 驅(qū)動電機二(2-22)的位移進行實時檢測且將所檢測位移信號同步上傳至控制器(3-1)的 位移傳感器二(2-25)，所述位移傳感器二(2-25)與控制器(3-1)相接且其安裝在驅(qū)動電機 二(2-22)的電機外殼上。
8.按照權(quán)利要求4所述的高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在于所 述驅(qū)動套管一(2-14)同軸套裝在所述垂直螺桿上，且驅(qū)動套管二(2-24)同軸套裝在所述 水平調(diào)整螺桿上；驅(qū)動套管一(2-14)與所述垂直螺桿之間以及驅(qū)動套管二(2-24)與所 述水平調(diào)整螺桿之間均通過雙頂緊螺絲進行緊固，所述雙頂緊螺絲對應(yīng)布設(shè)在安裝框架一 (2-11)或安裝框架二(2-21)上。
9.按照權(quán)利要求1、2或3所述的高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在 于所述移動車架(4)包括車架本體(4-1)以及分別安裝在車架本體(4-1)前后部的前軸 輪系和后軸輪系，所述前軸輪系和后軸輪系均包括固定安裝在車架本體(4-1)左右兩側(cè)的 左輪安裝件和右輪安裝件以及左右兩個能分別沿軌道板(1)的左右側(cè)壁行走且二者間寬 度可調(diào)的行走輪，左右兩個所述行走輪分別安裝在所述左輪安裝件和右輪安裝件上。
10.按照權(quán)利要求9所述的高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，其特征在于 所述左行走輪包括沿軌道板(1)的側(cè)壁前后移動且呈水平向布設(shè)的導(dǎo)向輪(4-2)、安裝在 所述左輪安裝件或右輪安裝件底部且能對導(dǎo)向輪(4-2)的安裝位置進行左右移動的可調(diào) 支架(4-3)和安裝在可調(diào)支架(4-3)內(nèi)側(cè)且能沿軌道板(1)的上表面前后移動的支撐輪 (4-4)，所述導(dǎo)向輪(4-2)和支撐輪(4-4)的輪軸均通過軸承安裝在可調(diào)支架(4-3)上，所 述可調(diào)支架(4-3)包括安裝在所述左輪安裝件或右輪安裝件底部的安裝支架和布設(shè)在所 述安裝支架內(nèi)部且能帶動導(dǎo)向輪(4-2)的輪軸左右移動的調(diào)整件，所述調(diào)整件與導(dǎo)向輪 (4-2)的輪軸固定連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速鐵路無砟軌道軌道板全自動精調(diào)設(shè)備，包括通過分別對安裝于需要精調(diào)定位的軌道板上的精調(diào)爪進行調(diào)整的多個調(diào)整器、根據(jù)偏差值對多個調(diào)整器的調(diào)整方向與調(diào)整量進行同步控制驅(qū)動的控制臺、與控制臺相接的動力配電箱和能沿底座板前后移動的車架，多個調(diào)整器和控制臺均可安裝或懸掛在移動車架上；調(diào)整器包括高程調(diào)整器和方向調(diào)整器兩種，高程調(diào)整器和方向調(diào)整器分別通過連接套管、雙頂緊螺桿與精調(diào)爪的垂直螺桿和水平螺桿相接。本發(fā)明能在測量標(biāo)架數(shù)據(jù)的引導(dǎo)下，代替人工對軌道板進行全自動調(diào)整與精確定位，能有效提高軌道板的調(diào)整效率和定位精度，結(jié)構(gòu)簡潔、使用操作方便。
文檔編號E01B35/00GK101994280SQ20101050216
公開日2011年3月30日 申請日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者吳亞峰, 李寶蘊, 歐陽泉, 陳小雨, 陳杰 申請人:中鐵一局集團有限公司;西安遠景智能控制有限公司