一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)，檢測開關(guān)組與控制模塊連接，控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅(qū)動器連接，位控模塊與數(shù)字量輸入/輸出模塊連接，伺服驅(qū)動器與伺服電機連接；升降氣缸上位開關(guān)和升降氣缸下位開關(guān)裝在氣缸兩端，參考點接近開關(guān)檢測體設(shè)置在靠近澆注小車電控箱端的小車車架一側(cè)，負(fù)極限開關(guān)檢測體在靠近澆注小車電控箱端的小車車架另一側(cè)；正極限開關(guān)檢測體和參考點接近開關(guān)檢測體在小車車架同側(cè)；氣缸上升閥和氣缸下降閥設(shè)置在與澆注頭相連接的坦克鏈端頭，氣缸上升調(diào)速閥和氣缸下降調(diào)速閥分別裝在氣缸的上下兩端。能夠?qū)崿F(xiàn)澆注點自動準(zhǔn)確定位，澆注點的澆注量及流速可根據(jù)實際施工情況具體設(shè)定。
【專利說明】一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)，屬于鐵路澆筑【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國鐵路道床主要有有砟軌道道床和無砟軌道道床，有砟軌道道床是散體材料，隨著運量、道床臟污程度的不同，其彈性模量和內(nèi)摩擦角發(fā)生很大變化，所以維護周期短，需要大量的養(yǎng)護人員，耗時耗力，影響鐵路的正常運營；無砟軌道是用整體混凝土結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)有砟軌道中軌枕和散粒體碎石道床的軌道結(jié)構(gòu)，是一種維護工作量少、整體性強、表面整潔的道床結(jié)構(gòu)，同時，由于整體道床是連續(xù)現(xiàn)澆的混凝土，一旦基底發(fā)生沉陷，修補極為困難，因此施工精度和施工質(zhì)量要求極高，對施工帶來諸多不便。
[0003]基于目前鐵路現(xiàn)狀，我國欲將現(xiàn)有的道床結(jié)構(gòu)改進為聚氨酯泡沫固化道床，它是用澆注小車將多種液體在一定比例、一定壓力、一定溫度下按照鐵路施工工藝標(biāo)準(zhǔn)澆注到道砟上發(fā)泡將散粒體碎石粘結(jié)成一個整體。該道床系統(tǒng)在道砟穩(wěn)定、道床減震和降噪方面具有良好的效果，大大延長道床的使用壽命，減少道砟的養(yǎng)護維修工作量。聚氨酯泡沫固化道床對于完善我國鐵路貨運專線和高速鐵路固定設(shè)備養(yǎng)護維修體系，提高養(yǎng)護維護質(zhì)量，都具有重要的意義。目前澆注小車用控制系統(tǒng)存在，無法自動定位，同時不方便調(diào)節(jié)澆注量及流速，不利于施工的順利進行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)澆注點自動準(zhǔn)確定位，澆注點的澆注量及流速可根據(jù)實際施工情況具體設(shè)定且保持恒定，澆注頭移動速度可調(diào)，同時隨著澆注小車的前進，吊臂能夠自由收縮其承載的連接至澆注小車的管線，防止管線磨損，保證施工過程中小車的順利前行。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:該鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)，包括控制模塊、位控模塊、檢測開關(guān)組、觸摸屏、數(shù)字量輸入/輸出模塊、執(zhí)行元件、伺服驅(qū)動器和伺服電機，檢測開關(guān)組與控制模塊連接，控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅(qū)動器連接，位控模塊與數(shù)字量輸入/輸出模塊連接，伺服驅(qū)動器與伺服電機連接；所述的檢測開關(guān)組包括吊臂出限位開關(guān)、吊臂退限位開關(guān)、升降氣缸上位開關(guān)、升降氣缸下位開關(guān)、參考點接近開關(guān)、負(fù)極限接近開關(guān)和正極限接近開關(guān)，吊臂出限位開關(guān)和吊臂退限位開關(guān)分別裝在吊臂的兩端，升降氣缸上位開關(guān)和升降氣缸下位開關(guān)裝在升降氣缸的兩端，參考點接近開關(guān)、負(fù)極限開關(guān)和正極限開關(guān)固定在澆注頭的安裝板上，參考點接近開關(guān)檢測體設(shè)置在靠近澆注小車電控箱端的小車車架的一側(cè)，負(fù)極限開關(guān)檢測體在靠近澆注小車電控箱端的小車車架的另一側(cè)；正極限開關(guān)檢測體和參考點接近開關(guān)檢測體在小車車架的同側(cè)；所述的執(zhí)行元件包括氣缸上升閥、氣缸下降閥、氣缸上升調(diào)速閥和氣缸下降調(diào)速閥，氣缸上升閥和氣缸下降閥設(shè)置在與澆注頭相連接的坦克鏈的端頭，氣缸上升調(diào)速閥和氣缸下降調(diào)速閥分別裝在升降氣缸的上下兩端。
[0006]進一步，所述的控制模塊是PLC。
[0007]進一步，所述的位控模塊的型號為EM253。
[0008]進一步，所述的數(shù)字量輸入/輸出模塊的型號為EM223。
[0009]進一步，所述的伺服驅(qū)動器是V80伺服驅(qū)動器，V80伺服驅(qū)動器與伺服電機通過電纜連接。
[0010]進一步，所述的控制模塊與觸摸屏通過PPI通訊連接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在施工中，一旦在澆注小車觸摸屏上手動調(diào)整好各個澆注點的位置和澆注頭的移動速度，在自動模式下，澆注頭可在設(shè)定速度下依次自動行至各個澆注點進行澆注，澆注完成后自動回原點準(zhǔn)備下一組澆注；澆注時，可根據(jù)施工現(xiàn)況調(diào)節(jié)澆注頭的豎直高度；各個澆注點的澆注量和流速可在發(fā)泡機觸摸屏上設(shè)定且保持恒定，誤差精度高；隨著施工的前行，吊臂承載連接至澆注小車的管、線根據(jù)施工場地進行收縮，防止管、線磨損，且設(shè)有吊臂出、退限位開關(guān)，防止吊臂超出極限位置。具有澆注點自動準(zhǔn)確定位，澆注點的澆注量恒定，從而保證鐵路固化施工工藝的規(guī)范性和穩(wěn)定性，減少施工操作人員數(shù)量，減輕操作人員的勞動強度，提高作業(yè)效率和質(zhì)量，確保鐵路道床固化設(shè)備的有效使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的整體布置示意圖；
[0013]圖2是圖1的俯視圖；
[0014]圖3是本發(fā)明的原理框圖；
[0015]圖4是圖1中澆注小車部分的位置布置圖；
[0016]圖5是圖4的俯視圖；
[0017]圖6是澆注小車控制柜面板布置圖。
[0018]圖中，1、發(fā)泡機電控箱；2、吊臂出限位開關(guān)；3、吊臂退限位開關(guān)；4、氣缸下降調(diào)速閥；5、氣缸上升調(diào)速閥；6、升降氣缸上位開關(guān)；7、升降氣缸；8、氣缸下降閥；9、澆注頭；10、升降氣缸下位開關(guān)；11、吊臂電機；12、手控盒；13、負(fù)極限接近開關(guān)；14、澆注小車電控箱；15、正極限接近開關(guān)；16、氣缸上升閥；17、參考點接近開關(guān)；18、伺服電機。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0020]如圖1至圖5所示，本發(fā)明包括控制模塊、位控模塊、檢測開關(guān)組、觸摸屏、數(shù)字量輸入/輸出模塊、執(zhí)行元件、伺服驅(qū)動器和伺服電機18，檢測開關(guān)組與控制模塊連接，控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅(qū)動器連接，位控模塊與數(shù)字量輸入/輸出模塊連接，伺服驅(qū)動器與伺服電機18連接；所述的檢測開關(guān)組包括吊臂出限位開關(guān)2、吊臂退限位開關(guān)3、升降氣缸上位開關(guān)6、升降氣缸下位開關(guān)10、參考點接近開關(guān)17、負(fù)極限接近開關(guān)13和正極限接近開關(guān)15，吊臂出限位開關(guān)2和吊臂退限位開關(guān)3分別裝在吊臂的兩端，升降氣缸上位開關(guān)6和升降氣缸下位開關(guān)10裝在升降氣缸7的兩端，參考點接近開關(guān)17、負(fù)極限開關(guān)13和正極限開關(guān)15固定在澆注頭9的安裝板上，參考點接近開關(guān)檢測體設(shè)置在靠近澆注小車電控箱14端的小車車架的一側(cè)，負(fù)極限開關(guān)檢測體在靠近澆注小車電控箱14端的小車車架的另一側(cè)；正極限開關(guān)檢測體和參考點接近開關(guān)檢測體在小車車架的同側(cè)；所述的執(zhí)行元件包括氣缸上升閥16、氣缸下降閥8、氣缸上升調(diào)速閥5和氣缸下降調(diào)速閥4，氣缸上升閥16和氣缸下降閥8設(shè)置在與澆注頭9相連接的坦克鏈的端頭，氣缸上升調(diào)速閥5和氣缸下降調(diào)速閥4分別裝在升降氣缸7的上下兩端。
[0021]所述的控制模塊是PLC ;所述的位控模塊的型號為EM253 ;所述的數(shù)字量輸入/輸出模塊的型號為EM223 ;所述的伺服驅(qū)動器是V80伺服驅(qū)動器，V80伺服驅(qū)動器與伺服電機18通過電纜連接；所述的控制模塊與觸摸屏通過PPI通訊連接。
[0022]工作過程:澆注頭升降控制過程:PLC執(zhí)行相應(yīng)的程序使氣缸上升閥16或氣缸下降閥8得電，升降氣缸7內(nèi)高壓氣體推動澆注頭9作上升或下降動作，升降氣缸上位開關(guān)6和升降氣缸下位開關(guān)10使動作結(jié)束，氣缸上升調(diào)速閥5和氣缸下降調(diào)速閥4可調(diào)節(jié)移動速度的快慢。
[0023]澆注頭橫向移動控制過程:在觸摸屏設(shè)定各澆注點的距離和澆注頭移動速度，PLC根據(jù)操作人員發(fā)出的指令，通過EM253位控模塊控制V80驅(qū)動器，V80驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機18拖動澆注頭移動至設(shè)定澆注點。參考點接近開關(guān)檢測體所在位置是距離設(shè)定零點，正極限接近開關(guān)檢測體和負(fù)極限接近開關(guān)檢測體限定了澆注頭可橫向移動的范圍，當(dāng)設(shè)定點距離超出范圍時，澆注頭移至正/負(fù)極限接近開關(guān)檢測體處，會自動停止。
[0024]澆注頭澆注控制過程:在發(fā)泡機觸摸屏上設(shè)定好料的流速、比例和各點澆注量，在自動澆注模式下，發(fā)出啟動指令，PLC控制澆注頭在設(shè)定好的高度下對各設(shè)定點依次澆注，澆注完成后自動回復(fù)至零點，對軌枕另一側(cè)澆注；在手動澆注模式下，可根據(jù)現(xiàn)場實際需要手動對單點進行澆注，澆注完后手動回復(fù)零位。隨著小車的前移，手動控制吊臂的進退，吊臂電機11得電后正反轉(zhuǎn)驅(qū)動吊臂進出，使?jié)沧⑹┕ぴ诙叹嚯x內(nèi)不受連接至澆注頭的管線的限制，吊臂出限位開關(guān)2和吊臂退限位開關(guān)3控制吊臂出退的移動范圍。當(dāng)伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，圖6中的“伺服報警”燈會亮；出現(xiàn)故障時，按下“急?！卑粹o，澆注頭停止移動和澆注。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制模塊、位控模塊、檢測開關(guān)組、觸摸屏、數(shù)字量輸入/輸出模塊、執(zhí)行元件、伺服驅(qū)動器和伺服電機(18)，檢測開關(guān)組與控制模塊連接，控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅(qū)動器連接，位控模塊與數(shù)字量輸入/輸出模塊連接，伺服驅(qū)動器與伺服電機(18)連接；所述的檢測開關(guān)組包括吊臂出限位開關(guān)(2)、吊臂退限位開關(guān)(3)、升降氣缸上位開關(guān)￠)、升降氣缸下位開關(guān)(10)、參考點接近開關(guān)(17)、負(fù)極限接近開關(guān)(13)和正極限接近開關(guān)(15)，吊臂出限位開關(guān)⑵和吊臂退限位開關(guān)⑶分別裝在吊臂的兩端，升降氣缸上位開關(guān)(6)和升降氣缸下位開關(guān)(10)裝在升降氣缸(7)的兩端，參考點接近開關(guān)(17)、負(fù)極限開關(guān)(13)和正極限開關(guān)(15)固定在澆注頭(9)的安裝板上，參考點接近開關(guān)檢測體設(shè)置在靠近澆注小車電控箱(14)端的小車車架的一側(cè)，負(fù)極限開關(guān)檢測體在靠近澆注小車電控箱(14)端的小車車架的另一側(cè)；正極限開關(guān)檢測體和參考點接近開關(guān)檢測體在小車車架的同側(cè)；所述的執(zhí)行元件包括氣缸上升閥(16)、氣缸下降閥(8)、氣缸上升調(diào)速閥(5)和氣缸下降調(diào)速閥(4)，氣缸上升閥(16)和氣缸下降閥(8)設(shè)置在與澆注頭(9)相連接的坦克鏈的端頭，氣缸上升調(diào)速閥(5)和氣缸下降調(diào)速閥(4)分別裝在升降氣缸(7)的上下兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制模塊是PLC。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的位控模塊的型號為EM253。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)字量輸入/輸出模塊的型號為EM223。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的伺服驅(qū)動器是V80伺服驅(qū)動器，V80伺服驅(qū)動器與伺服電機(18)通過電纜連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制模塊與觸摸屏通過PPI通訊連接。
【文檔編號】G05D1/02GK104503447SQ201410433352
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】王偉, 牟春燕, 劉峰, 牛勇, 潘加佳, 謝蛟, 劉海東 申請人:徐州徐工鐵路裝備有限公司