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

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鐵路道床固化設備澆注小車控制系統(tǒng)，屬于鐵路澆筑【技術領域】。

【背景技術】
[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構代替?zhèn)鹘y(tǒng)有砟軌道中軌枕和散粒體碎石道床的軌道結構，是一種維護工作量少、整體性強、表面整潔的道床結構，同時，由于整體道床是連續(xù)現澆的混凝土，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量要求極高，對施工帶來諸多不便。
[0003]基于目前鐵路現狀，我國欲將現有的道床結構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準澆注到道砟上發(fā)泡將散粒體碎石粘結成一個整體。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備養(yǎng)護維修體系，提高養(yǎng)護維護質量，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，同時不方便調節(jié)澆注量及流速，不利于施工的順利進行。


【發(fā)明內容】

[0004]針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種鐵路道床固化設備澆注小車控制系統(tǒng)，能夠實現澆注點自動準確定位，澆注點的澆注量及流速可根據實際施工情況具體設定且保持恒定，澆注頭移動速度可調，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]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:該鐵路道床固化設備澆注小車控制系統(tǒng)，包括控制模塊、位控模塊、檢測開關組、觸摸屏、數字量輸入/輸出模塊、執(zhí)行元件、伺服驅動器和伺服電機，檢測開關組與控制模塊連接，控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅動器連接，位控模塊與數字量輸入/輸出模塊連接，伺服驅動器與伺服電機連接；所述的檢測開關組包括吊臂出限位開關、吊臂退限位開關、升降氣缸上位開關、升降氣缸下位開關、參考點接近開關、負極限接近開關和正極限接近開關，吊臂出限位開關和吊臂退限位開關分別裝在吊臂的兩端，升降氣缸上位開關和升降氣缸下位開關裝在升降氣缸的兩端，參考點接近開關、負極限接近開關和正極限接近開關固定在澆注頭的安裝板上，參考點接近開關檢測體設置在靠近澆注小車電控箱端的小車車架的一側，負極限開關檢測體在靠近澆注小車電控箱端的小車車架的另一側；正極限開關檢測體和參考點接近開關檢測體在小車車架的同側；所述的執(zhí)行元件包括氣缸上升閥、氣缸下降閥、氣缸上升調速閥和氣缸下降調速閥，氣缸上升閥和氣缸下降閥設置在與澆注頭相連接的坦克鏈的端頭，氣缸上升調速閥和氣缸下降調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，所述的數字量輸入/輸出模塊的型號為EM223。
[0009]進一步，所述的伺服驅動器是V80伺服驅動器，V80伺服驅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]與現有技術相比，本實用新型在施工中，一旦在澆注小車觸摸屏上手動調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備下一組澆注；澆注時，可根據施工現況調節(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、線根據施工場地進行收縮，防止管、線磨損，且設有吊臂出、退限位開關，防止吊臂超出極限位置。具有澆注點自動準確定位，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量，減輕操作人員的勞動強度，提高作業(yè)效率和質量，確保鐵路道床固化設備的有效使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的整體布置示意圖；
[0013]圖2是圖1的俯視圖；
[0014]圖3是本實用新型的原理框圖；
[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；3、吊臂退限位開關；4、氣缸下降調速閥；5、氣缸上升調速閥；6、升降氣缸上位開關；7、升降氣缸；8、氣缸下降閥；9、澆注頭；10、升降氣缸下位開關；11、吊臂電機；12、手控盒；13、負極限接近開關；14、澆注小車電控箱；
15、正極限接近開關；16、氣缸上升閥；17、參考點接近開關；18、伺服電機。

【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0020]如圖1至圖5所示，本實用新型包括控制模塊、位控模塊、檢測開關組、觸摸屏、數字量輸入/輸出模塊、執(zhí)行元件、伺服驅動器和伺服電機18，檢測開關組與控制模塊連接，控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅動器連接，位控模塊與數字量輸入/輸出模塊連接，伺服驅動器與伺服電機18連接；所述的檢測開關組包括吊臂出限位開關2、吊臂退限位開關3、升降氣缸上位開關6、升降氣缸下位開關10、參考點接近開關17、負極限接近開關13和正極限接近開關15，吊臂出限位開關2和吊臂退限位開關3分別裝在吊臂的兩端，升降氣缸上位開關6和升降氣缸下位開關10裝在升降氣缸7的兩端，參考點接近開關17、負極限接近開關13和正極限接近開關15固定在澆注頭9的安裝板上，參考點接近開關檢測體設置在靠近澆注小車電控箱14端的小車車架的一側，負極限開關檢測體在靠近澆注小車電控箱14端的小車車架的另一側；正極限開關檢測體和參考點接近開關檢測體在小車車架的同側；所述的執(zhí)行元件包括氣缸上升閥16、氣缸下降閥8、氣缸上升調速閥5和氣缸下降調速閥4，氣缸上升閥16和氣缸下降閥8設置在與澆注頭9相連接的坦克鏈的端頭，氣缸上升調速閥5和氣缸下降調速閥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 ;所述的數字量輸入/輸出模塊的型號為EM223 ;所述的伺服驅動器是V80伺服驅動器，V80伺服驅動器與伺服電機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6和升降氣缸下位開關10使動作結束，氣缸上升調速閥5和氣缸下降調速閥4可調節(jié)移動速度的快慢。
[0023]澆注頭橫向移動控制過程:在觸摸屏設定各澆注點的距離和澆注頭移動速度，PLC根據操作人員發(fā)出的指令，通過EM253位控模塊控制V80驅動器，V80驅動器驅動伺服電機18拖動澆注頭移動至設定澆注點。參考點接近開關檢測體所在位置是距離設定零點，正極限接近開關檢測體和負極限接近開關檢測體限定了澆注頭可橫向移動的范圍，當設定點距離超出范圍時，澆注頭移至正/負極限接近開關檢測體處，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控制澆注頭在設定好的高度下對各設定點依次澆注，澆注完成后自動回復至零點，對軌枕另一側澆注；在手動澆注模式下，可根據現場實際需要手動對單點進行澆注，澆注完后手動回復零位。隨著小車的前移，手動控制吊臂的進退，吊臂電機11得電后正反轉驅動吊臂進出，使?jié)沧⑹┕ぴ诙叹嚯x內不受連接至澆注頭的管線的限制，吊臂出限位開關2和吊臂退限位開關3控制吊臂出退的移動范圍。當伺服系統(tǒng)出現故障時，圖6中的“伺服報警”燈會亮；出現故障時，按下“急停”按鈕，澆注頭停止移動和澆注。
【權利要求】
1.一種鐵路道床固化設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、檢測開關組、觸摸屏、數字量輸入/輸出模塊、執(zhí)行元件、伺服驅動器和伺服電機(18)，檢測開關組與控制模塊連接，控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅動器連接，位控模塊與數字量輸入/輸出模塊連接，伺服驅動器與伺服電機(18)連接；所述的檢測開關組包括吊臂出限位開關(2)、吊臂退限位開關(3)、升降氣缸上位開關(6)、升降氣缸下位開關(10)、參考點接近開關(17)、負極限接近開關(13)和正極限接近開關(15)，吊臂出限位開關(2)和吊臂退限位開關(3)分別裝在吊臂的兩端，升降氣缸上位開關(6)和升降氣缸下位開關(10)裝在升降氣缸(7)的兩端，參考點接近開關(17)、負極限接近開關(13)和正極限接近開關(15)固定在澆注頭(9)的安裝板上，參考點接近開關檢測體設置在靠近澆注小車電控箱(14)端的小車車架的一側，負極限開關檢測體在靠近澆注小車電控箱(14)端的小車車架的另一側；正極限開關檢測體和參考點接近開關檢測體在小車車架的同側；所述的執(zhí)行元件包括氣缸上升閥(16)、氣缸下降閥(8)、氣缸上升調速閥(5)和氣缸下降調速閥(4)，氣缸上升閥(16)和氣缸下降閥(8)設置在與澆注頭(9)相連接的坦克鏈的端頭，氣缸上升調速閥(5)和氣缸下降調速閥(4)分別裝在升降氣缸(7)的上下兩端。
2.根據權利要求1所述的鐵路道床固化設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.根據權利要求1或2所述的鐵路道床固化設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.根據權利要求1或2所述的鐵路道床固化設備澆注小車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的數字量輸入/輸出模塊的型號為EM223。
5.根據權利要求3所述的鐵路道床固化設備澆注小車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的伺服驅動器是V80伺服驅動器，V80伺服驅動器與伺服電機(18)通過電纜連接。
6.根據權利要求4所述的鐵路道床固化設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】G05D1/02GK204116956SQ201420492753
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權日: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