CN102094369A - Crtsⅰ、ⅲ型轨道板铺设精调机构 - Google Patents

Crtsⅰ、ⅲ型轨道板铺设精调机构 Download PDF

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Abstract

一种CRTS I、III型轨道板铺设精调机构，其特征在于所述精调机构包括设置在轨道板一侧的两个双自由度精调爪，以及设置在轨道板另一侧的一单自由度精调爪和一重力平衡补偿式精调爪。该CRTS I、III型轨道板铺设精调机构结构设计合理、劳动强度低，其调整精度高、操作人员少，可在水平和竖直方向无附加干扰约束的自由调整无砟轨道板。

Description

CRTSⅠ、Ⅲ型轨道板铺设精调机构
技术领域
本发明属于高速铁路无砟轨道工程施工精调装置，特别涉及一种CRTS I、III型无砟轨道板铺设时使用的CRTS I、III型轨道板铺设精调机构。
背景技术
目前，随着高速铁路的飞速发展，板式无砟轨道被广泛应用，板式无砟轨道具有综合建设投资经济、由工厂机械化生产制造精度和生产效率高、便于控制、调整和修复等优点。如基于德国的博格板式无砟轨道体系发展起来的CRTSI、III型板式无砟轨道。CRTS I、III型板式无碴轨道是将预制轨道板通过水泥沥青沙浆调整层，铺设在现场摊铺的混凝土支承层或现场浇筑的钢筋混凝土底座(桥梁)上，并适应ZPW-2000轨道电路的连续轨道板结构，且对每块板限位的无碴轨道结构形式。CRTS I、III型轨道板包括板下混凝土底座，CA砂浆垫层、轨道板、长钢轨及扣件等部分。
现有技术中的CRST I、III型无砟轨道在施工中的精调均依靠板手工调整设备，经全部手工调整，上下调整时使用长臂扳手旋拧，而且水平方向调整为单向螺纹螺杆调整，其反向调整时会存在间隙，特别是因磨损产生的误差多达几毫米，很难实现自动化和高精度施工。可见，上述现在技术至少存在以下缺点：劳动强度大、调整速度慢、调整精度低、操作人员多、难以实现自动化操作。
发明内容
本发明提供了一种结构设计合理、劳动强度低的CRTS I、III型轨道板铺设精调机构，其调整精度高、操作人员少，可在水平和竖直方向无附加干扰约束的自由调整无砟轨道板。
本发明所采用的技术方案如下：
一种CRTS I、III型轨道板铺设精调机构，其特征在于所述精调机构包括设置在轨道板一侧的两个双自由度精调爪，以及设置在轨道板另一侧的一单自由度精调爪和一重力平衡补偿式精调爪。
具体实施方式中，所述双自由度精调爪为水平X轴向和垂直Z轴向调节的精调爪，所述水平X轴向为垂直于该轨道板一侧的该侧边的水平方向，所述垂直Z轴向为垂直于轨道板水平端面的垂直方向。
一实施方式中，所述轨道板的一侧与轨道板另一侧分别为相对轨道板的左右两侧。
另一实施方式中，所述单自由度精调爪为垂直Z轴向调节的精调爪。
又一实施方式中，所述重力平衡补偿式精调爪为水平X轴向虚接和竖直Z轴向调节的精调爪，该重力平衡补偿式精调爪的支撑架与轨道板弹性连接。
再一实施方式中，所述双自由度精调爪X轴、Z轴向有伺服电机控制连接、单自由度精调爪和重力平衡补偿式精调爪Z轴向有伺服电机控制连接。
该CRTS I、III型轨道板铺设精调机构能显著提高CRTS I、III型轨道板的铺设自动化程度及铺设效率，满足高速铁路客运专线的铺设需要。通过六个伺服电机对四个精调爪进行调控皆可实现轨道板姿态的控制精调。在无砟轨道板的同一侧放置两个具有双自由度的精调爪，分别由两个伺服电机控制在水平X轴方向和竖直Z轴方向的无砟轨道板的调整，在无砟轨道板的另一侧采用一个单自由度精调爪，由一个伺服电机控制无砟轨道板竖直Z轴方向的调整，其它二维无约束。在无砟轨道板的另一侧还采用了一个重力平衡补偿式精调爪，由一个伺服电机控制虚拟位移并与轨道板弹性连接，在其他二维方向可由两个方向调节机构或无约束调节。此六个伺服电机控制轨道板姿态的方式，实现了无砟轨道板在水平二维方向和竖直方向无附加干扰约束的自由调整。该CRTS I、III型轨道板铺设精调机构可广泛的应用于CRTS I、III型轨道板的自动精确调节机构中。
本发明的有益效果在于，该CRTS I、III型轨道板铺设精调机构结构设计合理、劳动强度低，其调整精度高、操作人员少，可在水平和竖直方向无附加干扰约束的自由调整无砟轨道板。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的阐述。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的使用精调示意图。
图2是本发明具体实施方式中的调整轨道板的步骤示意图。
具体实施方式
如图1所示，该CRTS I、III型轨道板铺设精调机构采用双自由度精调爪、单自由度精调爪和重力平衡补偿式精调爪来实现CRTS I、III型轨道板的调整，其包括设置在轨道板5一侧的两个双自由度精调爪1和2，以及设置在轨道板另一侧的一单自由度精调爪3和一重力平衡补偿式精调爪4。轨道板的一侧与轨道板另一侧分别为相对轨道板的左右两侧。双自由度精调爪为水平X轴向和垂直Z轴向调节的精调爪，水平X轴向为垂直于该轨道板一侧的该侧边的水平方向，垂直Z轴向为垂直于轨道板水平端面的垂直方向。单自由度精调爪为垂直Z轴向调节的精调爪。重力平衡补偿式精调爪为水平X轴向和竖直Z轴向调节的精调爪，该重力平衡补偿式精调爪的支撑架与轨道板弹性连接。双自由度精调爪X轴、Z轴向有伺服电机控制连接、单自由度精调爪和重力平衡补偿式精调爪Z轴向有伺服电机控制连接。
CRTS I、III型轨道板铺设精调机构的具体调节方式如图2所示：
当精调机构与无砟轨道板安装以及连接完成后，精调机构开始调节。调节步骤如下：
(1)1、2、3、4四个精调爪初始值检测复位。
(2)全站仪检测1、2、3、4四个点的位置。
(3)精调机构进行数据分析，空间姿态运算，计算出所需要的调整量。
(4)运算完成后给出脉冲信号。
(5)竖直方向的调整伺服电机控制1、2、3位置精调爪进行竖直方向上的调节。虚拟电机控制4位置精调爪进行竖直方向上的调节。同时伺服电机控制1、2位置精调爪进行水平方向上的调节。
(6)4个位置上的精调爪上安装的位移传感器(LDT)对无咋轨道板进行位置补偿控制调整无咋轨道板水平及竖直方向上的姿态。
(7)全站仪及位移传感器(LDT)再次进行检测。
(8)比较全站仪及位移传感器(LDT)检测的数据，如果达到调节精度则调节结束，如果达不到调节精度则返回第5步进行调节。直到达到调节要求。
该CRTS I、III型轨道板铺设精调机构的在X向和Z向的调整范围分别为±30mm，测量和调整精度小于0.3mm，对CRTS I、III型轨道板的平均调整时间小于15分钟/块。

Claims (6)

1.一种CRTS I、III型轨道板铺设精调机构，其特征在于所述精调机构包括设置在轨道板一侧的两个双自由度精调爪，以及设置在轨道板另一侧的一单自由度精调爪和一重力平衡补偿式精调爪。
2.根据权利要求1所述的CRTSI、III型轨道板铺设精调机构，其特征在于所述双自由度精调爪为水平X轴向和垂直Z轴向调节的精调爪，所述水平X轴向为垂直于该轨道板一侧的该侧边的水平方向，所述垂直Z轴向为垂直于轨道板水平端面的垂直方向。
3.根据权利要求1所述的CRTS I、III型轨道板铺设精调机构，其特征在于所述轨道板的一侧与轨道板另一侧分别为相对轨道板的左右两侧，所述各精调爪上安装设置有位移传感器。
4.根据权利要求1所述的CRTS I、III型轨道板铺设精调机构，其特征在于所述单自由度精调爪为垂直Z轴向调节的精调爪。
5.根据权利要求1所述的CRTS I、III型轨道板铺设精调机构，其特征在于所述重力平衡补偿式精调爪为水平X轴向虚接和竖直Z轴向调节的精调爪，该重力平衡补偿式精调爪的支撑架与轨道板弹性连接。
6.根据权利要求1所述的CRTS I、III型轨道板铺设精调机构，其特征在于所述双自由度精调爪X轴、Z轴向有伺服电机控制连接、单自由度精调爪和重力平衡补偿式精调爪Z轴向有伺服电机控制连接。
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