CN104975545A - 捣稳车捣镐防插钢轨保护装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁路大型养路机械设备领域，尤其是捣稳车捣镐防插钢轨保护装置及其应用方法，其特征在于：所述保护装置包括测量感应开关和控制器，所述测量感应开关固定安装在所述抄平小车上，所述测量感应开关判断所述捣镐与钢轨之间的相对位置，所述控制器根据所述测量感应开关的感应信号控制所述捣镐的下插动作和所述抄平小车的提升动作。本发明的优点是：可以对捣固装置中心位置和钢轨中心位置进行判断，对出现严重偏差时可以自动实现捣固装置停止下插动作和抄平小车自动提升保护功能；从技术防范入手对常见捣镐捣插钢轨问题进行预防，减少对施工和行车安全带来的影响。

Description

捣稳车捣镐防插钢轨保护装置及其应用方法

技术领域

本发明涉及铁路大型养路机械设备领域，尤其是捣稳车捣镐防插钢轨保护装置及其应用方法。

背景技术

拨道小车测量线路中心位置，当出现偏移时带动限位触杆，输出一个向一侧移动的程序电信号。该信号被送至作业程序控制系统，程序根据该信号控制横移机构向相应的方向移动，直得该限位信号消失横移结束。该装置由于安装在车体内，给使用维护带来不便。同时当大拨道量作业时，由于拨道小车和捣固装置框架存在一定的位移差导致精度不高，造成捣固装置自动对中出现偏差。该偏差就有可能使捣镐下插时碰伤钢轨。

捣稳车对自动对中进行技术升级，利用线性传感器反馈值,提高了移动精度和灵敏性。安装在捣固装置框架上的传感器自动测量捣固装置框架和拨道小车产生的位移差。对中线性传感器的输出值在自动对中板板内和设定门限电压比较，产生向左移动或向右移动的两个程控信号。当出现以上信号中任意一个时，主程序控制使卫星小车框架进行向左或向右移动，满足捣固装置下插的要求。但是在施工生产中由于传感器的弦线断裂或者传感器电位器零点的偏移，以及测量轮磨耗导致自动对中出现偏差，使卫星小车框架左右移动超出实际需要值。此时捣固装置的框架中心线和钢轨中心线不在同一纵向平面内，捣镐下插时会碰插钢轨，使钢轨受损出现伤轨，影响行车安全，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了捣稳车捣镐防插钢轨保护装置及其应用方法，通过测量装置对捣镐和钢轨两者进行判断，当偏差超出允许值后自动对捣镐下插动作进行停止，同时对抄平小车采取提升保护措施，保证钢轨的安全完整。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种捣稳车捣镐防插钢轨保护装置，所述捣稳车包括捣固装置、抄平小车，其中所述捣固装置包括若干捣镐，其特征在于：所述保护装置包括测量感应开关和控制器，所述测量感应开关固定安装在所述抄平小车上，所述测量感应开关判断所述捣镐与钢轨之间的相对位置，所述控制器根据所述测量感应开关的感应信号控制所述捣镐的下插动作和所述抄平小车的提升动作。

所述测量感应开关是通过测量所述捣固装置内侧的所述捣镐间的距离和钢轨轨头和轨底宽度之间的差值，来判断所述捣镐与所述钢轨之间的相对位置。

一种涉及上述的捣稳车捣镐防插钢轨保护装置的应用方法，其特征在于：所述控制器根据所述测量感应开关的感应信息通过电气化控制来分别控制所述捣镐的下插动作和所述抄平小车的提升动作。

所述控制器是通过将所述测量感应开关的感应信号接入捣固装置的下插程序内来控制所述捣镐的下插动作；所述控制器是通过将所述测量感应开关的感应信号接入抄平小车的预先开关来控制所述抄平小车的提升动作。

所述捣稳车包括一卫星小车，所述卫星小车的横向移动带动所述捣固装置和所述抄平小车移动，所述控制器通过所述测量感应开关的感应信号判断所述卫星小车的位置状态。

所述控制器是通过将防插钢轨保护程序写入所述捣镐的下插输出程序中来控制所述捣镐的下插动作，所述防插钢轨保护程序是以所述测量感应开关的感应信号为启闭依据；所述控制器是通过将脱轨保护程序写入所述抄平小车的抄平弦张紧阀电源和下压力控制阀的控制程序中，并且增加提升程控信号来控制所述抄平小车的提升动作，所述抄平弦张紧阀电源和所述下压力控制阀的控制程序根据所述脱轨保护程序的信号分别释放抄平弦张紧阀电源和下压力控制阀，所述提升控制信号根据所述脱轨保护程序的信号提升所述抄平小车，所述脱轨保护程序是以所述测量感应开关的感应信号为启闭依据。

所述控制器通过所述测量感应开关的感应信号判断所述抄平小车是否在轨。

本发明的优点是：可以对捣固装置中心位置和钢轨中心位置进行判断，对出现严重偏差时可以自动实现捣固装置停止下插动作和抄平小车自动提升保护功能；从技术防范入手对常见捣镐捣插钢轨问题进行预防，减少对施工和行车安全带来的影响。

附图说明

图1为本发明的保护原理示意图；

图2为本发明的机械结构示意图；

图3为本发明的第一种电气控制原理图；

图4为本发明的第二种电气控制原理图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-4所示，图中标记1-6、a-c分别表示为：捣固装置1、捣镐2、钢轨3、抄平小车4、安装板5、测量感应开关6、内侧捣镐间的距离a、钢轨轨头宽度b、钢轨轨底宽度c。

实施例：如图1所示，本实施例中的捣稳车包括捣固装置1，四个捣镐2两两对称安装固定在捣固装置1上，相邻的两个捣镐2之间留有间隔，间隔大小与钢轨3的宽度相匹配。如图2所示，捣稳车还包括抄平小车4，测量感应开关6通过安装板5固定安装在抄平小车4的车体之上。

本实施例以捣固装置1的中心和钢轨3的中心为参考点，利用捣固装置1的内侧捣镐间的距离a和钢轨轨头宽度b和钢轨轨底宽度c之间的差值，在抄平小车4上安装一个测量感应开关6对捣镐2与钢轨3之间的相对位置进行判断。

捣固装置左右捣镐内侧最小距离为a，钢轨轨底宽度为c，那么内侧捣镐间距a和钢轨轨底宽度两者的差值为a-c，以钢轨中心线为基准，捣镐和轨底间距左、右各为(a-c)/2。钢轨轨头宽度为b，以钢轨中心为基准左右两边各有b/2，其值小于(a-c)/2。当卫星横移机构带动抄平小车4横向移动超过b/2时，抄平小车4的中心位置超出钢轨轨头的宽度，此时安装在抄平小车4中心位置的测量感应开关6感应到该超出信号并自动产生保护，而此时捣镐和轨底的距离最小为(a-c)/2-b/2，因此能够起到防插钢轨的作用。

以具体数值而言，若捣固装置左右捣镐内侧最小距离a为240mm，轨底宽c为152mm，那么内镐间距a和钢轨轨底宽c两者的差值为240-152=88mm。以钢轨中心线为基准，捣镐和轨底间距左、右各为88/2=44mm。钢轨轨头宽为73mm，以钢轨中心为基准左右两边各有73/2=36.5mm，其值小于44mm。当卫星横移机构带动抄平小车横向移动超过36.5mm，抄平小车中心位置超出轨头的宽度，此时安装在抄平小车4中心位置的测量感应开关6感应到该超出信号并自动产生保护，而此时捣镐和轨底的距离最小为44-36.5=7.5mm，因此能够起到防插钢轨的作用。

当捣镐2与钢轨3之间的相对位置出现偏差后，利用测量感应开关6的常闭和常开触点，来控制捣固装置1停止下插信号的产生，同时抄平小车4的在轨指示灯熄灭同时自动提升，从而避免捣镐2捣插钢轨3和对抄平小车4的损害。

本实施例在具体应用时，通过以下方法实现捣镐2的防插钢轨保护。

1、将测量感应开关6的感应信号接入捣固装置下插程序

将安装在抄平小车4上的测量感应开关6所产生的脱轨信号，分别和X190、 X191、X1A0、X1A1（捣固装置1人工停止下插按钮开关信号）四个捣固装置停止下插按钮信号进行并接。当测量感应开关6不能感应到钢轨3，测量感应开关6的2脚转为低电平，4脚转为高电平。利用这个特点产生脱轨信号和停止下插信号。四个捣固装置停止下插按钮程控输入信号经控制回路产生，从而控制捣固装置下插程控输出信号（Q120、Q121、Q122、Q123）不能满足逻辑条件。四个捣固装置都停止下插动作，实现捣固装置下插动作受感应开关信号控制，保证捣镐正确下插位置，防止捣伤钢轨。将抄平小车4的测量感应开关6给出的左、右信号，经过继电器7u1D触点引入。当超高股选择左侧时，使用右侧的感应开关信号，当开关选择右侧时，使用右侧脱轨信号。触点5、触点3和触点2将感应开关4脚引入，当感应不到钢轨时，5脚为高电压，控制7u1/E继电器不动作。使四个捣固装置停止下插按钮程控信号（X190、X191、X1A0、X1A1），分别经过相对应的二极管和7u1E继电器的常闭触点构成回路，四个人工停止下插按钮程控信号产生。捣固装置在没有人工干涉的情况下，自动停止下插动作，实现了自动保护功能。此处四个二极管是为了当需要某个捣固装置单独不下插时，可以通过操作人员人工按下相应的停止下插按钮，单独产生停止下插信号。不影响其它捣固装置的正常使用，不改变原先的设计功能。

2、抄平小车4的在轨指示

抄平小车4在轨指示绿灯，是当抄平小车4正确落在钢轨3的轨面上，指示作业人员抄平小车4此时处于正确位置。安装在抄平小车4上的测量感应开关6感应到钢轨3，感应开关2脚输出高电位，经左右超高股选择，接通指示回路，在轨指示绿灯经7u1/D触点7或触点6与触点1变亮。在作业中当捣稳车的卫星小车向某一侧移动超限时，测量感应开关6无法感应到钢轨，测量感应开关6输出低电位，指示灯熄灭。通过在轨指示灯的变化，提示作业人员此时卫星小车框架的移动已超出允许值，方便了故障的检查和判断。

3、抄平小车4的自动提升保护

抄平小车4安装在捣固装置1的框架上，抄平小车4在作业时要求处于钢轨3的轨面上。卫星小车的横向移动会带着抄平小车4和捣固装置1一起运动。当卫星小车出现严重偏移时，抄平小车4整体会从钢轨3的轨面上掉落下去，挤弯抄平杆。该种情况在施工生产中也是不允许发生的。而捣稳车在作业状态下提升抄平小车4，需要先松开抄平小车4的抄平弦线同时关闭抄平小车下压力控制，再进行提升抄平小车4。在程控设计中有一个信号对以上几个动作都进行了参与。在作业时关闭抄平小车预先开关就能自动卸载抄平弦张紧气缸压力，卸载抄平弦下压力，自动提升抄平小车。因此可以将抄平预先开关受在轨信号的控制。   如图3中将钢轨感应开关4脚信号接至7U1/E号继电器的4脚。当出现不在轨的情况时，此时4脚变为高电压。7u1/E继电器不动作，将X185抄平预先开关信号进行切断，利用程控逻辑关系强制将抄平小车提升，保证抄平小车的安全。由于后加的保护功能作用，在作业转换时抄平小车无法正常下放。为解决该问题要求操作人员打开切断开关，强制将7u1/E继电器闭合，使抄平保护功能和捣固装置下插信号保护功能切除。当抄平小车下放到位后，再关闭切断开关，启用保护功能。

实施例二：本实施例与实施例一相比，两者的不同之处在于：保护装置的应用方法不同，本实施例是考虑到捣稳车电气方面的特点，将卫星小车和大车之间的程控信号传输，采用串行通信来控制，简化了电缆布局。捣稳车卫星小车串行板40路传输通信中，只用了32路仍有余量。因此更合理的方案是利用串行板40路通信线路和修改主程序控系统来实现。

本实施例相比实施例一，在布线方式上更为简单，通过修改程序在控制方式上，也更容易实现同样功能，简化了控制电路。机械部分安装和测量感应开关6的安装连线保持不变。将抄平小车4的脱轨感应信号X22A\左侧脱轨信号(自定义)，X22B\右侧脱轨信号(自定义)，X22C\左侧在轨信号（自定义），X22D\右侧在轨信号（自定义），引入串行控制箱B55箱内相对应端子。通过B55箱内EK-432串行板送至程序控制箱内EK-433串行板，最终给程序主板进行处理。在显示和应急操作控制方式上，也同样可以在捣固车一号位操作位附近安装一个控制盒。控制盒上装一个切断开关b1，引入两路信号，抄平保护切断开关信号X240（自定义）和捣固自动保护切断开关X241（自定义），和一个在轨指示灯h1（受Q19F控制，Q19F为自定义信号。上述自定义指的是各字母和数字的组成名称仅仅起到代表的意义。

对既有控制程序的改进方案：

1、增加捣固装置下插防擦轨保护程序

在四个捣固装置下插输出程序中，增加新的逻辑关系如下

根据上列逻辑表达式，是在原有的程序中加入了三种新的情况：

A、利用曲线超高股选择开关X1A2非（右超高），左下股在轨保护X22C。当使超高股选在右侧时，如果抄平小车偏移过多，左侧在轨保护X22C消失，捣固装置无法下插；

B、利用曲线超高股选择开关X1A2（左超高），右下股在轨保护X22D。当使超高股选在左侧时，如果抄平小车偏移过多，右侧在轨保护X22D消失，捣固装置无法下插；

C、切断信号X241。打开切断开关是方便检修保养时，有单独下放捣固装置的需要，和现场感应开关损坏临时进行应急处理使用。

因此以左前捣固装置下插输出程序Q120为例，新的捣固装置下插程序控制表达式为

2、在轨指示输出信号Q19F

当选择开关选择左侧或者右侧，同时相对应的脱轨信号不产生，此时Q19F信号逻辑表达式成立，控制盒上的在轨指示灯点亮。此处不增加切断信号X241，是为了有别于切断状态和正常状态，提醒作业人员防止设备一直处于切断状态下工作。

3、抄平小车的保护

在作业情况下抄平小车提升要先释放抄平弦张紧阀电源和抄平小车下压力控制阀，然后再提升抄平小车。因此在修改程序上，要将脱轨信号分别写入以上几个程序中。

为了抄平小车第一次顺利下放，减少人为的操作，设计了一个子程序信号Q08E—抄平小车脱轨保护

当抄平小车下放到位后,左侧在轨感应信号X22C或右侧感应信号X22D产生，触发子程序Q08E。当使用左侧超高X1A2，右侧脱轨信号X22B产生,切断开关未打开X240未产生时，或者使用右侧超高X1A2n，左侧脱轨信号X22A切断开关未打开X240未产生，且卫星小车处于下降状态X17D产生后，子程序Q08E都能够产生。

新抄平小车提升程控信号QL255为：

。

新抄平小车下压力控制QL261为：

。

新抄平弦张紧阀QL216为：

 。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，如：感应开关6的安装方式、捣镐2的形状、大小或数量等，故在此不一一赘述。

Claims (7)

1.一种捣稳车捣镐防插钢轨保护装置，所述捣稳车包括捣固装置、抄平小车，其中所述捣固装置包括若干捣镐，其特征在于：所述保护装置包括测量感应开关和控制器，所述测量感应开关固定安装在所述抄平小车上，所述测量感应开关判断所述捣镐与钢轨之间的相对位置，所述控制器根据所述测量感应开关的感应信号控制所述捣镐的下插动作和所述抄平小车的提升动作。

2.根据权利要求1所述的一种捣稳车捣镐防插钢轨保护装置，其特征在于：所述测量感应开关是通过测量所述捣固装置内侧的所述捣镐间的距离和钢轨轨头和轨底宽度之间的差值，来判断所述捣镐与所述钢轨之间的相对位置。

3.一种涉及权利要求1-2所述的捣稳车捣镐防插钢轨保护装置的应用方法，其特征在于：所述控制器根据所述测量感应开关的感应信息通过电气化控制来分别控制所述捣镐的下插动作和所述抄平小车的提升动作。

4.根据权利要求3所述的一种捣稳车捣镐防插钢轨保护装置的应用方法，其特征在于：所述控制器是通过将所述测量感应开关的感应信号接入捣固装置的下插程序内来控制所述捣镐的下插动作；所述控制器是通过将所述测量感应开关的感应信号接入抄平小车的预先开关来控制所述抄平小车的提升动作。

5.根据权利要求4所述的一种捣稳车捣镐防插钢轨保护装置的应用方法，其特征在于：所述捣稳车包括一卫星小车，所述卫星小车的横向移动带动所述捣固装置和所述抄平小车移动，所述控制器通过所述测量感应开关的感应信号判断所述卫星小车的位置状态。

6.根据权利要求3所述的一种捣稳车捣镐防插钢轨保护装置的应用方法，其特征在于：所述控制器是通过将防插钢轨保护程序写入所述捣镐的下插输出程序中来控制所述捣镐的下插动作，所述防插钢轨保护程序是以所述测量感应开关的感应信号为启闭依据；所述控制器是通过将脱轨保护程序写入所述抄平小车的抄平弦张紧阀电源和下压力控制阀的控制程序中，并且增加提升程控信号来控制所述抄平小车的提升动作，所述抄平弦张紧阀电源和所述下压力控制阀的控制程序根据所述脱轨保护程序的信号分别释放抄平弦张紧阀电源和下压力控制阀，所述提升控制信号根据所述脱轨保护程序的信号提升所述抄平小车，所述脱轨保护程序是以所述测量感应开关的感应信号为启闭依据。

7.根据权利要求6所述的一种捣稳车捣镐防插钢轨保护装置的应用方法，其特征在于：所述控制器通过所述测量感应开关的感应信号判断所述抄平小车是否在轨。