CN110904748A - 一种数控智能化高铁轨道板精调器及轨道板位置调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控智能化高铁轨道板精调器及轨道板位置调整方法，所述精调器包括扳手装置、底座、纵向调节丝杆、第一滑块、横向调节丝杆、第二滑块、安装座和升降丝杆。本发明中可用于轨道板位置调整，当进行高度方向上位置调整时，首先利用安装孔将精调器固定在轨道板的角上，然后通过扳手装置来带动升降丝杆在安装座上旋转，进而使安装座升降以实现轨道板高度方向上的调整，同理通过扳手装置带动纵向调节丝杆和横向调节丝杆来调整第一滑块和第二滑块的水平位置实现轨道板在纵向和横向上的调整，从而提高了轨道板施工精度和质量，并且减少了操作人员的劳动强度，提高了工作效率，具有智能化程度高、操作方便和调节速度快及调节精度高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及到高速铁路轨道板位置调整施工技术领域，尤其涉及一种数控智能化高铁轨道板精调器及轨道板位置调整方法。
背景技术
高速铁路的轨道板是钢轨铺设的基础，为达到钢轨铺设的精度要求，轨道板在预制生产中需要经过机床精确打磨后再安放到施工现场，施工完成后还必须精准调整定位，才能满足钢轨的铺设要求。目前常使用的轨道板精调器为座式结构，四台为一套分别安装在轨道板的四角以对轨道板的高度方向、横向和纵向进行精准调整，而调整过程采用手工操作，边调整边依靠水准仪和米尺检测，调整时间比较长，同时还需要有经验的老师傅或专人调整，故人力需求较多、效率低，而且功能过于单一、支座孔位置难对正、调节时间长、人力浪费大、精度达不到设计要求。
鉴于此，研究一种智能化程度高、操作方便且调节精度及调节效率高的数控智能化高铁轨道板精调器及轨道板位置调整方法是本技术领域人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种数控智能化高铁轨道板精调器及轨道板位置调整方法，其目的在于通过所述精调器能够自动精准对轨道板的高度方向、横向和纵向进行调整，从而大大提高了轨道板的施工精度和质量，并且减少了操作人员的劳动强度，提高了工作效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种数控智能化高铁轨道板精调器，包括扳手装置、底座、纵向调节丝杆、第一滑块、横向调节丝杆、第二滑块、安装座和升降丝杆，所述第一滑块设于底座与第二滑块之间，且第一滑块可在底座上纵向移动，第二滑块可在第一滑块上横向移动，底座上设有具有U型槽的第一竖板，第一滑块上设有具有U型槽的第二竖板，安装座一侧侧壁上设有与轨道板连接的安装孔，纵向调节丝杆一端端部设有调节头，纵向调节丝杆另一端通过第一竖板的U型槽与第一滑块螺纹连接，横向调节丝杆一端端部设有调节头，横向调节丝杆另一端通过第二竖板的U型槽与第二滑块螺纹连接，升降丝杆一端端部设有调节头，升降丝杆另一端穿过安装座与第二滑块活动连接，且升降丝杆与安装座之间为螺纹连接，纵向调节丝杆、横向调节丝杆和升降丝杆两两垂直，扳手装置上设有导向杆以及可与调节头匹配连接的调节套筒，所述导向杆可与第一滑块、第二滑块和安装座上设置的导向孔匹配连接。
优选地，所述扳手装置还包括前法兰、减速机、电机、后法兰和连接杆，所述电机和减速机位于通过连接杆连接的前法兰和后法兰之间，电机通过减速机固定安装在前法兰内侧且减速机驱动端穿过前法兰与调节套筒连接，导向杆设于前法兰上并与调节套筒位于前法兰的外侧。
优选地，还包括设于扳手装置外侧的护罩，所述护罩上设有与电机连接的插座，调节套筒穿过于护罩与减速机连接，导向杆均穿过于护罩与前法兰连接。
优选地，所述扳手装置上还设有与后法兰外侧连接且穿过护罩用于搬运扳手装置的提手。
优选地，所述护罩上设有可用于显示轨道板实时调节数据的显示屏。
优选地，所述调节套筒为内六角套筒，调节头为外六角头。
优选地，所述安装座上还设有用于搬运所述轨道板精调器的把手。
优选地，所述第二滑块上表面设有压板，升降丝杆与第二滑块一端的端部为半圆球面，第二滑块上侧设有与半圆球面相匹配的内凹球面，通过压板将升降丝杆的半圆球面固定于第二滑块的内凹球面内。
一种数控智能化高铁轨道板位置调整方法，包含上述任一项所述的数控智能化高铁轨道板精调器，所述方法包括以下步骤：
S1、通过螺栓与安装孔配合将所述精调器固定在轨道板的角上并在对应角上放置一个与PLC系统连接的水准仪；
S2、判断轨道板的四个角上的精调器是否均正常工作，若是，则进入步骤S3，若否，则进入步骤S6；
S3、分别将轨道板四个角上精调器的导向杆插入第一滑块，以及将调节套筒插入对应纵向调节丝杆的调节头中；
S4、上电并启动扳手装置，PLC系统根据四个角上的水准仪的实时数据分别控制扳手装置对轨道板的进行调整，直至所有水准仪实时数据误差均接近零时，控制扳手装置停止运行；
S5、依次将轨道板四个角上精调器的导向杆分别插入第二滑块和安装座中，以及将调节套筒分别插入对应横向调节丝杆的调节头和对应升降丝杆的调节头中，并重复步骤S4，实现轨道板横向方向和高度方向上的调整，进而完成轨道板位置的调整；
S6、将安装于轨道板上正常工作的精调器导向杆插入第一滑块，以及将调节套筒插入对应纵向调节丝杆的调节头中；
S7、上电并启动扳手装置，PLC系统根据轨道板角上水准仪的实时数据控制扳手装置对轨道板的进行调整，直至水准仪实时数据误差接近零时，控制扳手装置停止运行；
S8、逐个启动轨道板其它角上的精调器正常工作，并重复步骤S6和步骤S7，直至完成轨道板四个角的位置调整；
S9、依次将安装于轨道板上的精调器导向杆插入第二滑块和安装座中，以及将调节套筒分别插入对应横向调节丝杆的调节头和对应升降丝杆的调节头中，并重复步骤S7和步骤S8，实现轨道板横向方向和高度方向上的调整，从而完成轨道板位置的调整。
优选地，所述步骤S8还包括：当完成轨道板四个角的位置调整后，再次重复步骤S6～步骤S8以对初次调整结果进行二次校对。
与现有技术比较，本发明首先利用安装孔将精调器固定在轨道板的角上，当需要对轨道板进行高度方向上的位置调整时，通过扳手装置来带动升降丝杆在安装座上旋转，进而可使升降丝杆旋转时带动安装座上下升降实现轨道板在高度方向的调整，同理也可以通过扳手装置带动纵向调节丝杆和横向调节丝杆来分别调整第一滑块和第二滑块的水平位置实现轨道板在纵向和横向上的调整，采用这种方案，只需要通过扳手装置来控制丝杆旋转即可实现轨道板在纵向、横向和高度方向上的调整，从而大大提高了轨道板的施工精度和质量，并且减少了操作人员的劳动强度，提高了工作效率，具有智能化程度高、操作方便和调节速度快及调节精度高的特点。
附图说明
图1是本发明一种数控智能化高铁轨道板精调器的结构示意图，
图2是本发明中去掉扳手装置的结构示意图，
图3是本发明在纵向调整时的主视图，
图4是图3的俯视图，
图5是本发明中扳手装置的结构示意图，
图6是本发明轨道板调整施工作业时的示意图，
图7是本发明一种数控智能化高铁轨道板位置调整方法的流程图。
图中：1.扳手装置，100.插座，101.显示屏，102.护罩，103.调节套筒，104.导向杆，105.前法兰，106.减速机，107.电机，108.后法兰，109.提手，110.连接杆，2.底座，21.第一竖板，3.纵向调节连接杆，4.第一滑块，41.第二竖板，5.横向调节丝杆，6.第二滑块，7.压板，8.安装座，81.把手，82.安装孔，9.升降丝杆，10.调节头，11.导向孔，12.水准仪，13.PLC控制柜，14.插头，15.螺栓。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
需要说明的是，以图3为例，本实施例中，垂直纸面向上和向下为轨道板的高度方向，垂直纸面向左和向右为轨道板的纵向，垂直纸面向内和向外为轨道板的横向。前法兰与后法兰之间的部分为前法兰和后法兰的内侧。
如图1～图6所示，一种数控智能化高铁轨道板精调器，包括扳手装置1、底座2、纵向调节丝杆3、第一滑块4、横向调节丝杆5、第二滑块6、安装座8和升降丝杆9，所述第一滑块4设于底座2与第二滑块6之间，且第一滑块4可在底座2上纵向移动，第二滑块6可在第一滑块4上横向移动，底座2上设有具有U型槽的第一竖板21，第一滑块4上设有具有U型槽的第二竖板41，安装座8一侧侧壁上设有与轨道板连接的安装孔82，纵向调节丝杆3一端端部设有调节头10，纵向调节丝杆3另一端通过第一竖板21的U型槽与第一滑块4螺纹连接，横向调节丝杆5一端端部设有调节头10，横向调节丝杆5另一端通过第二竖板41的U型槽与第二滑块6螺纹连接，升降丝杆9一端端部设有调节头10，升降丝杆9另一端穿过安装座8与第二滑块6活动连接，且升降丝杆9与安装座2之间为螺纹连接，纵向调节丝杆3、横向调节丝杆5和升降丝杆9两两垂直，扳手装置1上设有导向杆104以及可与调节头10匹配连接的调节套筒103，所述导向杆104可与第一滑块4、第二滑块6和安装座8上设置的导向孔11匹配连接。
本实施例中，所述第一竖板21和第二竖板41上U型槽的槽口均向上设置，纵向调节丝杆3和横向调节丝杆5分别置于第一竖板21和第二竖板41的U型槽上，纵向调节丝杆3与第一滑块4连接的一端以及横向调节丝杆5与第二滑块6连接的一端均可随着丝杆转动而转动。当对轨道板进行高度方向的位置调整时，首先利用安装孔82将精调器固定在轨道板的角上，然后通过扳手装置1上的导向杆104与安装座8上的导向孔10配合导向，并将调节套筒103插入升降丝杆9上的调节头10中，从而由扳手装置1可带动升降丝杆9在安装座8上旋转，使得升降丝杆9旋转时能够带动安装座8上下升降实现轨道板在高度方向的调整。同理，当需要对轨道板纵向和横向位置进行调整时，通过扳手装置1带动纵向调节丝杆3和横向调节丝杆5分别调整第一滑块4和第二滑块6的水平位置实现轨道板在纵向和横向上的调整，因此对轨道板安装后的位置调整只需要通过扳手装置1来控制丝杆旋转即可实现其在纵向、横向和高度方向上的调整，具有智能化程度高、操作方便和调节速度及调节精度高的特点，不仅大大提高了轨道板的施工精度和质量，而且减少了操作人员的劳动强度，提高了工作效率。
如图1～图6所示，所述扳手装置1还包括前法兰105、减速机106、电机107、后法兰108和连接杆110，所述电机107和减速机106位于通过连接杆110连接的前法兰105和后法兰108之间，电机107通过减速机106固定安装在前法兰105内侧且减速机106驱动端穿过前法兰105与调节套筒103连接，导向杆104设于前法兰105上并与调节套筒103位于前法兰105的外侧。
如图1～图6所示，还包括设于扳手装置1外侧的护罩102，所述护罩102上设有与电机107连接的插座100，调节套筒103穿过于护罩102与减速机106连接，导向杆104均穿过于护罩102与前法兰105连接。本实施例中，所述调节套筒103穿过护罩102与减速机106的旋转主轴连接用于带动与调节套筒103匹配连接的调节头10旋转。通过在扳手装置1外侧设置护罩102，既可以将扳手装置1与操作人员进行有效隔离，保证轨道板位置调整操作的安全性，同时也避免了外界灰尘等微粒进入扳手装置1中，有效保证了扳手装置1内减速机106、电机107和连接杆110等部件的运行稳定性及其使用寿命。
如图1～图7所示，所述扳手装置1上还设有与后法兰108外侧连接且穿过护罩102用于搬运扳手装置1的提手109。本实施例中，通过设置提手109极大便利了扳手装置1的搬运操作，一定程度上提高了工作效率。
如图1～图7所示，所述护罩102上设有可用于显示轨道板实时调节数据的显示屏101。本实施例中，可以将轨道板的实时调整数据通过设置的显示屏101直观的显示出来，有利于操作人员对轨道板位置调整操作。
如图1～图7所示，所述调节套筒103为内六角套筒，调节头10为外六角头。本实施例中，所述调节套筒103采用内六角套筒，调节头10采用外六角头与内六角套筒进行匹配。在其他实施例中，也可以是其他类型的调节头10和调节套筒103。
如图1～图7所示，所述安装座8上还设有用于搬运所述轨道板精调器的把手81。本实施例中，通过设置的把手81极大便利了精准器和安装座8的搬运工作，一定程度上提高了工作效率。
如图1～图7所示，所述第二滑块6上表面设有压板7，升降丝杆9与第二滑块6一端的端部为半圆球面(图中未示出)，第二滑块6上侧设有与半圆球面相匹配的内凹球面(图中未示出)，通过压板7将升降丝杆9的半圆球面固定于第二滑块6的内凹球面内。本实施例中，所述压板7与第二滑块6之间采用螺栓固定连接，且螺栓位于压板7和第二滑块6的四个角上，保证了升降丝杆9与第二滑块6之间连接的灵活性和稳定性。
如图7所示，一种数控智能化高铁轨道板位置调整方法，包含上述所述的数控智能化高铁轨道板精调器，所述方法包括以下步骤：
S1、通过螺栓与安装孔配合将所述精调器固定在轨道板的角上并在对应角上放置一个与PLC系统连接的水准仪；
S2、判断轨道板的四个角上的精调器是否均正常工作，若是，则进入步骤S3，若否，则进入步骤S6；
S3、分别将轨道板四个角上精调器的导向杆插入第一滑块，以及将调节套筒插入对应纵向调节丝杆的调节头中；
S4、上电并启动扳手装置，PLC系统根据四个角上的水准仪的实时数据分别控制扳手装置对轨道板的进行调整，直至所有水准仪实时数据误差均接近零时，控制扳手装置停止运行；
S5、依次将轨道板四个角上精调器的导向杆分别插入第二滑块和安装座中，以及将调节套筒分别插入对应横向调节丝杆的调节头和对应升降丝杆的调节头中，并重复步骤S4，实现轨道板横向方向和高度方向上的调整，进而完成轨道板位置的调整；
S6、将安装于轨道板上正常工作的精调器导向杆插入第一滑块，以及将调节套筒插入对应纵向调节丝杆的调节头中；
S7、上电并启动扳手装置，PLC系统根据轨道板角上水准仪的实时数据控制扳手装置对轨道板的进行调整，直至水准仪实时数据误差接近零时，控制扳手装置停止运行；
S8、逐个启动轨道板其它角上的精调器正常工作，并重复步骤S6和步骤S7，直至完成轨道板四个角的位置调整；
S9、依次将安装于轨道板上的精调器导向杆插入第二滑块和安装座中，以及将调节套筒分别插入对应横向调节丝杆的调节头和对应升降丝杆的调节头中，并重复步骤S7和步骤S8，实现轨道板横向方向和高度方向上的调整，从而完成轨道板位置的调整。
本实施例中，首先通过螺栓15将精调器安装于轨道板的四个角上，然后在对应轨道板角上设置一个水准仪12，并将PLC控制柜13上的插头14插入扳手装置1上的插座100，当轨道板四个角上精调器均正常工作时，可分别通过PLC系统根据四个角上的水准仪所监测的实时数据控制扳手装置1对轨道板高度方向、横向和纵向进行自动精准调整；当轨道板四个角上精调器并不全部正常工作时，则可依次对每个角上的轨道板高度方向进行调整，然后再依次对轨道板的横向或纵向进行调整，从而实现轨道板的位置调整，具有操作方便、调整精度高和调整效率高的特点。需要说明的是，所述步骤S8中逐个对轨道板其它角上的精调器正常工作，是用于对轨道板四个角上高度方向位置逐个进行调整，或对轨道板四个角上横向位置逐个进行调整横向，或者对轨道板四个角上纵向位置逐个进行调整。同时图6中仅示出两个插头14，在实际运用当中，插头14的数量比插座100要多。
本实施例中，首先是对轨道板的纵向位置进行调整，然后才对轨道板的横向位置和高度方向位置进行相应调整，在其他实施例中，也可以先对横向位置或高度方向位置进行调整后，再对其他方向位置进行相应调整。
如图7所示，所述步骤S8还包括：当完成轨道板四个角的位置调整后，再次重复步骤S6～步骤S8以对初次调整结果进行二次校对。本实施例中，由于轨道板四个角上高度方向、纵向和横向的位置调整均是逐个角进行调节，可能会存在其中一个角位置的调整过程中影响到其他已经调整过的角位置数据，因此，通过对调整结果进行二次校对，有效保证了精调器的调整精度和质量。
以上对本发明所提供的一种数控智能化高铁轨道板精调器及轨道板位置调整方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种数控智能化高铁轨道板精调器，其特征在于，包括扳手装置(1)、底座(2)、纵向调节丝杆(3)、第一滑块(4)、横向调节丝杆(5)、第二滑块(6)、安装座(8)和升降丝杆(9)，所述第一滑块(4)设于底座(2)与第二滑块(6)之间，且第一滑块(4)可在底座(2)上纵向移动，第二滑块(6)可在第一滑块(4)上横向移动，底座(2)上设有具有U型槽的第一竖板(21)，第一滑块(4)上设有具有U型槽的第二竖板(41)，安装座(8)一侧侧壁上设有与轨道板连接的安装孔(82)，纵向调节丝杆(3)一端端部设有调节头(10)，纵向调节丝杆(3)另一端通过第一竖板(21)的U型槽与第一滑块(4)螺纹连接，横向调节丝杆(5)一端端部设有调节头(10)，横向调节丝杆(5)另一端通过第二竖板(41)的U型槽与第二滑块(6)螺纹连接，升降丝杆(9)一端端部设有调节头(10)，升降丝杆(9)另一端穿过安装座(8)与第二滑块(6)活动连接，且升降丝杆(9)与安装座(2)之间为螺纹连接，纵向调节丝杆(3)、横向调节丝杆(5)和升降丝杆(9)两两垂直，扳手装置(1)上设有导向杆(104)以及可与调节头(10)匹配连接的调节套筒(103)，所述导向杆(104)可与第一滑块(4)、第二滑块(6)和安装座(8)上设置的导向孔(11)匹配连接。
2.如权利要求1所述的数控智能化高铁轨道板精调器，其特征在于，所述扳手装置(1)还包括前法兰(105)、减速机(106)、电机(107)、后法兰(108)和连接杆(110)，所述电机(107)和减速机(106)位于通过连接杆(110)连接的前法兰(105)和后法兰(108)之间，电机(107)通过减速机(106)固定安装在前法兰(105)内侧且减速机(106)驱动端穿过前法兰(105)与调节套筒(103)连接，导向杆(104)设于前法兰(105)上并与调节套筒(103)位于前法兰(105)的外侧。
3.如权利要求2所述的数控智能化高铁轨道板精调器，其特征在于，还包括设于扳手装置(1)外侧的护罩(102)，所述护罩(102)上设有与电机(107)连接的插座(100)，调节套筒(103)穿过于护罩(102)与减速机(106)连接，导向杆(104)穿过于护罩(102)与前法兰(105)连接。
4.如权利要求3所述的数控智能化高铁轨道板精调器，其特征在于，所述扳手装置(1)上还设有与后法兰(108)外侧连接且穿过护罩(102)用于搬运扳手装置(1)的提手(109)。
5.如权利要求4所述的数控智能化高铁轨道板精调器，其特征在于，所述护罩(102)上设有可用于显示轨道板实时调节数据的显示屏(101)。
6.如权利要求5所述的数控智能化高铁轨道板精调器，其特征在于，所述调节套筒(103)为内六角套筒，调节头(10)为外六角头。
7.如权利要求6所述的数控智能化高铁轨道板精调器，其特征在于，所述安装座(8)上还设有用于搬运所述轨道板精调器的把手(81)。
8.如权利要求7所述的数控智能化高铁轨道板精调器，其特征在于，所述第二滑块(6)上表面设有压板(7)，升降丝杆(9)与第二滑块(6)一端的端部为半圆球面，第二滑块(6)上侧设有与半圆球面相匹配的内凹球面，通过压板(7)将升降丝杆(9)的半圆球面固定于第二滑块(6)的内凹球面内。
9.一种数控智能化高铁轨道板位置调整方法，其特征在于，包含上述任一项所述的数控智能化高铁轨道板精调器，所述方法包括以下步骤：
S1、通过螺栓与安装孔配合将所述精调器固定在轨道板的角上并在对应角上放置一个与PLC系统连接的水准仪；
S2、判断轨道板的四个角上的精调器是否均正常工作，若是，则进入步骤S3，若否，则进入步骤S6；
S3、分别将轨道板四个角上精调器的导向杆插入第一滑块，以及将调节套筒插入对应纵向调节丝杆的调节头中；
S4、上电并启动扳手装置，PLC系统根据四个角上的水准仪的实时数据分别控制扳手装置对轨道板的进行调整，直至所有水准仪实时数据误差均接近零时，控制扳手装置停止运行；
S5、依次将轨道板四个角上精调器的导向杆分别插入第二滑块和安装座中，以及将调节套筒分别插入对应横向调节丝杆的调节头和对应升降丝杆的调节头中，并重复步骤S4，实现轨道板横向方向和高度方向上的调整，进而完成轨道板位置的调整；
S6、将安装于轨道板上正常工作的精调器导向杆插入第一滑块，以及将调节套筒插入对应纵向调节丝杆的调节头中；
S7、上电并启动扳手装置，PLC系统根据轨道板角上水准仪的实时数据控制扳手装置对轨道板的进行调整，直至水准仪实时数据误差接近零时，控制扳手装置停止运行；
S8、逐个启动轨道板其它角上的精调器正常工作，并重复步骤S6和步骤S7，直至完成轨道板四个角的位置调整；
S9、依次将安装于轨道板上的精调器导向杆插入第二滑块和安装座中，以及将调节套筒分别插入对应横向调节丝杆的调节头和对应升降丝杆的调节头中，并重复步骤S7和步骤S8，实现轨道板横向方向和高度方向上的调整，从而完成轨道板位置的调整。
10.如权利要求9所述的数控智能化高铁轨道板位置调整方法，其特征在于，所述步骤S8还包括：当完成轨道板四个角的位置调整后，还需要再次重复步骤S6～步骤S8用于对初次调整结果进行二次校对。
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