CN1216792A - 道碴整平机和填铺轨道道碴的作业方法 - Google Patents
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Abstract
一种道碴整平机(1),其具有一个利用轨行机构(2)走行的机架(3)。机械还配备有向轨道(6)填铺道碴用的、位置可以调节的道碴犁(20)。在道碴犁(20)沿道碴整平机(1)作业方向的前面装有无接触式探测装置(29),用于获取垂直于轨道纵向,确切地说垂直于机械纵向的道碴实际断面。道碴犁(20)配备有位置传感器(25),用于获取其相对于机架(3)的位置变化。控制装置(31)具有一存储单元,用无存储道碴额定断面。这样就可以识别道碴缺少或过剩的轨道区段而相应地控制道碴犁(20)。
Description
本发明涉及一种道碴整平机。它具有一个利用轨行机构走行的机架，上面装有向轨道填铺道碴用的道碴犁，利用驱动装置可使之相对于机架移动。机架上还装有控制装置。本发明还涉及一种填铺轨道道碴的作业方法。
这样一种道碴整平机例如已由美国专利US 5094018所公开。其中所述道碴犁由一个位于轨枕上方的中间犁和在其两侧设置在碎石道床边坡范围内的边坡犁组成。这种道碴整平机用于按照规定向轨道填铺道碴，并在必要时从道碴斗仓中向轨道缺碴区段补充新道碴。
另外，US 4986189号专利介绍的一部捣固轨道用的机械，已为人们所知。其中这部机械的捣固机构能相对机械的纵向沿横向偏转，以避开障碍物，特别是道岔区段内的障碍物。在机械沿作业方向的前面有一套由许多沿机械横向并排布置的传感器组成的探测装置。该探测装置通过控制装置与驱动装置相连，以调节捣固机组的高度和使捣固机构偏转。探测装置如发现有障碍物，即错开时间地启动相应的驱动装置，比如启动用于偏转位于障碍物上方的捣固机构的驱动装置。这样，尽管有障碍物，也可使捣固机组连同其余的捣固机构降下，以便捣固轨道。捣固机构的位置由相应的位置传感器予以记录。
此外例如还由US 3705772,EP 0487465A1和US 4179216等专利公开了一些轨行机械。这些机械装有无接触式探测装置，用于探测建筑接近限界。
本发明的目的就是要创造一种道碴整平机，要求这部机械能均匀地填铺轨道道碴。
本发明的目的是通过这样一种道碴整平机来实现的，其具有一个支承在轨行机构上能走行的机架，上面装有向轨道填铺道碴用的道碴犁，利用驱动装置可使之相对于机架移动，机架上还装有控制装置，其中：a)在道碴犁沿道碴整平机作业方向的前面装有无接触式探测装置，用于获取垂直于轨道纵向亦即机械纵向的道碴实际断面，b)道碴犁配备有位置传感器，用于获取相对于机架的位置变化和c)控制装置配备有存储单元，用于存储道碴额定断面。
利用这种道碴整平机第一次可以实现在使用道碴犁之前存储轨道道碴填铺状况，然后根据所识别的道碴缺少或过剩的轨道区段，有针对性地填铺道碴。由于有位置传感器，操作人员随时可以将道碴犁相对道碴实际断面的位置，以及道碴额定断面记录在监视器上，并根据需要作相应的调整。这项调整也可以以优良的方式借助计算机程序自动完成。
下面借助附图对本发明作进一步的详细说明，附图中：
图1为装有填铺轨道道碴用的可调节式道碴犁的道碴整平机的侧视图；
图2为道碴实际断面和道碴给定断面的叠加情况，并简单示出道碴犁，
图3为获取道碴实际断面用的无接触式探测装置的接线简图。
图1所示道碴整平机1，亦称道碴犁，具有一个支承在轨行机构2上的机架3，能在一条由钢轨4和轨枕5组成的轨道6上走行。柴油机7用于启动走行驱动装置8和各种其他驱动装置。
机架3上有道碴存储仓9，其底部是一条沿机械纵向延伸的、利用驱动装置10可使之运转的底部传送带11。机械后端有清扫刷14，利用一驱动装置12可调节其高度，利用另一驱动装置13可使之旋转。用此清扫刷可将多余的道碴从轨道6上通过传送带15送入道碴存储仓9。道碴存储仓9沿机械1作业方向(箭头16所示)的前端为每根钢轨4配备有带驱动装置18的排放口17，以控制投放道碴的数量。
两个轨行机构2之间有一个利用驱动装置19可调节高度的道碴犁20，用于向轨道6填铺道碴。这个道碴犁20例如由一个沿机械的横向位于中间的中间犁21和位于中间犁旁侧的边坡犁22组成。图2简单示出的中间犁21有罩盖钢轨4用的钢轨保护罩23。此犁用于向轨枕5填铺道碴。中间犁21位于钢轨4之间的区段上有按X形布置的道碴导向板24，利用各驱动装置可相互独立地调节每块导向板的高度，以便有选择地引导道碴流，正如美国专利US-4249325号专利所介绍的那样。为了获取道碴犁20相对于机架3的位置变化，配备有绳索式电位计形式的位置传感器25。每个用于整平道床41边坡26(图2)的边坡犁22有辅助驱动装置27，用于调节边坡犁相对道床边坡26的角度。为了获取边坡角α，装有测角器28作为位置传感器25。
在机械1的前端，也就是在道碴犁20沿作业方向的前面有一套无接触式探测装置29，用于获取道床41垂直于轨道纵向的，确切地说垂直于机械纵向的道碴实际断面30(图2)。在道碴犁20沿机械1作业方向的后面也有一套这种探测装置29，用于获取道碴实际断面30。
探测装置29可以是一台激光扫描器。这种仪器以二元的方式探测周边环境，并按测量脉冲传播时间的原理工作。为此发射一个脉动的激光束。激光脉冲遇到一个物体，确切地说遇到一颗道碴，脉冲即被反射，并记录存储在探测装置29的接收器内。从发射到接收脉冲所用时间和探测装置29与物体之间的距离成正比(光束传播时间)。利用一个装在内部的回转镜使脉动的激光束转向，以此方式对周围环境作扇形的探测。根据接收的脉冲顺序计算出物体的轮廓。此时这些测量值是实时提供的。
如图3特别所示，两套探测装置29，道碴犁20的驱动装置19,27及其位置传感器25等均与一个控制装置31相连。该控制装置配备有一个存储单元32，用于存储道碴实际断面33(参看图2中的点划线)。另外还有下列装置与控制装置31相连：位移传感器34，监视器35，键盘36，打印机37以及光学和/或声学报警装置38。
控制装置31还配备有求差单元39，用于获取道碴实际断面30与道碴额定断面33之间的差值。计算机程序40用于按道碴数量的偏差确定道碴犁的最佳位置并自动调节道碴犁20。
道碴整平机1作业时，在填铺道碴之前，用前面的探测装置29探测道碴实际断面30，并暂时存入一个滑动寄存器。一旦位移传感器34发出相当于前面探测装置29与道碴犁20之间距离的相应数量的脉冲，即将暂存的道碴实际断面30继续传送给监视器35。在此以钢轨顶面作为共同的基准点，将道碴实际断面与存储的道碴额定断面33进行叠加(见图2)。与此同时在监视器35上显示位置传感器25记录的中间犁21和两个边坡犁22当时相对道床41所处的位置。这样操作人员就可以根据光学识别到的道碴实际断面30与道碴额定断面33之间差别，用手动的方法调节边坡犁22的角度和全部道碴犁20的高度，或者更确切地说道碴导向板24的相应位置，以便用最佳的均匀度填铺道碴。也可使用一套计算机程序40自动完成上述操作过程。
如果例如通过求差单元39确定了右侧边坡道碴过剩，即可自动控制两个边坡犁22和道碴导向板24而不断地将过剩的道碴从右侧边坡引导到左侧边坡。利用位移传感器34测出机械1所走的路程，即可连续算出缺少或过剩的道碴数量。为此用求差单元39求出道碴实际断面30与道碴额定断面33之间的面积差值，然后乘以测出的走过的路程。如果道碴缺少的数量超过了一个误差极限，即自动启动驱动装置18，以开启道碴存储仓9的排放口17。这样就可以根据需要向轨道左侧和/或右侧相应补充道碴。
因为道床断面的记录是在道碴犁20沿作业方向的前面进行的，所以测定时所记录的障碍物如接触网电杆、道岔控制单元、接触轨等等也可予以记录，然后自动调节位于障碍物范围内的犁板或清扫刷14的高度。
利用后面的探测装置29可以记录使用道碴犁20之后，实际向轨道6填铺道碴的情况，其中利用该探测装置29探测出机械1作业后形成的道碴实际断面30，然后按上述的方式方法与所存储的道碴额定断面33进行比较。比较的结果可以用打印机37打印出来，同时可用优良的方法编出关于道碴缺少或过剩的平衡表。
Claims (8)
1．一种道碴整平机(1)，其具有一个支承在轨行机构(2)上能走行的机架(3)，上面装有向轨道(6)填铺道碴用的道碴犁(20)，利用驱动装置(19)可使之相对于机架(3)移动，机架上还装有控制装置(31)，其特征在于：
a)在道碴犁(20)沿道碴整平机(1)作业方向的前面装有无接触式探测装置(29)，用于获取垂直于轨道纵向亦即机械纵向的道碴实际断面(30)，
b)道碴犁(20)配备有位置传感器(25)，用于获取对机架(3)的相对位置变化，
c)控制装置(31)配备有存储单元(32)，用于存储道碴额定断面(33)。
2．根据权利要求1所述的道碴整平机，其特征在于：所述控制装置(31)配备有一监视器(35)，用于显示探测装置(29)测得的道碴实际断面(30)和与之叠加的道碴额定断面(33)，以及道碴犁(20)当时相对于道碴实际断面(30)所处的位置。
3．根据权利要求1或2所述的道碴整平机，其特征在于：与位移传感器(34)相连的控制装置(31)配备有一求差单元(39)，用于测取道碴实际断面(30)与道碴额定断面(33)之间表现道碴缺少或过剩的差值，另外还配备有计算机程序(40)，用于确定道碴犁(20)相对于道碴数量偏差的最佳位置。
4．根据权利要求1所述的道碴整平机，其特征在于：道碴犁(20)由一个沿机械的横向位于中间的中间犁(21)和分别位于中间犁旁侧的两个边坡犁(22)组成，这两个边坡犁分别配备有一个测角器(28)作为位置传感器(25)，用于测取边坡角度α。
5．根据权利要求1至4中任一项所述的道碴整平机，其特征在于：配备于道碴存储仓(9)排放口(17)的驱动装置(18)，可由控制装置(31)控制，以便根据求差单元(39)确定的道碴数量偏差投放道碴。
6．根据权利要求1至4中任一项所述的道碴整平机，其特征在于：在道碴犁(20)沿机械(1)作业方向的后面还有一套用于测取道碴实际断面(30)的探测装置(29)，以及一求差单元(39)，用于获取可能存在的与道碴额定断面(33)的偏差。
7．一种利用道碴犁或边坡犁(20,22)向轨道填铺道碴的作业方法，其特征在于：在填铺道碴之前，用无接触的方式探测轨道(41)的道碴实际断面(30)，然后不断地与道床(41)的道碴额定断面(41)进行比较，再根据两个断面之间的差值，控制道碴犁或边坡犁(20,22)。
8．根据权利要求7所述的方法，其特征在于：在填铺道碴之后，立即探测道床(41)的道碴实际断面(30)，并与道碴额定断面(33)相比较。
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