CN1402659A - 制造行驶路面元件的设备 - Google Patents

Abstract

推荐一种制造行驶路面元件(25)的设备(10)，它包含许多沿设备纵向顺次设置的夹具(14)。在夹具(14)中分别设有一与底面固定的底座(16)和一与底座(16)至少间接连接的工作台(24)。在每个工作台(24)上可安放一段行驶路面元件(25)。为了能够预制曲率、高度轮廓和超高各不相同的行驶路面元件(25)，工作台(24)相对于各底座(16)的位置是可调的。

Description

制造行驶路面元件的设备

本发明涉及一种制造行驶路面元件的设备。

行驶路面，特别是有轨行驶路面，这里特别是用于磁悬浮列车的有轨行驶路面由单个行驶路面元件组成。市场上已知的用于磁悬浮列车的行驶路面元件是混凝土构件，这些构件在现场制造。为了便于制造和降低生产成本，将来行驶路面元件应该作为金属构件在工厂内预制好。然后可以将这些金属构件运到工地上，并在那里这样地相互连接，使得即使在不同的地形时仍能实现尽可能连续的路面曲线。打算用于磁悬浮列车项目的行驶路面元件例如长62米，并安装在地面之上的支座上。这种行驶路面元件涉及由厚壁钢板组成的钢构件。在横截面内这些行驶路面元件具有带两个在安装位置上部的横向臂架的梯形筒状轮廓，因此在总体上得到一大致成T形的横截面。

虽然所述行驶路面元件都大致一样长，但是其具体几何形状各不同。几何形状例如理解为绕垂直轴(弯曲曲率)、绕垂直于行驶路面元件纵轴分布的水平轴(高度轮廓)和绕平行于其纵轴分布的轴(扭转或超高(ueberhoehung))的单个曲率。对于每个行驶路面元件这些几何特性单独地根据各行驶路面元件应该安装的部位的地理条件来确定。

尽管各个行驶路面元件的具体几何形状由于这些原因比较复杂和各不相同，但是在制造时仍然要求很高的精度。在所述行驶路面元件时当行驶路面元件的总长度为约62米时在拼接部位允许的加工误差最多为1mm。为了能够满足这种高的精度要求，对预制单个行驶路面元件的设备同样提出很高的要求。这里设备本身还有行驶路面元件的制造应该尽可能体格低廉。在权利要求1中给出的按本发明的设备符合这些要求。

按本发明的设备由许多沿设备纵向顺次设置的带工作台的夹具构成。其中工作台的位置分别可以这样地调整，使得每个工作台可以与安置在它上面的行驶路面元件的那一段的个别几何形状和位置相匹配。用这种方法造成一种“球面床”，它反映当时的行驶路面元件独特的具体几何形状。由于可调性在采用同样夹具的情况下可以制造不同的行驶路面元件，由此显著降低设备费用和单个行驶路面元件的制造费用。

本发明优良的改进结构在从属权利要求中给出。

本发明按权利要求2的改进结构提供优选的调整方向和回转轴。

按权利要求3的夹紧装置在运行时特别结实和可靠。

在本发明按权利要求4的改进结构中给出了设备的夹具的工作台的快速而可靠的回转运动。

本发明在权利要求5中所表示的改进结构使工作台可以作方便的垂直调整和回转。

通过本发明在权利要求6中所述的改进结构可以用简单的方式方法调整工作台在沿设备纵向看时在侧向的位置。

为了在行驶路面元件制造期间的任一时刻都存在确定的几何关系，行驶路面元件相应的段应该可以固定在一个工作台上。对此在权利要求7中给出了一种可能性。

在行驶路面元件上局部的几何形状各不相同时本发明按权利要求8的改进结构提高了装置的夹具应用的万能性。

通过本发明在权利要求9中给出的改进结构使行驶路面元件装入夹具和从夹具中取出更方便。此外可以在这种夹具上加工不同宽度的行驶路面元件。

在权利要求10中给出了本发明的一种改进结构，它使得按本发明的设备的夹具可以可靠和方便地调整位置和方便地回转。

通过本发明按权利要求11的改进结构可以使工作台在空间内的位置和状况的调整自动化。

通过本发明在权利要求12中要求的改进结构监测在制造行驶路面元件时的精度。这种改进结构在记录和质量保证方面也是有用的。

本发明按权利要求13的改进结构便于装配并缩短对于制造行驶路面元件所需要的时间。

本发明按权利要求14的改进结构特别优选：这时工作台做成这样，使得行驶路面元件可以以头朝下的位置(Kopfueber-Position)制造。其中为了将行驶路面元件安装在各个夹具的工作台上首先例如放上行驶路面元件的上盖板。接着可以将行驶路面的侧元件和其他元件放在盖板上，并例如通过点焊相互连接或附着。用这种方法在按本发明的设备中以“头朝下”的位置制造行驶路面元件。这里“头朝下”的概念是相对于以后的安装位置而言，也就是说在安装结束时以其以后的上表面朝下放在工作台上。

现在参照附图详细说明本发明的一个实施例。附图中表示：

图1：制造行驶路面元件的带有许多夹具的设备的示意俯视图；

图2：图1中夹具的示意正视图；和

图3：图2中夹具的示意侧视图。

图1中制造行驶路面元件的设备整体用附图标记10表示。它包括一在地面上的狭长的、在俯视图中成矩形的凹坑12，其中设有分布在其整个长度上的总共25个夹具14。凹坑12的长度略大于行驶路面元件的长度(图1中未画出)。各个夹具14之间的距离在设备10的中间和两个末端区域内小于在其余区域内的距离。

现在参照图2和3详细说明一个夹具14，其中假设设备10的各个夹具14全都可以做得一样：

夹具14包括一底座16，一通过两个垂直支承元件18、20与底座16连接的中间元件22，以及一装在中间元件22上面的工作台24。在工作台上安放行驶路面元件25的一段。

底座16包括一基板26，基板与一固定在底面上的底板28螺钉连接。基板26具有一矩形的基本形状并且垂直于在图2中垂直于附图平面延伸的设备纵向布置。在两个相互背对背的、垂直于设备10纵向分布的纵边缘上在离每个边缘一定的距离处分别(一体)生成一垂直支承板30和32，它们沿基板26的整个长度延伸(图3)。在支承板30上有轴承孔34和36。在支承板32上同样设有与轴承孔34和36面对面的轴承孔，但是它们在图中看不到，因此没有用附图标记表示。在轴承孔34和36及不可见的轴承孔内以有待更详细地表示的方法支承着支承元件18和20。

在基板26的中心基板26上固定一轴承座40，轴承座上可回转地铰接一驱动丝杆42的电机44。丝杆42带动一螺纹块45，该螺纹块可旋转地固定在支承元件18的一支承板上。上述单元用于工作台24的侧向位置调整，如下面详细说明的那样。

支承元件18和20分别包括一连接部分46和48以及一支承部分50和52。连接部分46、48和支承部分50、52在图2中所示的正视图中一样宽。但如由图3所见，支承元件18和20的连接部分46和48从侧面看比相应的支承部分50、52宽，并在很小的滑动间隙的情况下从底座16的两个支承板30和32之间通过。一通孔(未画出)分别穿过支承元件18和20的连接部分46和48，一个支承轴54或56穿过该通孔，支承轴的末端又支承在底座16的支承板30、32上的轴承孔34、36和不可见轴承孔内。因此支承元件18和20可垂直于设备10的纵向回转或倾侧，但是在设备10的纵向不能倾侧。

在每个支承元件18、20内分别有一个可垂直运动的活塞杆58、60。活塞杆58、60上端通过一在图中未具体画出的万向轴承与中间元件22连接。万向轴承部分分别是一销轴62、64，它嵌入中间元件22上的一个轴承套66、68内。活塞杆58和60通过一在图2和3中不可见的装置可相对于相应的支承部分50和52锁定在各个调整位置上。活塞杆58和60以及支承元件18和20的支承部分50和52构成一可液压调整的装置，它用来调整工作台24的垂直位置。

如特别由图3可见，在图2右部的支承元件20上绕一垂直于设备纵向分布的水平轴铰接地固定一电机68，此电机驱动一垂直向上分布的自锁的丝杆70。该丝杆与一螺纹块72共同作用，螺纹块又铰接地固定在中间元件22上。由电机68、丝杆70和螺纹块72组成的单元沿设备纵向看离活塞杆60和由两个万向轴承确定的回转轴有一定距离。这个单元的功能是调整工作台24绕一垂直于设备纵向并基本上水平分布的轴的倾侧角度。

中间元件22具有一垂直于设备纵向延伸的、长并比较窄的板的形状。它具有一中心的、垂直向上延伸的回转销轴74，它嵌入工作台24上一个在图中看不到的轴承套。在中间元件22和工作台24之间设有一绕回转销轴74的滑动轴承套76。其次工作台24通过设置在其侧边缘上的滑动支承块78贴合在中间元件22上。

夹紧工作台24在垂直于设备纵向的方向具有大致和中间元件22相同的尺寸，但是沿设备纵向看宽度较小。在工作台24的底面上固定一齿条77，一齿轮79与它啮合，齿轮受一在图中看不到的，安装在中间元件22内的电机驱动。用这种方法工作台24可绕由回转销轴76确定的垂直轴线相对于中间元件22回转。

在图2中工作台24的左边缘上固定一电动伺服驱动装置80，在其操纵杆82的上端上固定一刚性的、朝向工作台24的压板(压爪)84。操纵杆82可通过一未画出的装置锁定。在相对的一侧工作台24的边缘上设有两个平行的垂直支承板，其中在图中只能看到带附图标记86的那一个，一压板90可回转地支承在这两个支承板之间。支承板86以其朝向工作台24的端面形成一个止挡91。压板90的背向工作台24的杠杆部分92与液压缸96的活塞杆94连接。液压缸又铰接在两个支承板86和88上。支承板86和88通过一拉杆98与一在图中看不到的运动装置连接，支承板86和88从而还有压板90可以用该运动装置在沿设备纵向看的侧向运动。

此外在图2中还表示了一个控制和数据测量装置100和一阀门组102。阀门组102与支承元件18和20以及与用于右面的压板90的液压缸96液压连接。在电气方面它与控制和数据测量装置100连接。该装置接收来自路程传感器104、106、108、110、112和114的信号，它们测量不同驱动装置的活塞杆或丝杆的位置或行程。此外控制和数据测量装置100在输出端与电力驱动装置44、68和80以及用于工作台24水平回转和压板96侧向运动的看不到的驱动装置连接。

设备10按以下方式运行：

首先调出贮存在控制和数据测量装置100的存贮器中的用于25个用于单独地制造行驶路面元件25的夹具14的每一个的独立的调整数据。然后由控制和数据测量装置100这样地控制支承元件18，使得活塞杆58和60运动到各自所希望的位置。其中在一个夹具14内活塞杆58和60的行程可以是不同的，使中间元件22和一起的工作台24绕一基本上平行于设备纵向10分布的轴线倾侧。由此考虑待制造行驶路面元件25的扭转或超高。

根据设备10内正在制造的各个单个的行驶路面元件25所希望的高度轮廓，在设备10内一个夹具14的活塞杆58和60的行程可以与另一个夹具14不同。

其次控制和数据测量装置100这样地控制电机44，使丝杆42上的螺纹块45运动到所希望的位置上。因为螺纹块通过板43与支承元件18的支承部分50铰接，支承元件18绕由支承销轴54规定的回转轴线倾侧。由此使支承元件20也平行四边形地倾侧，由此可以使工作台14的位置在基本上垂直于设备纵向10的水平方向发生变化。由此而造成的工作台24的不希望的高度变化可以通过活塞杆58、60相应的伸出来补偿。

驱动齿轮79的电机这样地控制，使工作台24按希望的方式相对于中间元件22绕通过回转销轴74确定的垂直轴回转。这里设备10的每个夹具14的这种位置变化也可以单独地调整，因此可以制造具有规定曲率的行驶路面元件25。

控制和数据测量装置100也以同样方式控制电机68，使得通过丝杆70和螺纹块72使中间元件22从而还有工作台24绕一基本上垂直于设备纵向分布的水平轴线倾测。这种调整也根据待制造行驶路面元件25所希望的高度轮廓对于设备10的每个夹具14单独地进行。

通过上述的对于设备10的夹具14的调整提供一种个别适应于每个行驶路面元件25的球面床(sphaerisch Bett))，它对应于各个行驶路面元件25的单个的具体几何形状。

如果这些调整工作结束，便将待制造行驶路面元件25的上盖板放在设备10的工作台24上，然后通过操作作用在杆98上的运动单元可以侧向调整通过板86构成的止挡91的位置，由此保证行驶路面元件25的上盖板精确的定位。现在可以例如将行驶路面元件的侧构件和其他元件例如通过点焊固定在上盖板上和相互固定。用这种方法形成一固定在一起的行驶路面元件25，在一定程度上是头朝下，它可以在下一个工序中或者也可以在所述设备中焊接完工。

根据需要也可以由控制和数据测量装置100这样地控制电动伺服驱动装置80和液压缸96，使得行驶路面元件25的一段或一个元件，例如侧边缘压紧在工作台24上，由此进一步提高制造过程中的加工精度和工人的安全性。

用这种方法可以在同一台设备10上以头朝下的位置，也就是上表面朝下制造任意数量的不同行驶路面元件25。

不同的电动或液压调整元件实际的调整位置可以通过路程传感器104至114检验，这些传感器显示控制和数据测量装置100的实际位置。这对于达到所希望的高的加工精度和由于质量保证的要求特别有用。

当然代替电动或液压调整元件也可以采用气动或手动调整装置。

由不同调整元件占有的位置可以预先考虑在加工行驶路面元件时产生的变形，从而使变形得到自动补偿。

Claims (14)

1.制造行驶路面元件(25)的设备(10)，具有许多沿设备纵向顺次设置的夹具(12)，它们分别包括一与底面固定的底座(16)和一与底座至少间接连接的工作台(24)，工作台设计成这样，使得行驶路面元件(25)的一段可以放在它上面，并且它相对于底座(16)的位置可调。

2.按权利要求1所述的设备，其特征为：至少一个夹具(12)的工作台(24)可绕一平行于设备纵轴分布的并基本上水平的第一轴线和/或一垂直于设备纵轴分布并基本上水平的第二轴线和/或一垂直于设备纵轴分布并基本上垂直的第三轴线回转。

3.按权利要求1或2所述的设备，其特征为：至少一个夹具(12)的工作台(24)固定在一可相对于底座(16)相应地运动的中间元件(22)上。

4.按权利要求3所述的设备，其特征为：至少一个夹具(12)的工作台(24)可相对于中间元件(22)绕一基本上垂直的第三轴线回转。

5.按权利要求2至4之任一项所述的设备，其特征为：至少一个夹具(12)的工作台(24)的垂直调整及其回转通过至少两个相互隔开一定距离的长度可调的、一端与底座(16)而另一端至少间接地与工作台(24)连接的支承元件(18、20)进行。

6.按权利要求5所述的设备，其特征为：支承元件(18、20)中的至少一个相对于底座(16)的倾角是可调的。

7.按上述权利要求之任一项所述的设备，其特征为：在至少一个夹具(12)中设有至少一个侧压板(84、90)，可用它将行驶路面元件(25)的一段压紧在工作台(24)上。

8.按权利要求7所述的设备，其特征为：压板(86)可相对于工作台(24)垂直移动。

9.按权利要求8所述的设备，其特征为：设有至少两个相互面对面的压板(86、90)，其相互的距离是可调的。

10.按上述权利要求之任一项所述的设备，其特征为：设有液压的(50、58、52、60、96)或电动的致动器，最好是自锁的电动丝杆驱动装置(42、44、68、70、80、82)，它们促使生成相应的运动。

11.按权利要求10所述的设备，它包含一带有一存贮器的控制单元(100)，它产生这样的信号，通过这些信号可使致动器(50、58、52、60、96、42、44、68、70、80、82)根据贮存在存贮器内的用于一定的行驶路面元件(25)的数据运动到相应的位置。

12.按权利要求11所述的设备，其特征为：设有传感器(104、106、108、110、112、114)，它们测量工作台(24)的位置，并向控制单元(100)发出相应的信号，控制单元具有一比较仪，它将测量数据与贮存在存贮器内的理论值进行比较，这时如果测量值和理论值的偏差大于一个规定值，便产生警报。

13.按上述权利要求之任一项所述的设备，其特征为：在至少一个夹具(12)的工作台(24)上设有至少一个侧止挡(91)，行驶路面元件(25)的一段可靠在此止挡上。

14.按上述权利要求之任一项所述的设备，其特征为：工作台(24)设计成这样，使行驶路面元件(25)的一段可按一相对于以后的安装位置旋转180°的头朝下的位置安放。

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