RU2551637C2 - Device to straighten railway track and method to straighten railway track - Google Patents
Device to straighten railway track and method to straighten railway track Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551637C2 RU2551637C2 RU2013134333/11A RU2013134333A RU2551637C2 RU 2551637 C2 RU2551637 C2 RU 2551637C2 RU 2013134333/11 A RU2013134333/11 A RU 2013134333/11A RU 2013134333 A RU2013134333 A RU 2013134333A RU 2551637 C2 RU2551637 C2 RU 2551637C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- track
- base
- straightening
- sensor
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Группа изобретений относится к строительству и ремонту железнодорожного пути, в частности к технологии выправки железнодорожного пути, и может быть использована при планово-предупредительной выправке пути, а также для выправки пути при проведении ремонтных работ, при отделке пути перед сдачей в эксплуатацию после производства капитальных путевых работ.The group of inventions relates to the construction and repair of the railway track, in particular to the technology of straightening the railway track, and can be used for scheduled preventive straightening of the track, as well as for straightening the track during repair work, when finishing the track before commissioning after the production of major track works.
Известна широко используемая на производстве методика выправки железнодорожного пути, включающая измерение и сравнение расстояний в контрольных сечениях через заданный интервал, например 100 м, между осями выправляемого и соседнего пути с проектным положением (из эпюры рихтовок). Далее осуществляют вычисление сдвижки и подъемки пути в соответствии с полученными разностями и последующую постановку пути в проектное положение. В качестве средства измерений в этой технологии используется рейка нивелирная (Транспортное строительство, 1/2012 г., стр.23-26).A well-known technique for straightening a railway track is widely used in production, including measuring and comparing distances in control sections over a given interval, for example, 100 m, between the axes of a straightened and adjacent track with a design position (from the straightening plot). Next, the calculation of the shift and elevation of the track in accordance with the differences obtained and the subsequent setting of the track in the design position. As a means of measurement in this technology, a leveling rail is used (Transport construction, 1/2012, p.23-26).
Данная технология имеет существенные недостатки, связанные с тем, что с момента изысканий до начала текущих работ проходит несколько месяцев или даже лет. В течение этого времени, в результате динамических нагрузок на путь, рихтовок при проведении планово-предупредительных работ и влияния других факторов соседний путь, к которому выполняется привязка, смещается от первоначального положения (с момента изысканий) на неопределенную величину. Вследствие этого проектные расстояния между осями также изменяются. Это приводит к возникновению при выправке пути длинных неровностей в плане и высоте, которые копируются с соседнего пути. Кроме того, дискретные измерения в 100 м не позволяют однозначно определять положение пути на всем протяжении 100 м участка, что также не обеспечивает постановку в проектное положение с требуемой точностью.This technology has significant drawbacks associated with the fact that from the moment of research to the beginning of ongoing work several months or even years pass. During this time, as a result of dynamic loads on the track, straightening during scheduled preventive work and the influence of other factors, the neighboring track to which the link is made is shifted from the initial position (from the moment of surveys) by an indefinite value. As a result, the design distances between the axes also change. This leads to the appearance of long irregularities in the plan and height during straightening of the path, which are copied from the neighboring path. In addition, discrete measurements of 100 m do not allow to unambiguously determine the position of the path along the entire 100 m of the section, which also does not provide setting in the design position with the required accuracy.
Известна система для управления выправкой железнодорожного пути, содержащая путевую машину, рама которой опирается на ходовые тележки, и смонтированное на раме устройство для выправки железнодорожного пути, включающее в себя подъемно-рихтовочное устройство с блоком управления и измерительную тележку, определяющую положение оси пути. Система включает также вычислительный блок, с подключенными к нему блоком памяти и блоком отображения информации (патент РФ №2454498, Е01В 29/04). Известная система содержит мобильную референцную станцию, спутниковую систему позиционирования, датчик угла наклона, соединенный с вычислительным блоком, к которому подключены также выход приемника спутниковой системы позиционирования и устройство определения пространственного положения измерительной тележки. Устройство определения пространственного положения измерительной тележки размещено под рамой путевой машины. В блок памяти записана электронная модель проекта положения пути в трехмерной пространственной системе координат. Функционирование системы основано на определении пространственного смещения измерительной тележки относительно спутниковой антенны. В каждый момент времени вычислительный блок производит расчет смещения текущего положения пути в плане и профиле относительно проектного. Перед началом работы системы, в блок памяти вычислительного блока заносятся исходные данные - электронная модель проекта положения пути. Уточненные координаты вырабатываются совместно приемником и референцией станцией и указывают местоположение фазового центра антенны, находящейся на крыше путевой машины. Для определения пространственного вектора смещения измерительной тележки относительно антенны используют промеры угловых величин и расстояний от фазового центра антенны до устройства определения пространственного положения (смещения) измерительной тележки, а также показания датчиков смещения измерительной тележки относительно путевой машины, входящих в устройство определения пространственного положения измерительной тележки относительно фазового центра антенны спутниковой системы позиционирования. Кроме того, используется информация о величине крена, которая поступает в вычислительный блок с датчика угла наклона. Данные с приемника спутниковой системы позиционирования, датчика угла наклона и устройства определения пространственного положения измерительной тележки поступают на вход вычислительного блока, который на основании этих данных рассчитывает текущее положение пути и сравнивает его с проектным положением.A known system for controlling the alignment of a railway track, comprising a track machine, the frame of which is supported by running trolleys, and a device for straightening the railway track mounted on the frame, including a lifting and leveling device with a control unit and a measuring trolley that determines the position of the track axis. The system also includes a computing unit, with a memory unit and an information display unit connected to it (RF patent No. 2454498, ЕВВ 29/04). The known system comprises a mobile reference station, a satellite positioning system, a tilt angle sensor connected to a computing unit, to which the output of the satellite positioning system receiver and a device for determining the spatial position of the measuring trolley are also connected. A device for determining the spatial position of the measuring trolley is placed under the track machine frame. An electronic model of the project of the position of the path in a three-dimensional spatial coordinate system is recorded in the memory block. The functioning of the system is based on determining the spatial displacement of the measuring trolley relative to the satellite dish. At each moment of time, the computing unit calculates the offset of the current position of the path in plan and profile relative to the design. Before the system starts, the source data is entered into the memory block of the computing unit - an electronic model of the project of the position of the path. The adjusted coordinates are worked out jointly by the receiver and the reference station and indicate the location of the phase center of the antenna located on the roof of the track machine. To determine the spatial displacement vector of the measuring trolley relative to the antenna, measurements of the angular values and distances from the phase center of the antenna to the device for determining the spatial position (displacement) of the measuring trolley, as well as the readings of the displacement sensors of the measuring trolley relative to the track machine included in the device for determining the spatial position of the measuring trolley relative to phase center antenna satellite positioning system. In addition, information about the heel value is used, which enters the computing unit from the angle sensor. Data from the receiver of the satellite positioning system, the angle sensor and the device for determining the spatial position of the measuring trolley are fed to the input of the computing unit, which on the basis of these data calculates the current position of the path and compares it with the design position.
Известно также аналогичное техническое решение (патент РФ №112209, Е01В 35/ 00, прототип), в котором описана путевая машина, содержащая бортовой компьютер, опирающуюся на ходовые тележки раму, оснащенную выправочно-рихтовочным оборудованием и контрольно-измерительной системой, размещенной под рамой, а также принцип работы данного устройства. Указанная контрольно-измерительная система включает измерительную тележку, содержащую подвижное, контактирующее с рельсами выправочного пути основание, и измерительную базу, жестко установленную в нижней части рамы путевой машины в плоскости, перпендикулярной направлению движения путевой машины. Опорные точки указанной измерительной базы снабжены датчиками линейных перемещений, установленными с возможностью измерения ими изменения положения центра основания измерительной тележки относительно измерительной базы, по высоте и в плане. Спутниковая антенна жестко установлена в верхней части путевой машины на фиксированной высоте относительно измерительной базы измерительной тележки. Фазовый центр спутниковой антенны находится на вертикальной оси, проходящей через центр подвижного основания измерительной тележки, в исходном состоянии. Выходы датчиков линейных перемещений центра подвижного основания измерительной тележки связаны бортовым компьютером.A similar technical solution is also known (RF patent No. 112209, ЕВВ 35/00, prototype), which describes a track machine containing an on-board computer, a frame supported by running trolleys, equipped with straightening and leveling equipment and a control and measuring system located under the frame, as well as the principle of operation of this device. The specified measuring system includes a measuring trolley containing a base in contact with the rails of the straightening track and a measuring base rigidly mounted in the lower part of the track machine frame in a plane perpendicular to the direction of movement of the track machine. The reference points of the indicated measuring base are equipped with linear displacement sensors installed to measure the change in the position of the center of the base of the measuring trolley relative to the measuring base, in height and in plan. A satellite dish is rigidly mounted in the upper part of the track machine at a fixed height relative to the measuring base of the measuring trolley. The phase center of the satellite dish is located in the initial state on the vertical axis passing through the center of the moving base of the measuring trolley. The outputs of the linear displacement sensors of the center of the moving base of the measuring trolley are connected by the on-board computer.
В качестве датчиков линейных перемещений подвижного основания измерительной тележки относительно фазового центра спутниковой антенны в данном техническом решении использованы, в частности, установленные определенным образом вдоль измерительной базы лазерные дальномеры или электромагнитные датчики линейных перемещений.As linear motion sensors of the moving base of the measuring trolley relative to the phase center of the satellite antenna, in this technical solution, in particular, laser rangefinders or electromagnetic linear displacement sensors installed in a certain way along the measuring base are used.
К общим недостаткам описанных выше технических решений следует отнести конструктивную сложность используемой контрольно-измерительной системы и, как следствие этого, недостаточную точность измерений и, соответственно, недостаточную точность постановки пути в проектное положение. Данные недостатки связаны с существенным влиянием на работу устройства динамических нагрузок. Подвижность путевой машины обуславливает сложность синхронизации в реальном времени трех связанных между собой измерительных систем, обладающих различными инерционными характеристиками - спутниковой системы позиционирования, системы пространственного определения положения измерительной тележки и системы редукции координат на ось пути (инклинометра).The general disadvantages of the technical solutions described above include the structural complexity of the used control and measuring system and, as a consequence, the insufficient accuracy of measurements and, accordingly, the insufficient accuracy of setting the path to the design position. These disadvantages are associated with a significant impact on the operation of the device dynamic loads. The mobility of a track machine makes it difficult to synchronize in real time three interconnected measuring systems with different inertial characteristics - a satellite positioning system, a spatial positioning system for the measuring trolley, and a coordinate reduction system on the track axis (inclinometer).
Задачей группы изобретений является расширение арсенала технических средств, предназначенных для выправки железнодорожного пути.The task of the group of inventions is to expand the arsenal of technical means for straightening the railway track.
Техническим результатом группы изобретений является создание устройства и способа для выправки железнодорожного пути с организацией измерений текущего пространственного положения выправляемого пути относительно выбранного в качестве измерительной базы соседнего железнодорожного пути (ближайшего рельса) с известными пространственными координатами. Упрощение, на этой основе, устройства для выправки железнодорожного пути с обеспечением высокой точности измерений и, как следствие, повышение точности установки выправляемого железнодорожного пути в заданное (проектное) положение, а также упрощение технологии и повышение производительности при выполнении данного вида работ.The technical result of the group of inventions is the creation of a device and method for straightening a railway track with the organization of measurements of the current spatial position of the straightened track relative to the neighboring railway track (nearest rail) selected as a measuring base with known spatial coordinates. Simplification, on this basis, of a device for straightening a railway track with ensuring high measurement accuracy and, as a result, improving the accuracy of setting the straightened railway track in a predetermined (design) position, as well as simplifying the technology and increasing productivity when performing this type of work.
Указанный технический результат достигается за счет, что в устройстве для выправки железнодорожного пути, содержащем опирающуюся на ходовые тележки раму путевой машины, оснащенную выправочно-рихтовочным оборудованием, бортовой компьютер, устройство определения пройденного пути, контактирующую с рельсами измерительную тележку, содержащую подвижное основание, датчик пространственного положения измерительной тележки, датчик угла наклона путевой машины, при этом выходы указанных датчиков и устройства определения пройденного пути связаны с соответствующими входами бортового компьютера, согласно изобретению, датчик пространственного положения измерительной тележки установлен на указанном подвижном основании с возможностью измерения пространственного положения центра измерительной тележки в плане и в профиле относительно измерительной базы, в качестве которой использован соседний с выправляемым железнодорожный путь (рельс) с известными пространственными координатами и планово-высотным положением относительно выправочного пути.The specified technical result is achieved due to the fact that in the device for straightening the railway track, containing the track machine frame, equipped with straightening and leveling equipment, an on-board computer, a device for determining the distance traveled, a measuring trolley in contact with the rails, containing a movable base, a spatial sensor the position of the measuring trolley, the angle sensor of the track machine, while the outputs of these sensors and devices for determining the distance traveled According to the invention, with the corresponding inputs of the on-board computer, the sensor of the spatial position of the measuring trolley is mounted on the indicated movable base with the possibility of measuring the spatial position of the center of the measuring trolley in plan and in profile relative to the measuring base, which is used as the adjacent railway track (rail) with known spatial coordinates and the planning and altitude position relative to the straightening path.
Преимущественно в качестве датчика пространственного положения измерительной тележки устройство включает лазерный дальномер с инклинометром с принудительным пространственным ориентированием на опорную измерительную базу.Advantageously, as a sensor of the spatial position of the measuring trolley, the device includes a laser rangefinder with an inclinometer with forced spatial orientation to the reference measuring base.
Кроме того, в качестве датчика пространственного положения измерительной тележки устройство может включать лазерный сканер с заданным углом развертки.In addition, as a sensor of the spatial position of the measuring trolley, the device may include a laser scanner with a given scanning angle.
Заявленный технический результат достигается также тем, что датчик пространственного положения измерительной тележки закреплен на жестко связанном с центром указанного подвижного основания выносном направляющем элементе, установленным под углом 90 градусов относительно направления движения, при этом другой конец указанного направляющего элемента взаимодействует (скользит) с головкой рельса соседнего железнодорожного пути, который является опорной измерительной базой.The claimed technical result is also achieved by the fact that the spatial position sensor of the measuring trolley is fixed on a remote guide element rigidly connected to the center of the indicated movable base, installed at an angle of 90 degrees relative to the direction of movement, while the other end of the specified guide element interacts (slides) with the rail head of the adjacent railway track, which is a reference measuring base.
Преимущественно для определения пройденного пути устройство, согласно изобретению, включает установленную на крыше путевой машины спутниковую антенну и спутниковый приемник, связанный по беспроводной связи с опорными (референцными) станциями, при этом выход спутникового приемника связан с соответствующим входом бортового компьютера.Advantageously, to determine the distance traveled, the device according to the invention includes a satellite dish mounted on the roof of the track machine and a satellite receiver connected wirelessly to the reference (reference) stations, the output of the satellite receiver being connected to the corresponding input of the on-board computer.
При этом для определения пройденного пути в устройстве может быть использован также одометр.At the same time, an odometer can also be used in the device to determine the distance traveled.
Согласно изобретению способ выправки железнодорожного пути с использованием бортового компьютера, установленного на путевой (выправочной) машине, характеризуется тем, чтоAccording to the invention, a method of straightening a railway track using an on-board computer mounted on a track (straightening) machine is characterized in that
- перед началом выправочных работ осуществляют измерения пространственных координат одной из нитей соседнего с выправочным железнодорожного пути, который принимают за измерительную базу, определяют (уточняют) проектное параметры (расстояния 1 между осью выправляемого пути и измерительной базой, углы β, определяющие положение в профиле (по высоте) выправляемого пути относительно указанной измерительной базы) выправляемого пути в плане и в профиле относительно указанной измерительной базы,- before starting straightening work, the spatial coordinates of one of the threads of the adjacent railway straight line are measured, which are taken as the measuring base, design parameters are determined (specified) (distances 1 between the axis of the straightened track and the measuring base, angles β determining the position in the profile (by height) of the straightened path relative to the specified measuring base) of the straightened path in plan and in profile relative to the specified measuring base,
- после чего полученные проектные расстояния 1 в плане между осью выправляемого пути и измерительной базой, углы β, определяющие положение в профиле (по высоте) выправляемого пути относительно указанной измерительной базы, и координаты измерительной базы записывают в бортовой компьютер путевой машины,- after which the obtained design distances 1 in the plan between the axis of the straightened path and the measuring base, the angles β defining the position in the profile (in height) of the straightened track relative to the specified measuring base, and the coordinates of the measuring base are recorded in the on-board computer of the track machine,
- в ходе выполнения выправочных работ измеряют положение в плане (расстояние 1) и в профиле (угол β) центра подвижного основания измерительной тележки путевой машины относительно указанной измерительной базы,- during the alignment work, the position is measured in the plan (distance 1) and in the profile (angle β) of the center of the moving base of the measuring carriage of the track machine relative to the specified measuring base,
- указанные текущие измеряемые значения (расстояние 1, углы β) сравнивают с их проектными значениями,- the indicated current measured values (distance 1, angles β) are compared with their design values,
- по полученной разности вырабатывают сигнал управления, который подают на выправочно-рихтовочное устройство.- according to the difference obtained, a control signal is generated, which is fed to the straightening and leveling device.
При этом измерения пространственного положения измерительной тележки путевой машины в плане и профиле относительно указанной измерительной базы, осуществляют с помощью ориентированного на опорную измерительную базу лазерного дальномера с инклинометром, закрепленного на жестко связанным с центром подвижного основания выносном, направляющем элементе, установленным под углом 90 градусов относительно направления движения, при этом другой конец указанного направляющего элемента (скользит) взаимодействует с головкой рельса соседнего железнодорожного пути.At the same time, the spatial position of the measuring carriage of the track machine in plan and profile relative to the specified measuring base is measured using a laser range finder oriented to the reference measuring base with an inclinometer mounted on a remote guide element fixed at a 90-degree angle relative to the center of the moving base direction of movement, while the other end of the specified guide element (slides) interacts with the rail head of the adjacent railway track.
Сущность изобретения заключается в том, что в данном техническом решении осуществляется контроль изменений пространственного положения (линейного и углового) центра измерительной тележки, определяющей положение оси выправляемого пути, относительно внешней, неподвижной, измерительной базы, с известными пространственными координатами. Пространственное положение указанной измерительной тележки в ходе движения путевой машины по заданному пути сравнивают с заданным проектным положением пути, на основании полученных данных формируют сигналы управления подъемно-рихтовочным оборудованием.The essence of the invention lies in the fact that this technical solution monitors changes in the spatial position (linear and angular) of the center of the measuring trolley, which determines the position of the axis of the straightened path, relative to the external, stationary, measuring base, with known spatial coordinates. The spatial position of the indicated measuring trolley during the movement of the track machine along a predetermined path is compared with a predetermined design position of the path, and based on the received data, control signals for the lifting and straightening equipment are generated.
На чертеже схематично показан общий вид устройства для выправки железнодорожного пути согласно изобретению, в преимущественной реализации.The drawing schematically shows a General view of a device for straightening a railway track according to the invention, in an advantageous implementation.
Устройство для выправки железнодорожного пути содержит раму 1 путевой машины, опирающуюся на железнодорожные рельсы 2 ходовыми тележками 3. На раме 1 установлено выправочно-рихтовочное оборудование 4 и измерительная тележка 5, содержащая подвижное основание 6 и датчик 7 пространственного положения измерительной тележки 5, жестко установленный по центру указанного подвижного основания 6. Датчик 7 строго ориентирован в пространстве на головку рельса соседнего железнодорожного пути, который является в данном техническом решении измерительной базой 8. Указанное ориентирование датчика 7 на опорную измерительную базу 8 обеспечивается тем, что он установлен на укрепленном под углом преимущественно в 90° (±3°) относительно направления движения по центру подвижного основания 6 направляющем элементе 9, на его нижней (обращенной к рельсовым путям) поверхности. При этом направляющий элемент 9 выполнен так, что его противоположный конец при движении путевой машины по выправочному пути 2 скользит по головке соседнего рельсового пути. Таким образом обеспечивается строгая направленность лазерного луча датчика 7 на измерительную базу 8.A device for straightening a railway track comprises a track machine frame 1, supported by railway rails 2 by running trolleys 3. On the frame 1, straightening and leveling equipment 4 and a measuring trolley 5 are installed, comprising a movable base 6 and a spatial position sensor 7 of the measuring trolley 5, rigidly mounted the center of the indicated movable base 6. The sensor 7 is strictly oriented in space to the rail head of the adjacent railway track, which is a measurement in this technical solution th base 8. The indicated orientation of the sensor 7 on the reference measuring base 8 is ensured by the fact that it is mounted on a guide element 9 mounted at an angle predominantly 90 ° (± 3 °) relative to the direction of movement in the center of the movable base 6, on its lower (facing rail tracks) surface. In this case, the guide element 9 is made so that its opposite end slides along the head of the adjacent rail when the track machine moves along the straightening path 2. This ensures strict orientation of the laser beam of the sensor 7 to the measuring base 8.
В качестве датчика 7 может быть использован, например, лазерный дальномер с инклинометром, например, типа Disto 8, с системой измерения дальности 1 и угла наклона β относительно горизонта. Кроме того, в качестве датчика 7 могут быть использованы средства, не требующие принудительной ориентации, например лазерный сканер с заданным углом развертки.As the sensor 7 can be used, for example, a laser rangefinder with an inclinometer, for example, of the Disto 8 type, with a system for measuring range 1 and inclination angle β relative to the horizon. In addition, as the sensor 7 can be used means that do not require forced orientation, for example a laser scanner with a given scan angle.
В верхней части путевой машины (на ее крыше) установлена спутниковая антенна 10 спутникового приемника 11, при этом фазовый центр спутниковой антенны 10, преимущественно, находится на вертикальной оси, проходящей через центр подвижного основания 6 измерительной тележки 5. Спутниковый приемник 11 связан с первым информационным входом бортового компьютера 12. Другие информационные входы бортового компьютера 12 связаны с выходами датчика 7 и датчика 13 угла наклона путевой машины. Выход бортового компьютера 12 связан с выправочно-рихтовочным оборудованием 4. Через модем 14 спутниковый приемник 11 может быть связан с оснащенными комплексом спутникового навигационного оборудования базовыми (или референцными станциями) 15. Описанная выше спутниковая система позиционирования выполняет функцию высокоточного устройства определения пройденного пути и обеспечивает пространственную привязку проектных данных и расчет пройденного пути по текущим координатам. При этом с целью определения пройденного пути в данном устройстве может быть использован одометр (мерное колесо, снабженное датчиком оборотов).A satellite antenna 10 of the satellite receiver 11 is installed in the upper part of the track machine (on its roof), while the phase center of the satellite antenna 10 is mainly located on the vertical axis passing through the center of the movable base 6 of the measuring trolley 5. The satellite receiver 11 is connected to the first information the input of the on-board computer 12. Other information inputs of the on-board computer 12 are connected to the outputs of the sensor 7 and the sensor 13 of the angle of inclination of the track machine. The output of the on-board computer 12 is connected to the straightening equipment 4. Through the modem 14, the satellite receiver 11 can be connected to base (or reference stations) equipped with a complex of satellite navigation equipment 15. The satellite positioning system described above performs the function of a high-precision device for determining the distance traveled and provides spatial binding of design data and calculation of the distance traveled by the current coordinates. In this case, in order to determine the distance traveled, an odometer (a measuring wheel equipped with a speed sensor) can be used in this device.
Работы по выправке железнодорожного пути, согласно изобретению, заключается в следующем.Work on straightening the railway line, according to the invention, is as follows.
Перед началом выправочных работ путем измерения пространственных координат осуществляют корректировку натурного положения соседнего с выправочным железнодорожного пути для учета возможных изменений его пространственного положения с момента проектирования до начала выправочных работ. Одну из нитей (рельс) указанного соседнего пути принимают за измерительную базу 8. В соответствии с полученными пространственными данными измерительной базы 8 по известным в геодезии зависимостям определяют проектное положение выправляемого пути 2, в плане (линейное) и угловое (в профиле) относительно измерительной базы 8. То есть выполняется актуализация проектных данных. При необходимости полученные данные интерполируются с «шагом», обеспечивающим учет кривизны рельсов и функциональных возможностей выправочных машин (например, для данных пространственного положения эталонного пути, принятого за измерительную базу, с «шагом» - 0.1 м).Before starting straightening work by measuring spatial coordinates, the natural position of the adjacent track straightened out is adjusted to take into account possible changes in its spatial position from the moment of designing to the beginning of straightening work. One of the threads (rail) of the indicated adjacent path is taken as the measuring base 8. In accordance with the spatial data of the measuring base 8, the design position of the straightened path 2 is determined from the dependences known in geodesy in terms of (linear) and angular (in profile) relative to the measuring base 8. That is, the updating of design data is performed. If necessary, the data obtained is interpolated with a “step”, which takes into account the curvature of the rails and the functionality of straightening machines (for example, for data on the spatial position of the reference path taken as a measuring base, with a “step” of 0.1 m).
Координаты измерительной базы 8, а также полученные, уточненные проектные данные выправляемого пути 2, расстояния 1 между осью выправляемого пути 2 и измерительной базой 8 и угол β, определяющий положение по высоте выправляемого пути 2 относительно указанной измерительной базы 8, записываются в бортовой компьютер 12 путевой машины.The coordinates of the measuring base 8, as well as the received, updated design data of the straightened path 2, the distance 1 between the axis of the straightened path 2 and the measuring base 8 and the angle β, which determines the height position of the straightened path 2 relative to the specified measuring base 8, are recorded in the on-board computer 12 of the track cars.
При движении путевой машины измерительная тележка 5 движется по выправочному пути 2. При этом пространственное положение центра ее подвижного основания 6 меняется в соответствии с текущим положением выправляемого пути 2. Датчик 7 фиксирует изменения пространственного положения центра подвижного основания 6 измерительной тележки 5 в плане и профиле относительно измерительной базы 8, измеряя угол β - отклонение датчика 7 от горизонта, определяющее текущее положение по высоте h центра подвижного основания 6 относительно измерительной базы 8, и расстояние 1 от центра подвижного основания 6 до измерительной базы 8. Измеряемые таким образом текущие (изменяющиеся) значения расстояний 1 и угла β, характеризующие пространственное положение измерительной тележки 5 относительно измерительной базы 8, поступают на второй вход бортового компьютера 12.When the track machine moves, the measuring trolley 5 moves along the straightening path 2. In this case, the spatial position of the center of its movable base 6 changes in accordance with the current position of the straightened path 2. The sensor 7 detects changes in the spatial position of the center of the moving base 6 of the measuring trolley 5 in plan and profile relative to measuring base 8, measuring the angle β is the deviation of the sensor 7 from the horizon, which determines the current position in height h of the center of the movable base 6 relative to the measuring base 8, and the distance 1 from the center of the moving base 6 to the measuring base 8. The current (changing) values of the distances 1 and angle β, which characterize the spatial position of the measuring trolley 5 relative to the measuring base 8, measured in this way are fed to the second input of the on-board computer 12.
Бортовой компьютер 12 по разработанной авторами специальной программе для ЭВМ, через заданные интервалы пути сравнивает соответствующие текущим пространственным координатам измерительной базы текущие значения 1 и β с их проектными значениями, жестко привязанными к пространственным данным (координатам) выправляемого пути.The on-board computer 12, according to a special computer program developed by the authors, compares the current values 1 and β corresponding to the current spatial coordinates of the measuring base with their design values rigidly tied to the spatial data (coordinates) of the straightened path at given intervals of the path.
По полученной разности текущих и проектных величин 1 и β в компьютере 12 программно вырабатывается сигнал управления, поступающий на выправочно-рихтовочное устройство 4, которое перемещает выправляемый путь 2 до тех пор, пока текущие величины 1 и β не будут равны их проектным значениям.Based on the obtained difference between the current and design values of 1 and β in the computer 12, a control signal is generated programmatically that arrives at the straightening and straightening device 4, which moves the straightened path 2 until the current values 1 and β are equal to their design values.
При этом при движении путевой машины в компьютер 12 синхронно поступает следующая информация:In this case, when the track machine moves to the computer 12, the following information simultaneously arrives:
- информация со спутниковой системы позиционирования, с приемника 11; (обеспечивающая привязку измеряемых данных к текущей координате пути).- information from the satellite positioning system, from the receiver 11; (providing a binding of the measured data to the current coordinate of the path).
- угол наклона от датчика 13 для введения поправок на отклонение оси антенны 10 от вертикали и расчета величины редуцирования;- the angle of inclination from the sensor 13 to introduce corrections for the deviation of the axis of the antenna 10 from the vertical and the calculation of the magnitude of the reduction;
- данные о пространственном положении центра подвижного основания 6 измерительной тележки 5 относительно опорной измерительной базы 8, как это описано выше.- data on the spatial position of the center of the movable base 6 of the measuring trolley 5 relative to the reference measuring base 8, as described above.
Вся текущая информация с указанных датчиков 7 и 13 синхронизируется по меткам времени спутниковой аппаратуры 11 позиционирования, поступающим также в компьютер 12.All current information from the indicated sensors 7 and 13 is synchronized by the time stamps of the satellite positioning equipment 11, also received by the computer 12.
Устройство, согласно изобретению, является недорогим и надежным в эксплуатации. При этом технология работ, реализуемая при использовании данного устройства, обеспечивает высокое качество выправки пути, за счет используемой измерительной базы, неподверженной динамическим воздействиям и изменениям пространственного положения в процессе выправки. При этом сама измерительная база может быть криволинейной, что позволяет сократить материальные и финансовые затраты на создание искусственных прямолинейных измерительных баз, например лазерных опорных плоскостей или копир-струн. Актуализация пространственного положения измерительной базы непосредственно перед выправкой (например, с использованием ГНСС) обеспечивает оперативность и высокую детализацию (≤1 м) в определении координат измерительной базы и их интерполяции, а в дальнейшем высокую точность постановки пути в проектное положение.The device according to the invention is inexpensive and reliable. At the same time, the work technology implemented when using this device provides high quality track straightening due to the used measuring base, which is not subject to dynamic influences and changes in spatial position during the straightening process. Moreover, the measuring base itself can be curved, which reduces the material and financial costs of creating artificial rectilinear measuring bases, for example, laser reference planes or copier strings. Updating the spatial position of the measuring base immediately before dressing (for example, using GNSS) provides efficiency and high detail (≤1 m) in determining the coordinates of the measuring base and their interpolation, and subsequently high accuracy in setting the path to the design position.
Claims (8)
- перед началом выправочных работ осуществляют измерения пространственных координат одной из нитей соседнего с выправочным железнодорожного пути, который принимают за измерительную базу, и определяют (уточняют) проектное положение выправляемого пути в плане и в профиле относительно указанной измерительной базы,
- после чего полученные проектные расстояния 1 в плане между осью выправляемого пути и измерительной базой, углы β, определяющие положение по высоте выправляемого пути относительно указанной измерительной базы, и координаты измерительной базы записывают в бортовой компьютер путевой машины,
- в ходе выполнения выправочных работ измеряют положения в плане (расстояния 1) и в профиле (углы β) центра подвижного основания измерительной тележки путевой машины относительно указанной измерительной базы,
- указанные текущие измеряемые значения (расстояния 1, угла β) сравнивают с их проектными значениями,
- по полученной разности вырабатывают сигнал управления, который подают на выправочно-рихтовочное устройство.7. A method of straightening a railway track using an on-board computer mounted on a track (straightening) machine, characterized in that
- before starting straightening work, the spatial coordinates of one of the threads of the adjacent railway straight line are measured, which is taken as the measuring base, and the design position of the straightened track is determined (specified) in plan and in profile relative to the specified measuring base,
- after which the obtained design distances 1 in the plan between the axis of the straightened path and the measuring base, angles β determining the height position of the straightened track relative to the specified measuring base, and the coordinates of the measuring base are recorded in the on-board computer of the track machine,
- during the alignment work, the positions are measured in the plan (distance 1) and in the profile (angles β) of the center of the moving base of the measuring carriage of the track machine relative to the specified measuring base,
- the indicated current measured values (distance 1, angle β) are compared with their design values,
- according to the difference obtained, a control signal is generated, which is fed to the straightening and leveling device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013134333/11A RU2551637C2 (en) | 2013-07-22 | 2013-07-22 | Device to straighten railway track and method to straighten railway track |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013134333/11A RU2551637C2 (en) | 2013-07-22 | 2013-07-22 | Device to straighten railway track and method to straighten railway track |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013134333A RU2013134333A (en) | 2015-01-27 |
| RU2551637C2 true RU2551637C2 (en) | 2015-05-27 |
Family
ID=53281217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013134333/11A RU2551637C2 (en) | 2013-07-22 | 2013-07-22 | Device to straighten railway track and method to straighten railway track |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2551637C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210010207A1 (en) * | 2017-05-29 | 2021-01-14 | Matisa Materiel Industriel Sa | Procedure for controlling a guide system of a railway construction machine, associated method and associated guide system |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2098538C1 (en) * | 1996-08-27 | 1997-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "МАТЕСС" | Method of track levelling, track machine and device to control track levelling |
| US6220170B1 (en) * | 1998-01-19 | 2001-04-24 | Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegessellschaft M.B.H. | Method of correcting the position of a railroad track |
| US6311624B1 (en) * | 1998-11-11 | 2001-11-06 | Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft M.B.H. | Track tamping method and machine |
| EP1162310A2 (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-12 | Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft m.b.H. | Tamping machine |
| RU2212486C2 (en) * | 2001-02-05 | 2003-09-20 | Ершова Кира Борисовна | Method of track surfacing, track machine, device for surfacing of track and measuring device |
| RU2320801C1 (en) * | 2007-02-09 | 2008-03-27 | Владимир Борисович Бредюк | Method of and device for straightening railway track in plan, physical profile and level |
| RU75366U1 (en) * | 2008-03-24 | 2008-08-10 | Олег Александрович Андрианов | TRAVELING MACHINE |
| JP2008309763A (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Sogo Keisoku Kk | Method and apparatus for measuring displacement of railroad line |
| CN101962925A (en) * | 2010-08-12 | 2011-02-02 | 上海铁路局科学技术研究所 | Method for efficiently measuring three-dimensional coordinates of track based on track precise control net |
-
2013
- 2013-07-22 RU RU2013134333/11A patent/RU2551637C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2098538C1 (en) * | 1996-08-27 | 1997-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "МАТЕСС" | Method of track levelling, track machine and device to control track levelling |
| US6220170B1 (en) * | 1998-01-19 | 2001-04-24 | Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegessellschaft M.B.H. | Method of correcting the position of a railroad track |
| US6311624B1 (en) * | 1998-11-11 | 2001-11-06 | Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft M.B.H. | Track tamping method and machine |
| EP1162310A2 (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-12 | Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft m.b.H. | Tamping machine |
| RU2212486C2 (en) * | 2001-02-05 | 2003-09-20 | Ершова Кира Борисовна | Method of track surfacing, track machine, device for surfacing of track and measuring device |
| RU2320801C1 (en) * | 2007-02-09 | 2008-03-27 | Владимир Борисович Бредюк | Method of and device for straightening railway track in plan, physical profile and level |
| JP2008309763A (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Sogo Keisoku Kk | Method and apparatus for measuring displacement of railroad line |
| RU75366U1 (en) * | 2008-03-24 | 2008-08-10 | Олег Александрович Андрианов | TRAVELING MACHINE |
| CN101962925A (en) * | 2010-08-12 | 2011-02-02 | 上海铁路局科学技术研究所 | Method for efficiently measuring three-dimensional coordinates of track based on track precise control net |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210010207A1 (en) * | 2017-05-29 | 2021-01-14 | Matisa Materiel Industriel Sa | Procedure for controlling a guide system of a railway construction machine, associated method and associated guide system |
| US11566382B2 (en) * | 2017-05-29 | 2023-01-31 | Matisa Materiel Industriel S.A. | Procedure for controlling a guide system of a railway construction machine, associated method and associated guide system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013134333A (en) | 2015-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10816347B2 (en) | Tunnel mapping system and methods | |
| CN106123908B (en) | Automobile navigation method and system | |
| CN103821054B (en) | INS (inertial navigation system) and total station combination-based track geometrical state measurement system and method | |
| CN103115581B (en) | Multifunction railway measuring system and method | |
| CN101306691B (en) | Track curve parameter measuring device and method | |
| CN102251451B (en) | Track geometric state measurement system and method based on multisource information fusion technology | |
| AU2017315963B2 (en) | Inertial track measurement system and methods | |
| US20230365170A1 (en) | Method and system for determining a target profile of the track to correct the geometry | |
| CN107299568A (en) | A kind of track dynamic measuring system and method | |
| US20140071269A1 (en) | Reference Measurement System for Rail Applications | |
| CZ292117B6 (en) | Method of surveying a track | |
| CN110998229A (en) | Structure measuring device, measuring point correcting device, and measuring point correcting method | |
| CN111519482B (en) | Navigation control method of track laying machine, track laying machine and track laying machine system | |
| CN103264711B (en) | A kind of orbital-elements measurement system | |
| CN209479681U (en) | Realize the measurement trolley that track quickly detects | |
| US20220266881A1 (en) | Method and measuring vehicle for determining an actual position of a track | |
| CN103253286A (en) | Rail parameter measuring method | |
| JP2023551253A (en) | Method and system for determining correction values for trajectory position correction | |
| RU2628541C1 (en) | Determination method of the rail track spatial coordinates and geometrical parameters and device for its implementation | |
| US20210156094A1 (en) | Method and machine of tamping a track in the area for a switch | |
| RU2551637C2 (en) | Device to straighten railway track and method to straighten railway track | |
| RU136048U1 (en) | DEVICE FOR CORRECTING RAILWAY | |
| RU147033U1 (en) | RAILWAY CORRECTION SYSTEM | |
| RU166664U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING SPATIAL PARAMETERS OF OBJECTS OF RAILWAY INFRASTRUCTURE | |
| RU2287187C1 (en) | Method for determining standard coordinate model of railroad track and device for realization of said method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200723 |
|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -MM4A- IN JOURNAL 14-2021 |