一种接触网综合作业车防倾覆保护系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种接触网综合作业车防倾覆保护系统及方法，三个以上的激光传感器向钢轨发射激光束，激光束经钢轨的轨面反射后被激光传感器接收；底层模块采集激光传感器输出的传感信号；作业车电气控制系统对底层模块的采集信号进行计算和处理；当检测到任意一个激光传感器的激光发射点至钢轨轨面距离的变化值超过设定值，作业车电气控制系统向作业控制系统发送控制信号，由作业控制系统控制作业机构停止作业动作以防止作业车倾覆。本发明专利技术能够解决现有接触网综合作业车防倾覆保护方法采用计算一侧车轮减载率的方式进行作业标定，减载率没有统一标准，造成作业装置最大伸出极限不一，接触网综合作业车作业安全性不高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种接触网综合作业车防倾覆保护系统及方法
本专利技术涉及铁路工程机械领域，尤其是涉及一种接触网综合作业车防倾覆保护系统及方法。
技术介绍
伴随着铁路工程领域的快速发展，对铁路接触网维护与检修提出了越来越高的新要求。国内研制出了多功能接触网综合作业车，用于铁路线路的接触网综合作业。接触网综合作业车的车体上部通常安装有接触网检测装置、抬拨线装置和作业机构，作业机构进一步包括升降旋转作业平台和高空作业斗。接触网综合作业车在施工作业时，当车体上部的作业机构(包括升降旋转作业平台、高空作业斗)在一侧作业时，容易造成车体重心偏移，在趋于极限作业位置时，单侧车轮可能脱离轨面，而达到一定的偏载时，车体可能发生倾覆。为了防止倾覆，目前国内外接触网综合作业车采用的是计算一侧车轮减载率的方式实现作业装置伸出极限位置的标定，由于减载率没有统一标准，这就造成作业机构最大伸出极限不一。作业机构在同一侧作业时，造成车体重心偏移，如果作业机构伸出既没有限制又没有保护装置的话，势必将造成作业车翻车。同时，作业车在设计时通过计算车轮的减载量来限制作业装置的伸出距离，并未通过实际应用场合来确定伸出距离，而实际作业时可伸出的距离是大于计算所得伸出距离的，这就大大地制约了作业车作业性能的发挥。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种接触网综合作业车防倾覆保护系统及方法，以解决现有接触网综合作业车防倾覆保护方法采用计算一侧车轮减载率的方式进行作业标定，减载率没有统一标准，造成作业装置最大伸出极限不一，接触网综合作业车作业安全性不高的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种接触网综合作业车防倾覆保护系统的技术实现方案，一种接触网综合作业车防倾覆保护系统，包括：三个以上刚性连接于作业车的转向架的激光传感器，至少一个所述激光传感器布置于铁路线路一侧钢轨的上方，至少两个所述激光传感器布置于铁路线路另一侧钢轨的上方；与所述激光传感器相连，用于实现所述激光传感器传感信号采集的底层模块；与所述底层模块相连，用于实现对所述底层模块的采集信号进行计算和处理的作业车电气控制系统；三个以上的激光传感器向所述钢轨发射激光束，激光束经所述钢轨的轨面反射后被所述激光传感器接收。当检测到任意一个所述激光传感器的激光发射点至所述钢轨轨面距离的变化值超过设定值，所述作业车电气控制系统向作业控制系统发送控制信号，由所述作业控制系统控制所述作业机构停止作业动作以防止所述作业车倾覆。优选的，所述系统包括三个激光传感器，所述作业车的底部设置有两具转向架，两个激光传感器对称地布置于其中一具转向架的左右两侧，一个激光传感器布置于另一具转向架的左侧或右侧。优选的，所述系统包括四个激光传感器，所述作业车的底部设置有两具转向架，两个激光传感器对称地布置于其中一具转向架的左右两侧，另外两个激光传感器对称地布置于另一具转向架的左右两侧。优选的，所述激光传感器与所述钢轨之间的初始安装距离为160～260mm。优选的，当所述作业车电气控制系统检测到任意一个所述激光传感器的激光发射点至所述钢轨轨面距离的变化值超过5mm，所述作业机构停止作业动作以防止所述作业车倾覆。优选的，当所述作业车电气控制系统检测到任意一个所述激光传感器的激光发射点至所述钢轨轨面距离的变化值超过2mm，所述作业机构停止作业动作以防止所述作业车倾覆。优选的，所述作业车低速作业时，所述作业机构在一侧处于作业状态，从而造成车体的重心偏移，当所述作业机构处于极限作业位置，位于所述作业车非作业侧的车轮脱离所述钢轨的轨面时，位于所述作业车非作业侧的激光传感器至所述钢轨轨面的距离相对于所述激光传感器的初始安装位置发生变化。优选的，当所述作业车低速作业时，所述转向架的一系弹簧和二系弹簧锁定，所述转向架、车轮与所述作业车的车体之间形成刚性连接。当所述作业车电气控制系统检测到所述激光传感器至所述钢轨轨面的距离发生变化时，该距离变化值即为所述作业车脱离所述钢轨轨面的距离。优选的，所述激光传感器在所述转向架上的安装位置确保当所述作业车低速作业过程中，所述激光传感器发出的激光束全程照射至所述钢轨，同时所述激光传感器能够接收到从所述钢轨上的光束点返回的激光束。本专利技术还另外具体提供了一种接触网综合作业车防倾覆保护方法的技术实现方案，一种接触网综合作业车防倾覆保护方法，包括以下步骤：S11)三个以上的激光传感器向钢轨发射激光束，所述激光束经所述钢轨的轨面反射后被所述激光传感器接收；S12)底层模块采集所述激光传感器输出的传感信号；S13)作业车电气控制系统对所述底层模块的采集信号进行计算和处理；S14)当检测到任意一个所述激光传感器的激光发射点至所述钢轨轨面距离的变化值超过设定值，所述作业车电气控制系统向作业控制系统发送控制信号，由所述作业控制系统控制作业机构停止作业动作以防止作业车倾覆。通过实施上述本专利技术提供的接触网综合作业车防倾覆保护系统及方法的技术方案，具有如下有益效果：(1)本专利技术接触网综合作业车防倾覆保护系统及方法克服了现有接触网综合作业车防倾覆保护方法采用计算一侧车轮减载率的方式进行作业标定，减载率没有统一标准，造成作业装置最大伸出极限不一的技术问题；(2)本专利技术接触网综合作业车防倾覆保护系统及方法通过激光测距，在作业机构伸出一侧时，测量另一侧车轮脱离钢轨的距离，禁止作业机构继续伸出动作，从而达到防止车辆倾覆的目的；(3)本专利技术接触网综合作业车防倾覆保护系统及方法能够最大限度地提高作业机构的作业距离，在提升整车作业性能的情况下达到了保护车体不倾覆，防止车辆翻车的目的，使整车更加安全地进行作业，具有高可靠性、高灵敏性和高效性的特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。图1是本专利技术接触网综合作业车防倾覆保护系统一种具体实施例的结构组成示意图；图2是本专利技术接触网综合作业车防倾覆保护系统一种具体实施例中激光传感器的安装结构主视图；图3是本专利技术接触网综合作业车防倾覆保护系统一种具体实施例中激光传感器的安装结构侧视图；图4是本专利技术接触网综合作业车防倾覆保护系统一种具体实施例中激光传感器的安装结构局部放大示意图；图5是本专利技术接触网综合作业车防倾覆保护系统一种具体实施例中激光传感器的安装结构俯视图；图6是本专利技术接触网综合作业车防倾覆保护系统另一种具体实施例中激光传感器的安装结构俯视图；图7是本专利技术接触网综合作业车防倾覆保护方法一种具体实施例的程序流程图；图中：1-激光传感器，2-底层模块，3-作业车电气控制系统，4-作业控制系统，5-作业机构，6-钢轨，7-转向架，8-车轮，9-作业车，10-作业机构，11-作业斗，12-作业平台，13-电气接口，14-激光发射点，15-光束点。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触网综合作业车防倾覆保护系统，包括：三个以上刚性连接于作业车(9)的转向架(7)的激光传感器(1)，至少一个所述激光传感器(1)布置于铁路线路一侧钢轨(6)的上方，至少两个所述激光传感器(1)布置于铁路线路另一侧钢轨(6)的上方；与所述激光传感器(1)相连，用于实现所述激光传感器(1)传感信号采集的底层模块(2)；与所述底层模块(2)相连，用于实现对所述底层模块(2)的采集信号进行计算和处理的作业车电气控制系统(3)；三个以上的激光传感器(1)向所述钢轨(6)发射激光束，激光束经所述钢轨(6)的轨面反射后被所述激光传感器(1)接收；当检测到任意一个所述激光传感器(1)的激光发射点(14)至所述钢轨(6)轨面距离的变化值超过设定值，所述作业车电气控制系统(3)向作业控制系统(4)发送控制信号，由所述作业控制系统(4)控制所述作业机构(5)停止作业动作以防止所述作业车(9)倾覆。

【技术特征摘要】
1.一种接触网综合作业车防倾覆保护系统，包括：三个以上刚性连接于作业车(9)的转向架(7)的激光传感器(1)，至少一个所述激光传感器(1)布置于铁路线路一侧钢轨(6)的上方，至少两个所述激光传感器(1)布置于铁路线路另一侧钢轨(6)的上方；与所述激光传感器(1)相连，用于实现所述激光传感器(1)传感信号采集的底层模块(2)；与所述底层模块(2)相连，用于实现对所述底层模块(2)的采集信号进行计算和处理的作业车电气控制系统(3)；三个以上的激光传感器(1)向所述钢轨(6)发射激光束，激光束经所述钢轨(6)的轨面反射后被所述激光传感器(1)接收；当检测到任意一个所述激光传感器(1)的激光发射点(14)至所述钢轨(6)轨面距离的变化值超过设定值，所述作业车电气控制系统(3)向作业控制系统(4)发送控制信号，由所述作业控制系统(4)控制所述作业机构(5)停止作业动作以防止所述作业车(9)倾覆。2.根据权利要求1所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：所述系统包括三个激光传感器(1)，所述作业车(9)的底部设置有两具转向架(7)，两个激光传感器(1)对称地布置于其中一具转向架(7)的左右两侧，一个激光传感器(1)布置于另一具转向架(7)的左侧或右侧。3.根据权利要求1所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：所述系统包括四个激光传感器(1)，所述作业车(9)的底部设置有两具转向架(7)，两个激光传感器(1)对称地布置于其中一具转向架(7)的左右两侧，另外两个激光传感器(1)对称地布置于另一具转向架(7)的左右两侧。4.根据权利要求1、2或3任一项所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：所述激光传感器(1)与所述钢轨(6)之间的初始安装距离为160～260mm。5.根据权利要求4所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：当所述作业车电气控制系统(3)检测到任意一个所述激光传感器(1)的激光发射点(14)至所述钢轨(6)轨面距离的变化值超过5mm时，所述作业机构(5)停止作业动作以防止所述作业车(9)倾覆。6.根据权利要求4所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：当所述作业车电气控制系统(3)检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘良彬，陈荣，李懿，张怡，钟大力，谭海波，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43