一种钢轨打磨偏转角度控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种钢轨打磨偏转角度控制系统，包括：偏转电机、下压导柱、打磨电机、偏转摇篮、伸缩油缸和摇架。打磨电机与偏转摇篮固定，下压导柱的下部与偏转摇篮固定，伸缩油缸的一端与偏转电机相连，伸缩油缸的另一端与偏转摇篮相连，偏转电机固定在摇架上。偏转摇篮与摇架可活动地连接，当伸缩油缸进行伸缩运动时，通过偏转摇篮带动打磨电机以偏转摇篮与摇架的连接点为轴进行偏转运动。本发明专利技术能够解决现有轨打磨偏转角度控制方式在打磨过程中打磨角度容易发生变化，导致光带不均匀、打磨轨廓不标准的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种钢轨打磨偏转角度控制系统
本专利技术涉及轨道工程机械
，尤其是涉及一种应用于钢轨打磨车的钢轨打磨偏转角度控制系统。
技术介绍
上世纪90年代铁路部门从国外引进了数种型号的钢轨打磨列车，其核心控制系统全部为进口。目前钢轨打磨是世界公认的钢轨养护重要手段之一，但是采用进口控制系统成本非常高，控制算法封闭，配件昂贵且维护响应慢。当前，为了降低钢轨打磨车的采购及使用维护成本，国家铁路部门倡导实现钢轨打磨车的国产化。在现有技术中，针对钢轨打磨车的角度偏转控制方法主要有偏转电机电控方法和偏转油缸行程液压控制方法。采用偏转油缸行程液压控制方法由于不带到位机械自动卡死导致打磨过程角度容易发生变化，导致光带不均匀，打磨轨廓不标准等系列问题。而采用偏转电机电控方法虽然能够对预设角度进行精准控制，并且到位能够保持，更符合实际铁路钢轨打磨需求，但影响实际打磨效果的因素很多，包括偏转角度控制的精确度，直接导致采用现有偏转电机电控方法对钢轨进行打磨的效果并不理想。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种钢轨打磨偏转角度控制系统，以解决现有轨打磨偏转角度控制方式在打磨过程中打磨角度容易发生变化，导致光带不均匀、打磨轨廓不标准的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种钢轨打磨偏转角度控制系统的技术实现方案，一种钢轨打磨偏转角度控制系统，包括：偏转电机、下压导柱、打磨电机、偏转摇篮、伸缩油缸和摇架。所述打磨电机与所述偏转摇篮固定，所述下压导柱的下部与所述偏转摇篮固定，所述伸缩油缸的一端与所述偏转电机相连，所述伸缩油缸的另一端与所述偏转摇篮相连，所述偏转电机固定在所述摇架上。所述偏转摇篮与所述摇架可活动地连接，当所述伸缩油缸进行伸缩运动时，通过所述偏转摇篮带动所述打磨电机以所述偏转摇篮与摇架的连接点为轴进行偏转运动。优选的，所述伸缩油缸与所述摇架连接于D点，所述摇架与所述偏转摇篮连接于E点，所述伸缩油缸与所述偏转摇篮连接于F点。当所述伸缩油缸进行伸缩运动时，D点和E点的位置固定不变，F点的位置随所述偏转电机的伸缩而变化。优选的，所述D点和E点之间的线段C，以及所述E点与F点之间的线段B长度固定不变，所述D点和F点之间的线段A的长度随所述偏转电机的伸缩而变化。优选的，所述控制系统还包括行程传感器，所述行程传感器与所述伸缩油缸相连，通过所述行程传感器测量所述伸缩油缸的行程，从而获得所述D点和F点之间线段A的长度，再根据所述线段A、线段B和线段C长度计算所述线段B与所述线段C之间的夹角β，从而得到当前打磨电机的反馈角度。优选的，所述控制系统还包括控制单元，所述控制单元实时获取当前打磨电机的反馈角度与通过上位机预设的目标角度之间的误差角度，并根据误差角度不断调整所述偏转电机动作，使所述打磨电机偏转至预设的目标角度，最终使所述打磨电机按照预设的目标角度进行打磨作业。优选的，当所述伸缩油缸伸出时，所述打磨电机向外偏转，当所述伸缩油缸缩进时，所述打磨电机向内偏转。所述控制系统还包括与所述偏转电机的外偏转端子相连的第一电磁阀，与所述偏转电机的内偏转端子相连的第二电磁阀，以及与所述偏转电机的制动解除端子相连的第三电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀还与电源接线端相连。当需要所述偏转电机向外偏转时，所述第一电磁阀、第三电磁阀同时得电。当需要所述偏转电机向内偏转时，所述第二电磁阀、第三电磁阀同时得电。当需要所述偏转电机制动时，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀失电。优选的，所述摇架还与油缸相连，通过油缸带动实现所述摇架实现所述打磨电机的大角度偏转，通过所述伸缩油缸实现所述打磨电机的小角度偏转。当通过所述上位机预设的目标角度在所述打磨电机能够偏转的范围内，则通过所述伸缩油缸实现所述打磨电机的偏转。当通过所述上位机预设的目标角度大于所述打磨电机能够偏转的范围，则通过所述摇架实现所述打磨电机的大角度偏转。优选的，所述控制单元判断所述打磨电机是否使能，如果所述打磨电机是否使能，如果所述打磨电机使能无效，则所述偏转电机停止偏转。如果所述打磨电机使能，则所述控制单元判断所述上位机预设的目标角度是否超出所述打磨电机偏转的极限角度，如果超出所述打磨电机偏转的极限角度则动作所述摇架同时计算所述打磨电机的偏转角度，如果未超出极限角度，则将目标角度转换为所述伸缩油缸的目标行程位置。所述控制单元判断输出至所述偏转电机的目标电压是否超出所述偏转电机的极限偏转电压，如果超出极限偏转电压则所述打磨电机停止偏转，如果未超出极限偏转电压则控制所述偏转电机动作。如果目标电压小于所述偏转电机的反馈电压与允许的误差电压之差，则控制所述偏转电机向内偏转，如果目标电压与允许的误差电压之差大于所述偏转电机的反馈电压，则控制所述打磨电机向外偏转，否则控制所述偏转电机停止偏转。优选的，当前打磨电机的反馈角度与通过上位机预设的目标角度误差的绝对值不大于0.5°。优选的，所述偏转摇篮的底部与所述摇架的底部可活动地连接。通过实施上述本专利技术提供的钢轨打磨偏转角度控制系统的技术方案，具有如下有益效果：(1)本专利技术解决了现有轨打磨偏转角度控制方式在打磨过程中打磨角度容易发生变化，导致光带不均匀、打磨轨廓不标准的技术问题；(2)本专利技术实现了钢轨打磨车打磨角度偏转的稳定可靠控制，从而实现对钢轨各个不同轨面的精确打磨。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是本专利技术钢轨打磨偏转角度控制系统的结构原理图；图2是本专利技术钢轨打磨偏转角度控制系统一种具体实施例的控制原理框图；图3是基于本专利技术系统的钢轨打磨偏转角度控制方法一种具体实施例的程序流程示意图；图4是本专利技术钢轨打磨偏转角度控制系统一种具体实施例中偏转电机的电气连接结构图；图中：1-偏转电机，2-下压导柱，3-打磨电机，4-偏转摇篮，5-伸缩油缸，6-摇架，7-角度控制单元，8-上位机，9-第一电磁阀，10-第二电磁阀，11-第三电磁阀。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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如附图1至附图4所示，给出了本专利技术钢轨打磨偏转角度控制系统的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如附图1所示，一种钢轨打磨偏转角度控制系统的具体实施例，包括：偏转电机1、下压导柱2、打磨电机3、偏转摇篮4、伸缩油缸5和摇架6。打磨电机3与偏转摇篮4固定，下压导柱2的下部与偏转摇篮4固定，下压导柱2用于通过偏转摇篮4带动打磨电机3执行下压操作。伸缩油缸5的一端与偏转电机1相连，伸缩油缸5的另一端与偏转摇篮4相连，偏转电机1固定在摇架6上。偏转摇篮4与摇架6可活动地连接，当伸缩油缸5进行伸缩运动时，通过偏转摇篮4带动打磨电机3以偏转摇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨打磨偏转角度控制系统，其特征在于，包括：偏转电机(1)、下压导柱(2)、打磨电机(3)、偏转摇篮(4)、伸缩油缸(5)和摇架(6)；所述打磨电机(3)与所述偏转摇篮(4)固定，所述下压导柱(2)的下部与所述偏转摇篮(4)固定，所述伸缩油缸(5)的一端与所述偏转电机(1)相连，所述伸缩油缸(5)的另一端与所述偏转摇篮(4)相连，所述偏转电机(1)固定在所述摇架(6)上；所述偏转摇篮(4)与所述摇架(6)可活动地连接，当所述伸缩油缸(5)进行伸缩运动时，通过所述偏转摇篮(4)带动所述打磨电机(3)以所述偏转摇篮(4)与摇架(6)的连接点为轴进行偏转运动。

【技术特征摘要】
1.一种钢轨打磨偏转角度控制系统，其特征在于，包括：偏转电机(1)、下压导柱(2)、打磨电机(3)、偏转摇篮(4)、伸缩油缸(5)和摇架(6)；所述打磨电机(3)与所述偏转摇篮(4)固定，所述下压导柱(2)的下部与所述偏转摇篮(4)固定，所述伸缩油缸(5)的一端与所述偏转电机(1)相连，所述伸缩油缸(5)的另一端与所述偏转摇篮(4)相连，所述偏转电机(1)固定在所述摇架(6)上；所述偏转摇篮(4)与所述摇架(6)可活动地连接，当所述伸缩油缸(5)进行伸缩运动时，通过所述偏转摇篮(4)带动所述打磨电机(3)以所述偏转摇篮(4)与摇架(6)的连接点为轴进行偏转运动。2.根据权利要求1所述的钢轨打磨偏转角度控制系统，其特征在于：所述伸缩油缸(5)与所述摇架(6)连接于D点，所述摇架(6)与所述偏转摇篮(4)连接于E点，所述伸缩油缸(5)与所述偏转摇篮(4)连接于F点；当所述伸缩油缸(5)进行伸缩运动时，D点和E点的位置固定不变，F点的位置随所述偏转电机(1)的伸缩而变化。3.根据权利要求2所述的钢轨打磨偏转角度控制系统，其特征在于：所述D点和E点之间的线段C，以及所述E点与F点之间的线段B长度固定不变，所述D点和F点之间的线段A的长度随所述偏转电机(1)的伸缩而变化。4.根据权利要求3所述的钢轨打磨偏转角度控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括行程传感器，所述行程传感器与所述伸缩油缸(5)相连，通过所述行程传感器测量所述伸缩油缸(5)的行程，从而获得所述D点和F点之间线段A的长度，再根据所述线段A、线段B和线段C长度计算所述线段B与所述线段C之间的夹角β，从而得到当前打磨电机(3)的反馈角度。5.根据权利要求1至4任一项所述的钢轨打磨偏转角度控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括控制单元(7)，所述控制单元(7)实时获取当前打磨电机(3)的反馈角度与通过上位机(8)预设的目标角度之间的误差角度，并根据误差角度不断调整所述偏转电机(1)动作，使所述打磨电机(3)偏转至预设的目标角度，最终使所述打磨电机(3)按照预设的目标角度进行打磨作业。6.根据权利要求5所述的钢轨打磨偏转角度控制系统，其特征在于：当所述伸缩油缸(5)伸出时，所述打磨电机(3)向外偏转，当所述伸缩油缸(5)缩进时，所述打磨电机(3)向内偏转；所述控制系统还包括与所述偏转电机(1)的外偏转端子相连的第一电磁阀(9)，与所述偏转电机(1)的内偏转端子相连的第二电磁阀(10)，以及与所述偏转电机(1)的制动解除端子相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李懿，余高翔，曾海林，陈平松，谢尚，刘洁，吴磊，郭平，唐贵，
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