一种钢轨打磨电机落轨控制方法技术

本发明专利技术公开了一种钢轨打磨电机落轨控制方法，钢轨打磨作业开始，判断行程传感器是否出现故障；如果判断行程传感器工作正常，则依次执行打磨电机快速下落、下压力匀速减少、PI调节下落至目标行程、以固定压力下落至钢轨操作；如果判断行程传感器出现故障，则依次执行打磨电机快速下落、下压力匀速减少、以固定压力下落至钢轨操作；判断打磨电机是否落轨，如果打磨电机未落轨则返回；如果电机落轨，则清除打磨开始事件并置打磨电机落轨标志。本发明专利技术能够解决现有打磨电机恒压力落轨控制方式当持续作业后打磨电机下压导柱会因为积灰太多而造成阻力增大，最终导致打磨电机的落轨速度不一，从而影响打磨电机落点的同步性及起始段打磨效果的技术问题。

A control method for rail grinding motor landing

The invention discloses a way to control the rails of the rail grinding motor. The rail grinding operation begins and determines whether the stroke sensor fails. If the stroke sensor is judged to work normally, the rapid down of the grinding motor, the lower pressure at the lower speed, the PI adjustment down to the target stroke, and the fixed pressure drop to the steel. Rail operation; if judging the failure of the travel sensor, then execute the speed down of the grinding motor, reduce the lower pressure at a constant speed, drop the pressure down to the rail operation, judge whether the grinding motor is rails and return if the motor is not rails; if the motor falls, the starting event of the grinding is removed and the grinding motor is removed and the motor is placed side by side. Rails sign. The invention can solve the technical problem that the lower pressure guide column of the motor will increase the resistance of the motor under the constant pressure of the existing motor, which will result in the increase of the resistance of the motor, which will eventually lead to the uneven falling speed of the grinding motor, thus affecting the technical problems of the synchronization of the grinding motor and the grinding effect of the starting section.

【技术实现步骤摘要】
一种钢轨打磨电机落轨控制方法
本专利技术涉及铁路工程机械领域，尤其是涉及一种铁路钢轨打磨电机落轨控制方法。
技术介绍
目前，国内所使用的钢轨打磨车都来自于进口或国内的合作工厂，造价昂贵，备品备件也价格高昂。其中，电气控制系统作为钢轨打磨车的核心部件，国外厂商一直采取技术封锁，并严禁转让，可供查询的打磨控制算法文献资料寥寥无几。目前，国内主要有中车株洲电力机车研究所、襄樊金鹰轨道车辆有限责任公司、中车北京二七机车有限公司等几家厂商对打磨车控制系统进行研究，其中襄樊金鹰轨道车辆有限责任公司和中车北京二七机车有限公司均是采取与国外合作联合研发生产的方式，其核心的电气控制系统和打磨控制算法均来自国外厂商。钢轨打磨，目前是世界公认的消除钢轨病害、修正钢轨轮廓、改善轮轨接触关系、减少钢轨接触应力和磨耗、提高列车运行的舒适性、有效延长钢轨使用寿命最有效、最重要的手段之一。钢轨打磨控制是钢轨打磨车的关键核心技术，如何控制钢轨打磨电机落轨将直接影响打磨质量和效果。在现有技术中，与本专利技术申请最为相关的文献为本申请人于2017年02月22日申请，并于2017年06月20日公开，公开号为CN106868963A的中国专利技术申请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。该专利技术申请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。现有钢轨打磨车的打磨电机下压采用液压方式实现，液压系统分高压和低压回路，所有打磨电机的低压压力为常量，高压则由各自对应的加压比例阀开度决定，当高压压力+电机重力>低压压力时打磨电机开始下落。现有技术中的打磨电机落轨过程一般采用高压比例阀打开一定程度即恒压力落轨控制方式，这种控制方式存在当持续进行打磨作业后，打磨电机的下压导柱会因为积灰太多而造成阻力增大，最终导致各个打磨电机的落轨速度不一，从而影响打磨电机落点的同步性，及起始段的打磨效果。
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电机落轨控制方法，以解决现有打磨电机恒压力落轨控制方法当持续作业后打磨电机下压导柱会因为积灰太多而造成阻力增大，最终导致打磨电机的落轨速度不一，从而影响打磨电机落点的同步性及起始段打磨效果的技术问题。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电机落轨控制方法的技术实现方案，一种钢轨打磨电机落轨控制方法，钢轨打磨电机落轨控制系统包括：打磨电机、下压油缸、行程传感器、控制模块和比例阀。所述控制模块通过调整输出至所述比例阀的控制脉冲控制所述下压油缸的动作。所述下压油缸带动所述打磨电机执行下压操作，并通过安装在所述打磨电机上的打磨头执行钢轨的打磨作业，所述行程传感器反馈所述下压油缸的行程；该方法包括以下步骤：S10)钢轨打磨作业开始，判断行程传感器是否出现故障；如果判断所述行程传感器工作正常，则依次执行以下步骤：S11)所述打磨电机快速下落；S12)所述打磨电机下压力匀速减少；S13)所述打磨电机PI调节下落至目标行程；S14)所述打磨电机以固定压力下落至所述钢轨；如果判断所述行程传感器出现故障，则依次执行以下步骤：S11)打磨电机快速下落；S12)所述打磨电机下压力匀速减少；S14)所述打磨电机以固定压力下落至所述钢轨；S20)判断所述打磨电机是否落轨，如果打磨电机未落轨则返回；S30)如果所述打磨电机落轨，则清除打磨开始事件并置打磨电机落轨标志。优选的，所述步骤S13)进一步包括：在所述打磨电机执行PI调节下落至目标行程操作过程中，通过设置PI调节目标时间参数P[3]控制所述打磨电机的下落行程，同时对所述下压油缸施加的下压力进行PI控制。在该过程中的行程变化ΔL＝L-L2，L为所述打磨电机开始下落前设定的所述下压油缸的目标行程，L2为下压力匀速减少操作执行后所述下压油缸的行程；所述PI调节目标时间参数P[3]为所述打磨电机执行开始PI调节下落操作至下落至目标行程L的时间，所述PI调节目标时间参数P[3]设置为1.0-2.0S。优选的，所述步骤S13)进一步包括：在所述打磨电机执行PI调节下落至目标行程操作过程中，PI调节单元通过对比设定的目标行程与所述行程传感器反馈的所述打磨电机的实际行程之间的误差行程计算输出至所述比例阀的控制量，以实现两个以上所述打磨电机的同步下落。本专利技术还具体提供了另一种钢轨打磨电机落轨控制方法的技术实现方案，一种钢轨打磨电机落轨控制方法，钢轨打磨电机落轨控制系统包括：打磨电机、下压油缸、控制模块和比例阀。所述控制模块通过调整输出至所述比例阀的控制脉冲控制所述下压油缸的动作。所述下压油缸带动所述打磨电机执行下压操作，并通过安装在所述打磨电机上的打磨头执行钢轨的打磨作业。该方法包括以下步骤：S10)钢轨打磨作业开始，依次执行以下步骤；S11)打磨电机快速下落；S12)所述打磨电机下压力匀速减少；S14)所述打磨电机以固定压力下落至所述钢轨；S20)判断所述打磨电机是否落轨，如果打磨电机未落轨则返回；S30)如果所述打磨电机落轨，则清除打磨开始事件并置打磨电机落轨标志。优选的，所述步骤S11)进一步包括：当控制模块接收到打磨开始指令并且所述打磨电机到达预定位置后，所述控制模块通过向所述比例阀输出一个较大占空比的控制脉冲确保所述打磨电机无论偏转0度还是达到最大偏转角度，所述下压油缸均能带动所述打磨电机克服静摩擦力并开始下落动作。优选的，所述步骤S11)进一步包括：在所述打磨电机执行快速下落操作过程中，所述控制模块通过设置启动占空比参数P[0]控制所述比例阀的开度，并通过设置启动占空比持续时间参数P[1]控制所述比例阀的打开时间。所述启动占空比参数P[0]满足以下公式：mgcosθ+k·P[0]≥C其中，m为打磨电机与打磨头的总质量，g为重力加速度单位，θ为打磨电机的偏转角度，k为每1％占空比对应的下压油缸高压回路液压压力，C为打磨液压低压压力。优选的，所述步骤S11)中的启动占空比参数P[0]设置为50-80％，所述占空比持续时间参数P[1]设置为100-300ms。优选的，所述步骤S12)进一步包括：在所述打磨电机执行下压力匀速减少操作过程中，所述控制模块通过设置慢速占空比参数P[2]控制所述比例阀的开度，使输出至所述比例阀的控制脉冲占空比从P[0]匀速减少至P[2]。优选的，所述步骤S12)进一步包括：控制脉冲占空比在每个30-100ms的扫描周期内减少3％，所述慢速占空比参数P[2]设置为30-40％。优选的，所述步骤S14)进一步包括：在所述打磨电机执行固定压力下落操作过程中，所述控制模块通过设置电机偏转压力补偿参数P[4]控制所述比例阀的开度，所述控制模块输出至所述比例阀的控制脉冲占空比PWM＝P[2]+P[4]·(1-cosθ)。其中，P[4]为所述打磨电机偏转角度θ时的压力补偿参数，P[2]为慢速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨打磨电机落轨控制方法，其特征在于，钢轨打磨电机落轨控制系统包括：打磨电机(1)、下压油缸(2)、行程传感器(6)、控制模块(7)和比例阀(8)；所述控制模块(7)通过调整输出至所述比例阀(8)的控制脉冲控制所述下压油缸(2)的动作；所述下压油缸(2)带动所述打磨电机(1)执行下压操作，并通过安装在所述打磨电机(1)上的打磨头(3)执行钢轨(5)的打磨作业，所述行程传感器(6)反馈所述下压油缸(2)的行程；该方法包括以下步骤：S10)钢轨(5)打磨作业开始，判断行程传感器(6)是否出现故障；如果判断所述行程传感器(6)工作正常，则依次执行以下步骤：S11)所述打磨电机(1)快速下落；S12)所述打磨电机(1)下压力匀速减少；S13)所述打磨电机(1)PI调节下落至目标行程；S14)所述打磨电机(1)以固定压力下落至所述钢轨(5)；如果判断所述行程传感器(6)出现故障，则依次执行以下步骤：S11)打磨电机(1)快速下落；S12)所述打磨电机(1)下压力匀速减少；S14)所述打磨电机(1)以固定压力下落至所述钢轨(5)；S20)判断所述打磨电机(1)是否落轨，如果打磨电机(1)未落轨则返回；S30)如果所述打磨电机(1)落轨，则清除打磨开始事件并置打磨电机落轨标志。...

【技术特征摘要】
1.一种钢轨打磨电机落轨控制方法，其特征在于，钢轨打磨电机落轨控制系统包括：打磨电机(1)、下压油缸(2)、行程传感器(6)、控制模块(7)和比例阀(8)；所述控制模块(7)通过调整输出至所述比例阀(8)的控制脉冲控制所述下压油缸(2)的动作；所述下压油缸(2)带动所述打磨电机(1)执行下压操作，并通过安装在所述打磨电机(1)上的打磨头(3)执行钢轨(5)的打磨作业，所述行程传感器(6)反馈所述下压油缸(2)的行程；该方法包括以下步骤：S10)钢轨(5)打磨作业开始，判断行程传感器(6)是否出现故障；如果判断所述行程传感器(6)工作正常，则依次执行以下步骤：S11)所述打磨电机(1)快速下落；S12)所述打磨电机(1)下压力匀速减少；S13)所述打磨电机(1)PI调节下落至目标行程；S14)所述打磨电机(1)以固定压力下落至所述钢轨(5)；如果判断所述行程传感器(6)出现故障，则依次执行以下步骤：S11)打磨电机(1)快速下落；S12)所述打磨电机(1)下压力匀速减少；S14)所述打磨电机(1)以固定压力下落至所述钢轨(5)；S20)判断所述打磨电机(1)是否落轨，如果打磨电机(1)未落轨则返回；S30)如果所述打磨电机(1)落轨，则清除打磨开始事件并置打磨电机落轨标志。2.根据权利要求1所述的钢轨打磨电机落轨控制方法，其特征在于，所述步骤S13)进一步包括：在所述打磨电机(1)执行PI调节下落至目标行程操作过程中，通过设置PI调节目标时间参数P[3]控制所述打磨电机(1)的下落行程，同时对所述下压油缸(2)施加的下压力进行PI控制；在该过程中的行程变化ΔL＝L-L2，L为所述打磨电机(1)开始下落前设定的所述下压油缸(2)的目标行程，L2为下压力匀速减少操作执行后所述下压油缸(2)的行程；所述PI调节目标时间参数P[3]为所述打磨电机(1)执行开始PI调节下落操作至下落至目标行程L的时间，所述PI调节目标时间参数P[3]设置为1.0-2.0S。3.根据权利要求2所述的钢轨打磨电机落轨控制方法，其特征在于，所述钢轨打磨电机落轨控制系统包括两个以上的打磨电机(1)，所述步骤S13)进一步包括：在所述打磨电机(1)执行PI调节下落至目标行程操作过程中，PI调节单元(9)通过对比设定的目标行程与所述行程传感器(6)反馈的所述打磨电机(1)的实际行程之间的误差行程计算输出至所述比例阀(8)的控制量，以实现两个以上所述打磨电机(1)的同步下落。4.一种钢轨打磨电机落轨控制方法，其特征在于，钢轨打磨电机落轨控制系统包括：打磨电机(1)、下压油缸(2)、控制模块(7)和比例阀(8)；所述控制模块(7)通过调整输出至所述比例阀(8)的控制脉冲控制所述下压油缸(2)的动作；所述下压油缸(2)带动所述打磨电机(1)执行下压操作，并通过安装在所述打磨电机(1)上的打磨头(3)执行钢轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平松，曾海林，刘洁，余高翔，李华伟，赵龙攀，谢尚，肖晓芳，刘林，何建猛，
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