一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统及方法，包括测量系统、控制系统和执行系统，控制系统分别与测量系统、执行系统无线连接，其特征在于，所述执行系统包括调整机构和用于固定轨道的支撑框架；所述支撑框架包括用于调整轨道的调节螺杆，所述调整机构包括至少一个伺服调节器和至少一个机械臂，机械臂的动力输出端与伺服调节器连接，伺服调节器的输出端与调节螺杆连接，以调整轨道，所述执行系统还包括用于支撑所述调整机构行走的行走机构，所述行走机构包括第一机架和用于支撑第一机架运动的车轮，第一机架的同一表面上设置有至少一个定座组件；以机器代替人力，效率高、耗费人力资源少、人力成本低，精度高。

A CRTS-I Twin-Block Ballastless Track Regulation System and Method

The invention discloses a CRTS type I double-block ballastless track regulation system and method, including a measurement system, a control system and an execution system. The control system is wirelessly connected with the measurement system and an execution system, respectively. The characteristics of the system are as follows: the execution system includes an adjusting mechanism and a supporting frame for a fixed track; the supporting frame includes adjusting screw for adjusting the track. The adjusting mechanism comprises at least one servo regulator and at least one manipulator, the power output terminal of the manipulator is connected with the servo regulator, and the output terminal of the servo regulator is connected with the adjusting screw to adjust the track. The executing system also includes a walking mechanism for supporting the walking of the adjusting mechanism, which comprises a first frame and a walking mechanism for supporting the movement of the first frame. The wheel and the same surface of the first frame are provided with at least one fixed seat assembly, and the machine is used instead of human resources, which has high efficiency, less human resources consumption, low labor cost and high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统及方法
本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统及方法。
技术介绍
在高速铁路建设中，CRTSⅠ型双块式无砟轨道是目前主流的无砟轨道类型之一，采用工厂化集中预制轨枕、施工现场布枕、轨道粗铺、轨道施工精调、混凝土浇筑的流水方式完成道床板的施工；其中轨道粗铺和轨道施工精调是CRTSⅠ型双块无砟轨道施工技术中的两项关键工序，其效率直接制约着无砟轨道道床板施工进度，其精度直接影响无砟轨道的平顺性和运营期旅客的舒适度。然而目前无砟轨道施工中的轨道粗铺和轨道精调是按二项工序分开进行，每榀轨排框架长约6500mm，4根横梁连接固定左右轨排形成一个整体，通过支撑架螺杆、斜拉杆着地受力；人工先用全站仪按坐标法在底座板上放样每榀轨排框架的角点，人工弹墨线、再由人工配合龙门吊将每榀轨排按所弹墨线粗铺到位(铺设精度控制在5mm以内)；轨道施工精调目前常用方法是轨排支撑框架+全站仪配合轨检小车+人工作业模式，由全站仪配合轨检小车依次测量轨排上每个横梁位置的空间三维坐标数据，计算各横梁位置实测数据与设计数据之间的偏差值，人工根据偏差值用专门工具对轨排支撑架的竖向和横向螺杆进行精确调整。该轨道精调方法工序繁琐，先进行轨道粗调，再进行精调，每组粗调和精调均需配置2名技术人员和6名工人，每小时只可精调3榀轨排(约20米左右)，效率低、耗费人力资源多、成本高，且精度受人为因素和环境因素影响大，已与我国高速铁路快速建设发展不相适应。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统及方法，以机器代替人力，自动控制系统控制调节，效率高、耗费人力资源少、人力成本低，精度高。本专利技术提出的一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统，包括测量系统、控制系统和执行系统，控制系统分别与测量系统、执行系统无线连接，其特征在于，所述执行系统包括调整机构和用于固定轨道的支撑框架；所述支撑框架包括用于调整轨道的调节螺杆，所述调整机构包括至少一个伺服调节器和至少一个机械臂，机械臂的动力输出端与伺服调节器连接，伺服调节器的输出端与调节螺杆连接，以调整轨道。进一步地，所述执行系统还包括用于支撑所述调整机构行走的行走机构，所述行走机构包括第一机架和用于支撑第一机架运动的车轮，第一机架的同一表面上设置有至少一个定座组件，机械臂的动力输出端与伺服调节器通过万向节连接，机械臂在远离动力输出端的一端与定座组件铰接。进一步地，所述执行系统还包括校准机构，所述校准机构包括棱镜、电动液压推杆以及用于检测所述调整机构位置的位移传感器，电动液压推杆的轴向两端分别套设有滚轮、棱镜杆和车轮，滚轮设置于轨道钢轨的相对内侧，棱镜杆在远离电动液压推杆的一端与棱镜连接。进一步地，所述测量系统包括用于获取棱镜反馈位置坐标的全站仪。进一步地，棱镜在与棱镜杆的连接处设置有缓冲块，所述缓冲块上开设有凹槽，棱镜嵌套于所述缓冲块的凹槽中，所述缓冲块相对于凹槽的一侧固定于棱镜杆一端。所述支撑框架包括托梁体和调节螺杆，所述托梁体包括与轨向垂直设置的托梁外套以及套设于托梁外套内并可在托梁外套中移动的托梁内套，调节螺杆包括高程调节螺杆和轨向调节螺杆，轨向调节螺杆设置于托梁外套长度方向一端面上，并通过齿轮与托梁内套连接，轨向调节螺杆远离齿轮的一端与一伺服调节器连接，高程调节螺杆设置于托梁外套长度方向的两端，高程调节螺杆与另一伺服调节器连接，托梁外套与托梁内套在高程调节螺杆处通过锁定装置连接。一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节方法，包括如下步骤：控制调整机构到达设定的监测点处，并与支撑框架连接；预设轨道各监测点处的设定坐标，并获取各监测点处的实际坐标；计算所述实际坐标与所述设定坐标的差值，得到各监测点处的轨道偏移量，所述轨道偏移量包括轨向偏差值d和高程偏差值h；将所述偏差值转化成所述调节螺杆的调节值n；控制伺服调节器通过调节值n调节所述调节螺杆，以调节轨道。进一步地，所述控制伺服调节器通过调节值n调节所述调节螺杆之后，包括如下步骤：再次获取各监测点处的二次实际坐标，并判断该二次实际坐标是否偏离设定坐标；若否，则完成对轨道的调节；若是，则计算所述二次实际坐标与所述设定坐标的差值，再次得到各监测点处的轨道偏移量，以调节轨道，直至完成轨道调节。进一步地，采用路线定点求桩法计算所述实际坐标与所述设定坐标的差值，得到各监测点处的轨道偏移量；进一步地，所述获取各监测点处的实际坐标，各监测点处设置棱镜，包括如下步骤：所述测量系统的全站仪自由设站；所述全站仪获取棱镜反馈的实际坐标，并上传到控制系统。本专利技术提供的一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统及方法的优点在于：本专利技术结构中提供的一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统及方法，测量系统获取轨道的实际坐标，上传到控制系统后进行处理得到相应调节螺杆的调节量后，控制系统控制机械臂动作，带动与机械臂连接的伺服调节器动作，进而实现调节螺杆的按相应调节量转动，最终实现轨道的调节；简化了轨道调节中人工测量放线并调节的工序，节省了人力；同时改变了传统精调方法中，人工多次调整调节螺杆的现象，平均每小时可精调9榀轨排(约60米)，工效是传统精调方法3倍，极大的提升了无砟轨道施工精调的效率；通过全站仪测试棱镜上的轨道位置信息、并输送到控制系统以处理，实现对轨道的自动精确调整；控制系统控制电动液压推杆的伸缩，实现了调整机构在轨道上的行进，提高了调整机构停止时的稳定性；同时通过机械臂的伸缩达到伺服调整器与相应调整螺杆之间的准确连接，实现自动化调整轨道。附图说明图1为本专利技术一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统的调整机构行进时的立体结构示意图；图2为一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统的调整机构工作时的结构示意图；图3为本专利技术一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统的支撑框架结构示意图；图4为本专利技术一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统的正向精调结构示意图；图5为本专利技术一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统的反向精调结构示意图；图6为本专利技术一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节方法的步骤流程图；图7为本专利技术一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节方法的路线定点求桩法的示意图；图8为一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节方法的轨道调节位移修正法的示意图；其中，1-防护墙固定座、2-撑拉杆，3-高程调节螺杆，4-角度调节螺栓，5-托梁外套，6-托梁内套，7-工具轨，8-锁定装置，9-轨向调节螺杆，10-锁定撑杆，11-棱镜，12-轨枕，13-伺服调节器，14-机械臂，15-车轮，16-万向节，17-电动液压推杆，18-棱镜杆，19-滚轮，20-螺旋套筒，21-第一机架，22-定座组件。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。需要说明的是，通过该调整机构对轨道进行调整时，已通过传统方法完成了轨道粗铺，在轨道粗铺的基础上，通过该调整机构进行精调，以实现轨道精调。参照图1至3，本专利技术提出的一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统，测量系统、控制系统和执行系统，控制系统分别与测量系统、执行系统无线连接，所述支撑框架包括用于调整轨道的调节螺杆，所述调整机构包括至少一个伺服调节器13和至少一个机械臂1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统，包括测量系统、控制系统和执行系统，控制系统分别与测量系统、执行系统无线连接，其特征在于，所述执行系统包括调整机构和用于固定轨道的支撑框架；所述支撑框架包括用于调整轨道的调节螺杆，所述调整机构包括至少一个伺服调节器(13)和至少一个机械臂(14)，机械臂(14)的动力输出端与伺服调节器(13)连接，伺服调节器(13)的输出端与调节螺杆连接，以调整轨道。

【技术特征摘要】
1.一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统，包括测量系统、控制系统和执行系统，控制系统分别与测量系统、执行系统无线连接，其特征在于，所述执行系统包括调整机构和用于固定轨道的支撑框架；所述支撑框架包括用于调整轨道的调节螺杆，所述调整机构包括至少一个伺服调节器(13)和至少一个机械臂(14)，机械臂(14)的动力输出端与伺服调节器(13)连接，伺服调节器(13)的输出端与调节螺杆连接，以调整轨道。2.根据权利要求1所述的CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统，其特征在于，所述执行系统还包括用于支撑所述调整机构行走的行走机构，所述行走机构包括第一机架(21)和用于支撑第一机架(21)运动的车轮(15)，第一机架(21)的同一表面上设置有至少一个定座组件(22)，机械臂(14)的动力输出端与伺服调节器(13)通过万向节(16)连接，机械臂(14)在远离动力输出端的一端与定座组件(22)铰接。3.根据权利要求2所述的CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统，其特征在于，所述执行系统还包括校准机构，所述校准机构包括棱镜(11)、电动液压推杆(17)以及用于检测所述调整机构位置的位移传感器，电动液压推杆(17)的轴向两端分别套设有滚轮(19)、棱镜杆(18)和车轮(15)，滚轮(19)设置于轨道钢轨的相对内侧，棱镜杆(18)在远离电动液压推杆(17)的一端与棱镜(11)连接。4.根据权利要求3所述的CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统，其特征在于，所述测量系统包括用于获取棱镜(11)反馈轨道位置坐标的全站仪。5.根据权利要求3所述的CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统，其特征在于，棱镜(11)在与棱镜杆(18)的连接处设置有缓冲块，所述缓冲块上开设有凹槽，棱镜(11)嵌套于所述缓冲块的凹槽中，所述缓冲块相对于凹槽的一侧固定于棱镜杆(18)一端。6.根据权利要求1所述的CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节系统，其特征在于，所述支撑框架包括托梁体和调节螺杆，所述托梁体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，王明刚，汪家雷，徐明星，李郴，王绪明，黄敏，
申请(专利权)人：中铁四局集团第五工程有限公司，中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36