一种适用于路轨变形的三维伺服控制系统技术方案

本申请属于一般的控制或调节系统领域，提供了一种适用于路轨变形的三维伺服控制系统，包括：监测分析模块、滑动板和调控模块，所述监测分析模块设置于所述路轨的轨枕上表面，能够对所述路轨的动态变化进行实时监测，获取所述路轨的动态变化信号，并根据所述路轨的动态变化信号生成调控指令并发送至所述调控模块；其中，所述路轨的动态变化包括所述路轨的差异沉降和/或水平错动；所述滑动板位于所述路轨所在的隧道结构体上，能够沿所述路轨的宽度方向移动；所述调控模块设置于所述滑动板上，且与所述路轨的轨枕下表面抵接，能够根据所述监测分析模块发送的所述调控指令，对所述路轨的差异沉降和/或水平错动进行调控。异沉降和/或水平错动进行调控。异沉降和/或水平错动进行调控。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于路轨变形的三维伺服控制系统


[0001]本申请属于一般的控制或调节系统
，特别涉及一种适用于路轨变形的三维伺服控制系统。

技术介绍

[0002]我国隧道工程的建设比数年前有明显增加，工程当中不可避免会遇到各种地质条件较差的施工环境，铁路路轨系统作为隧道施工过程及使用过程中非常重要的关键环节，在隧道工程中铁路路轨的使用量也是非常庞大的，铁路路轨系统在受到围岩内应力和动荷载时产生的大变形会造成严重的工程灾害，尤其是在穿越断裂带广泛分布的区域，该区域的地震频率高、强度大且震源较浅，当活动断层发生错动时会导致隧道铁路轨道结构发生扭曲，对铁路运输的安全性造成严重危害。
[0003]目前，隧道施工过程中，在应对铁路路轨系统的变形时，处于被动，通常是在铁路路轨系统发生变形后进行人工维修，这种方式费时费力，而且工人在隧道变形条件下作业具有很大的风险。而且，在隧道铁路建成通车后，安全性更多的是由轨道交通结构直接影响而非围岩变形对隧道的影响，工人维修操作需要在铁路暂停运营时进行，无法确保维修调控的实时性。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种适用于路轨变形的三维伺服控制系统，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：本申请提供了一种适用于路轨变形的三维伺服控制系统，包括：监测分析模块、滑动板和调控模块，监测分析模块设置于路轨的轨枕上表面，能够对路轨的动态变化进行实时监测，获取路轨的动态变化信号，并根据路轨的动态变化信号生成调控指令并发送至调控模块；其中，路轨的动态变化包括路轨的差异沉降和/或水平错动；滑动板位于路轨所在的隧道结构体上，能够沿路轨的宽度方向移动；调控模块设置于滑动板上，且与路轨的轨枕下表面抵接，能够根据监测分析模块发送的调控指令，对路轨的差异沉降和/或水平错动进行调控。
[0007]优选的，监测分析模块包括：激光监测仪，激光监测仪设置在路轨上，用于对路轨的宽度方向和路轨的高度方向的空间位置进行实时监测，获取路轨的动态变化信号；数据处理器，数据处理器设置于路轨的轨枕下表面，且与激光监测仪通讯连接，能够根据路轨的动态变化信号生成调控指令并发送至调控模块。
[0008]优选的，调控模块包括：纵向伺服调控器，纵向伺服调控器沿路轨的高度方向设置，其中，纵向伺服调控器的下端连接于滑动板上，上端连接于路轨的轨枕上，能够根据调控指令对路轨的差异沉降进行调整；横向伺服调控器，横向伺服调控器沿路轨的宽度方向
设置，其中，横向伺服调控器的一端与滑动板固定连接，另一端连接于路轨所在的隧道结构体上，能够根据调控指令对路轨的水平错动进行调整。
[0009]优选的，调控模块还包括：隔离垫块，隔离垫块有两个，一个隔离垫块位于纵向伺服调控器的上端与路轨的轨枕之间，另一个隔离垫块位于纵向伺服调控器的下端与路轨所在的隧道结构体之间；其中，隔离垫块包括：阻尼器和保护隔层，阻尼器位于保护隔层和纵向伺服调控器之间，用于对伺服调控器的调控动作进行支撑。
[0010]优选的，调控模块还包括：纵向导向轴，纵向导向轴与纵向伺服调控器并列设置，其中，纵向导向轴的上端通过十字伞形支架与路轨的轨枕连接，下端与路轨所在的隧道结构体连接。
[0011]优选的，纵向伺服调控器有多个，多个纵向伺服调控器沿纵向导向轴的周向均布；和/或，横向伺服调控器有多个，多个横向伺服调控器在路轨的宽度方向上两两对称布置。
[0012]优选的，滑动板通过底座设置于路轨所在的隧道结构体上，其中，底座上设有导轨，导轨沿路轨的宽度方向设置，且导轨与滑动板滑动连接。
[0013]优选的，调控模块根据监测分析模块发送的调控指令，对路轨的差异沉降和水平错动进行分级调控。
[0014]优选的，每段路轨对应设置一套监测分析模块和两套调控模块，其中，监测分析模块位于每段路轨的中部，两套调控模块分别位于每段路轨的两端。
[0015]优选的，适用于路轨变形的三维伺服控制系统还包括：预警模块，预警模块与监测分析模块通讯连接，响应于接收到监测分析模块根据动态变化信号发出的报警指令，对路轨的动态变化进行报警。
[0016]有益效果：本申请实施例提供的技术方案中，通过监测分析模块对路轨的动态变化进行实时监测并分析，在确认路轨发生差异沉降和/或水平错动时，及时的向调控模块发出调控指令，由调控模块根据调控指令对路轨的差异沉降和/或水平错动进行自主调控，适应隧道岩体的大变形，籍此，将路轨受到隧道岩体变形后的被动支护转变为主动调整，使铁路路轨系统的运行更加安全可靠，延长了铁路路轨系统的使用寿命，保证了隧道铁路路轨系统在通车后安全可靠的运行。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：图1为根据本申请的一些实施例提供的适用于路轨变形的三维伺服控制系统的示意图；图2为根据本申请的一些实施例提供的适用于路轨变形的三维伺服控制系统与路轨安装的正视示意图；图3为图2所示实施例中适用于路轨变形的三维伺服控制系统与路轨安装的侧视示意图；图4为根据本申请的一些实施例提供的调控模块的结构示意图；图5为根据本申请的一些实施例提供的十字伞形支架与纵向导向轴连接的结构示
意图；图6为根据本申请的一些实施例提供的十字伞形支架与纵向伺服调控器的结构示意图。
[0018]附图标记说明：100
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监测分析模块；200
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调控模块；300
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滑动板；400
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底座；500
‑
预警模块；600
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十字伞形支架；101
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激光监测仪；102
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数据处理器；201
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纵向伺服调控器；202
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横向伺服调控器；203
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纵向导向轴；204
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隔离垫块；205
‑
导轨。
具体实施方式
[0019]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
[0020]在本申请的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请而不是要求本申请必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请中使用的术语“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于路轨变形的三维伺服控制系统，其特征在于，包括：监测分析模块、滑动板和调控模块，所述监测分析模块设置于所述路轨的轨枕上表面，能够对所述路轨的动态变化进行实时监测，获取所述路轨的动态变化信号，并根据所述路轨的动态变化信号生成调控指令并发送至所述调控模块；其中，所述路轨的动态变化包括所述路轨的差异沉降和/或水平错动；所述滑动板位于所述路轨所在的隧道结构体上，能够沿所述路轨的宽度方向移动；所述调控模块设置于所述滑动板上，且与所述路轨的轨枕下表面抵接，能够根据所述监测分析模块发送的所述调控指令，对所述路轨的差异沉降和/或水平错动进行调控。2.根据权利要求1所述的适用于路轨变形的三维伺服控制系统，其特征在于，所述监测分析模块包括：激光监测仪，所述激光监测仪设置在所述路轨上，用于对所述路轨的宽度方向和所述路轨的高度方向的空间位置进行实时监测，获取所述路轨的动态变化信号；数据处理器，所述数据处理器设置于所述路轨的轨枕下表面，且与所述激光监测仪通讯连接，能够根据所述路轨的动态变化信号生成调控指令并发送至所述调控模块。3.根据权利要求2所述的适用于路轨变形的三维伺服控制系统，其特征在于，所述调控模块包括：纵向伺服调控器，所述纵向伺服调控器沿所述路轨的高度方向设置，其中，所述纵向伺服调控器的下端连接于所述滑动板上，上端连接于所述路轨的轨枕上，能够根据所述调控指令对所述路轨的差异沉降进行调整；横向伺服调控器，所述横向伺服调控器沿所述路轨的宽度方向设置，其中，所述横向伺服调控器的一端与所述滑动板固定连接，另一端连接于所述路轨所在的隧道结构体上，能够根据所述调控指令对所述路轨的水平错动进行调整。4.根据权利要求3所述的适用于路轨变形的三维伺服控制系统，其特征在于，所述调控模块还包括：隔离垫块，所述隔离垫块有两个，一个所述隔离垫块位于所述纵向伺服调控器的上端与所述路轨的轨枕之间，另一个所述隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶志刚，郭爱鹏，杨佩熹，柴月新，何满潮，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：