轨道道床断面全自动扫描系统及操作方法技术方案

本发明专利技术公开了涉及铁路铺轨施工设备技术领域，具体为轨道道床断面全自动扫描系统及操作方法，扫描装置与工控机的输出端通过信号连接，工控机的输出端与主控PLC的一个输入端连接，主控PLC的一个输入端与交换机的输出端连接，主控PLC的一个输入端与遥控接收器的输出端连接，遥控接收器的输入端与遥控器的输出端连接，主控PLC与触控屏通过信号连接，主控PLC的其中一个输入端与伺服驱动模块的输出端连接，本发明专利技术通过主控PLC、触控屏和里程计量器配合，可以方便的对行驶里程进行设置，通过设置的速度传感器实时监测两个主动轮和两个从动轮的转速，从而保证有砟轨道扫描小车自动匀速行驶，稳定的扫描有砟轨道的道床外观。稳定的扫描有砟轨道的道床外观。稳定的扫描有砟轨道的道床外观。

【技术实现步骤摘要】
轨道道床断面全自动扫描系统及操作方法


[0001]本专利技术涉及铁路铺轨施工
，具体为轨道道床断面全自动扫描系统及操作方法。

技术介绍

[0002]在现有的砟轨道铺轨施工中，涉及多遍数的起道上砟以及后期整道补砟作业，每次上砟的部位、方量较难控制，目前主要利用设计标准断面先计算一段区域的总上砟量，然后由经验丰富的线路工沿线观察线路情况，再决定该区域段上砟部位。目前多数施工项目在道砟量上存在亏方情况，道砟道床的断面情况对上砟施工能够提供有效的参考。现在没有专门针对于碎石道床断面扫描的全自动设备，能够稳定地对道床进行扫描成像，同时现有轨道移动装置在运行时，行走装置和轨道之间往往有缝隙存在，行走轮由于缝隙的存在行走时会发生偏移，缝隙的存在虽然不影响行走，但行走时极为不稳定，容易对碎石道床断面扫描结果造成影响。
[0003]为此，我们提出了轨道道床断面全自动扫描系统及操作方法以解决上述弊端。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供轨道道床断面全自动扫描系统及操作方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：轨道道床断面全自动扫描系统及操作方法，包括车体及数据处理模块，所述车体上设置有扫描装置，所述扫描装置与数据处理模块的工控机的输出端通过信号连接，所述工控机的输出端与主控PLC的一个输入端连接，所述主控PLC的一个输入端与交换机的输出端连接，所述主控PLC的一个输入端与遥控接收器的输出端连接，遥控接收器的输入端与遥控器的输出端连接，所述主控PLC与触控屏通过信号连接，所述主控PLC的其中一个输入端与伺服驱动模块的输出端连接，所述伺服驱动模块的输出端与伺服驱动电机的输入端连接，所述伺服驱动电机与驱动轮连接，所述主控PLC的其中一个输入端与数据采集与处理模块的输出端连接，所述数据采集与处理模块的一个输出端与里程计量器的输入端连接，所述数据采集与处理模块的另一个输出端与倾角传感器的输入端连接，所述主控PLC的一个输入端与拉式传感器的输出端连接，所述拉式传感器的输出端与驱动装置连接。
[0006]优选的，所述驱动轮的与速度传感器连接，所述速度传感器的输出端与减速机的输入端连接，所述减速机与驱动轮连接。
[0007]优选的，所述驱动装置包括有：驱动模块、顶紧电机和顶轮，所述拉式传感器的输出端与驱动模块的输入端连接，所述驱动模块的输出端与顶紧电机的输入端连接，所述顶紧电机与顶轮连接。
[0008]优选的，所述车体包括车架、行走装置、顶紧装置，所述车架上设置有底座支架，底座支架上安装有扫描支架，所述扫描装置安装在所述扫描支架上；
所述行走装置由主动组件以及从动组件组成，所述主动组件由安装在所述车架前端且与待扫描道床所在钢轨表面贴合的主动轮以及用于驱动主动轮的动力驱动部件组成，所述从动组件由安装在所述车架后端的摆动梁以及安装在摆动梁两端的从动轮组成，所述摆动梁上设置有连接部，所述连接部铰接在所述车架上并带动所述摆动梁两端的从动轮摆动，所述从动轮与待扫描道床所在钢轨表面贴合；所述顶紧装置由安装在所述车架底部的用于顶紧待扫描道床所在一侧钢轨的第一顶紧组件以及安装在所述车架底部的用于调整并顶紧待扫描道床所在另一侧钢轨的第二顶紧组件组成。
[0009]优选的，所述扫描支架设置有用于保护所述扫描装置的护罩，所述车架两侧设置有用于搬运的提手。
[0010]优选的，所述主动轮的数量为两个且均匀分布在所述道床两侧的钢轨上，所述车架上设置有用于安装所述主动轮的安装座，两个所述主动轮同步动作，两个所述主动轮均设置有独立的动力驱动部件，所述动力驱动部件为伺服电机及与伺服电机相连的减速机，所述连接部位于所述摆动梁的中部。
[0011]优选的，所述第一顶紧组件由安装在车架底部的第一支架以及安装在所述第一支架上的第一顶紧轮组成，所述第一顶紧轮与待扫描道床所在钢轨侧壁贴合，所述第一顶紧组件的数量与该第一顶紧组件所顶紧的钢轨上的行走轮的数量相同，所述行走轮包括该钢轨上布置的主动轮以及从动轮。
[0012]优选的，所述第二顶紧组件由第二支架、螺纹伸缩杆、第二顶紧轮以及拉式传感器组成，所述第二支架安装在所述车架的底部，所述拉式传感器的一端连接所述第二支架，所述拉式传感器的另一端与螺纹伸缩杆的固定端相连，螺纹伸缩杆上设置有用于驱动螺纹伸缩杆的顶紧电机，第二顶紧轮安装在螺纹伸缩杆的移动端，顶紧电机带动螺纹伸缩杆伸缩并使第二顶紧轮顶紧待扫描道床所钢轨。
[0013]轨道道床断面全自动扫描系统及操作方法，包括如下步骤：S1：打开电源，使系统进入带电工作，通过触控屏向主控PLC内设置小车参数，同时设置小车行驶距离；S2：设置完成后，通过主控PLC向拉式传感器传输启动信号，拉式传感器向驱动模块传输启动信号，驱动模块控制顶紧电机运行，顶紧电机带动顶轮伸出，使顶轮与轨道自动顶紧；S3：准备完成后，通过触控屏点击开始扫描，通过主控PLC对传感器输入启动信号，传感器控制扫描装置开始扫描，左上角扫描装置接收区显示当前扫描数据；S4：通过遥控器对遥控接收器传输启动信息，遥控接收器对主控PLC传输启动信息，主控PLC对伺服驱动模块传输启动信息，伺服驱动模块控制伺服驱动电机启动，伺服驱动电机控制驱动轮转动，此时小车开始行走，小车带动扫描装置行走，通过速度传感器实时监测小车行走速度。
[0014]使用时，将扫描车放置在钢轨上，调整车架与钢轨之间的距离，使第一顶紧组件的第一顶紧轮顶紧钢轨，作为优选的，所述第一顶紧组件的第一顶紧轮和钢轨之间还设置有压力传感器，用于检测第一顶紧组件与钢轨之间的顶紧力，所述第一顶紧轮和钢轨之间的压力达到预设标准，然后通过第二顶紧组件调节并顶紧待扫描道床所在另一侧钢轨，具体
的，第二顶紧轮与钢轨之间未顶紧时，拉式传感器感应拉力值低于预设值，顶紧电机驱动螺纹伸缩杆转动，直至带动第二顶紧轮顶紧钢轨，以满足扫描车在钢轨上稳定行走的要求。
[0015]同时，主动轮和从动轮在顶紧装置的作用下可以稳定在钢轨上行走，同时从动轮安装在摆动梁上，可以随钢轨的变化作出适应性的调整，四轮形成三点支撑系统，确保扫描小车的车轮与轨道密贴。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术结构设置合理，功能性强，具有以下优点：1.通过主控PLC、触控屏和里程计量器配合，可以方便的对行驶里程进行设置，通过设置的速度传感器实时监测两个主动轮和两个从动轮的转速，从而保证有砟轨道扫描小车自动匀速行驶，稳定的扫描有砟轨道的道床外观，通过将伺服驱动模块和数据采集与处理模块分开安装，使两部分相对独立，彻底屏蔽了电机脉冲对数据的干扰，保证了有砟轨道扫描小车的正常工作运行，当速度较快时，速度传感器对减速机传输启动信息，减速机控制驱动轮的转速，从而保证小车的行驶速度处于设置的范围。
[0017]2.通过安装在所述车架底部的用于顶紧待扫描道床所在一侧钢轨的第一顶紧组件以及安装在所述车架底部的用于调整并顶紧待扫描道床所在另一侧钢轨的第二顶紧组件，来实现行走轮和钢轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.轨道道床断面全自动扫描系统，包括车体及数据处理模块，所述车体上设置有扫描装置（12），其特征在于：所述扫描装置（12）与数据处理模块的工控机的输出端通过信号连接，所述工控机的输出端与主控PLC的一个输入端连接，所述主控PLC的一个输入端与交换机的输出端连接，所述主控PLC的一个输入端与遥控接收器的输出端连接，遥控接收器的输入端与遥控器的输出端连接，所述主控PLC与触控屏通过信号连接，所述主控PLC的其中一个输入端与伺服驱动模块的输出端连接，所述伺服驱动模块的输出端与伺服驱动电机的输入端连接，所述伺服驱动电机与驱动轮连接，所述主控PLC的其中一个输入端与数据采集与处理模块的输出端连接，所述数据采集与处理模块的一个输出端与里程计量器的输入端连接，所述数据采集与处理模块的另一个输出端与倾角传感器的输入端连接，所述主控PLC的一个输入端与拉式传感器（9024）的输出端连接，所述拉式传感器（9024）的输出端与驱动装置连接。2.根据权利要求1所述轨道道床断面全自动扫描系统，其特征在于：所述驱动轮的与速度传感器连接，所述速度传感器的输出端与减速机的输入端连接，所述减速机与驱动轮连接。3.根据权利要求1所述轨道道床断面全自动扫描系统，其特征在于：所述驱动装置包括有：驱动模块、顶紧电机（9025）和顶轮，所述拉式传感器（9024）的输出端与驱动模块的输入端连接，所述驱动模块的输出端与顶紧电机（9025）的输入端连接，所述顶紧电机（9025）与顶轮连接。4.根据权利要求1所述轨道道床断面全自动扫描系统，其特征在于：所述车体包括车架（1）、行走装置、顶紧装置（9），所述车架（1）上设置有底座支架（4），底座支架（4）上安装有扫描支架（5），所述扫描装置（12）安装在所述扫描支架（5）上；所述行走装置由主动组件以及从动组件组成，所述主动组件由安装在所述车架（1）前端且与待扫描道床所在钢轨表面贴合的主动轮（6）以及用于驱动主动轮（6）的动力驱动部件（7）组成，所述从动组件由安装在所述车架（1）后端的摆动梁（2）以及安装在摆动梁（2）两端的从动轮（15）组成，所述摆动梁（2）上设置有连接部，所述连接部铰接在所述车架（1）上并带动所述摆动梁（2）两端的从动轮（15）摆动，所述从动轮（15）与待扫描道床所在钢轨表面贴合；所述顶紧装置（9）由安装在所述车架（1）底部的用于顶紧待扫描道床所在一侧钢轨的第一顶紧组件（901）以及安装在所述车架（1）底部的用于调整并顶紧待扫描道床所在另一侧钢轨的第二顶紧组件（902）组成。5.根据权利要求4所述轨道道床断面全自动扫描系统，其特征在于：所述扫描支架（5）设置有用于保护所述扫描装置（12）的护罩（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐超，崔成，王亮明，闫进学，王志军，史雪松，谭兆，谷洪业，洪江华，张晨迪，邸文园，薛泽民，
申请(专利权)人：中铁三局集团有限公司中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
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