本发明涉及轨道交通的装备技术领域，特别是涉及高铁等轨道铺设养护装备技术领域，特别是涉及一种轨道扣件螺栓调节装置及其螺栓调节方法。
背景技术：
在铁路轨道线路的设计中，为保证高速列车运行时的平稳性和舒适度，必须要使轨道保持均衡、适当的弹性。保持轨道弹性的设计主要有两方面，一方面在轨道底部设置弹性垫板以缓冲钢轨向下的冲击力；另一方面用弹性扣件压住钢轨以承受钢轨向上的反弹力。另外，适当的扣压力也是保持钢轨纵向稳定的必要措施。弹性扣件的扣压力主要来自扣件弹条的弹簧力。轨道上弹条安装到位的标准是以弹条中部前端下颚与钢轨垫板刚好接触为准，两者的间隙不大于0.5mm。弹条扣压力偏大或偏小都会影响轨道的弹性和稳定性。
本申请的发明人在先申请专利号为zl201420245372.6的中国实用新型专利公开了一种充电式高精度智能轨道扣件螺栓扳手，其动力系统安置在车架（9）上，通过锂电池组（6）向直流电机（3）输送驱动力；车架（9）上还设有控制系统，包括两组平行四连杆机构（5），分别引导左右两组螺栓套筒（11）垂直升降；螺栓套筒和减速机之间串接有扭矩传感器（12），扭矩传感器（12）连接于扭矩控制电路，将螺栓套筒（11）的扭矩状态传递给扭矩控制电路，进而对直流电机（3）的扭矩输出状态进行控制。该轨道扣件螺栓扳手体积较大，结构笨重、操作较为不便。
此外，类似于上述工作方式的现有技术中还包括发明名称为《高精度智能化轨道扣件螺栓扳手及其操作方法》，专利号为201110385529.6的中国发明专利，实用新型名称为《电动式螺栓扳手总成》，专利号为201521038440.2的中国实用新型专利。上述现有技术中的轨道扣件螺栓扳手以螺栓的旋紧扭矩作为依据。其存在的技术问题是对扣件螺栓施加某一固定扭矩，由于螺栓收到螺纹受伤变形、锈蚀或润滑不良等因素的影响，螺纹副的附加扭矩会有不同程度的变化，实际作用到弹条上的扣压扭矩出入很大，导致每个扣件弹条压缩量并不一致。由此可知，采用预先设置的扭矩控制并不能保证轨道线路上弹性扣件的扣压力合格和均衡。
技术实现要素：
为克服上述现有技术中的缺陷与不足，本发明提供控制原理更加合理、控制精度较高、操作方式更加智能化的一种改进型的轨道扣件螺栓调节装置。该轨道扣件螺栓调节装置克服了以背景技术中的轨道扣件螺栓扳手为代表的传统扳手存在的扭矩控制精度低、轨道扣件压力不均衡的技术问题，提出一种以轨道扣件的弹条安装状态为控制基础或控制依据进行控制调节螺栓扭矩的轨道扣件螺栓调节装置及其螺栓调节方法。
为实现上述目的本发明的技术方案是：一种轨道扣件螺栓调节装置，包括安装在车架上的滚轮和夹轨轮及安装在支撑架上的电机、锂电池、减速机、扭矩传感器、扭矩测控系统和螺栓套筒，所述电机的转动轴与所述减速机同轴连接带动螺栓套筒转动，在所述减速机与所述螺栓套筒之间设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器通过线路与安装在支撑架上的扭矩测控系统连接，所述扭矩测控系统包括控制器、操作显示屏及存储器；所述扭矩传感器将测得的数据通过线路传递给控制器，所述控制器根据套筒扭矩变化的特征值控制电机的转动。
优选的是，所述支撑架可开合地铰接在车架的中段位置上，在支撑架的尾部固定安装有支架，在所述支架上固定安装有电池仓，所述锂电池可拆卸的安装在电池仓内。
在上述任一方案中优选的的是，所述支撑架为t形结构，在所述支撑架的每一侧可转动地铰接有操纵杆。
在上述任一方案中优选的的是，在所述操纵杆的前端设有铰接式连杆，在所述连杆上套装有复位弹簧且所述连杆的另一端可活动地穿过支撑架两侧的翼板。
在上述任一方案中优选的的是，在所述翼板上还设置有工作照明灯。
在上述任一方案中优选的的是，所述电机为直流电机。
在上述任一方案中优选的的是，所述夹轨轮通过连接支架固定安装在车架上。
在上述任一方案中优选的的是，所述滚轮的数量为两个，任一个滚轮安装在所述车架的前端，另一滚轮安装在所述车架的后端。
在上述任一方案中优选的的是，所述滚轮采用滚动体和轮缘分离滚动的结构。
本发明的第二个目的在于提供一种螺栓调节方法，特别是轨道扣件螺栓的调节方法，包括：
获取螺栓调节装置上的扭矩传感器检测到的当前套装在螺栓上的螺栓套筒的初始扭矩值；
当所述初始扭矩值大于预设扭矩值时，调节与当前轨道扣件螺栓对应的螺栓套筒左旋转动，放松螺栓扭矩，然后自动右旋转动；
当获取螺栓调节装置上的扭矩传感器检测到的当前套装在螺栓上的螺栓套筒的扭矩值的增大值发生特征变化值时；控制螺栓套筒停止转动，并向左转动一个设定的角度。
优选的是，所述方法还包括：
获取螺栓调节装置上的扭矩传感器检测到的当前状态下套装在螺栓上的螺栓套筒扭矩特征变化值，确定当前轨道扣件的力学模型变化点；
调节套装在螺栓上的螺栓套筒反向转动一个设定角度。
本发明相比现有技术的优点在于：该轨道扣件螺栓调节装置控制原理更加合理、控制精度较高、操作方式更加智能化。该轨道扣件螺栓调节装置的左右两组螺栓套筒总成互相独立，既可以单独工作，也可以同时工作。左右套筒的中心距可以方便调整以适应不同型号的扣件。
附图说明
图1为按照本发明的轨道扣件螺栓调节装置一优选实施例的结构示意图。
图2为按照本发明的轨道扣件螺栓调节装置图1所示实施例的另一结构示意图。
图3为按照本发明的轨道扣件螺栓调节装置图1所示实施例的左视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例作进一步阐述说明；
下面公开了多种不同的实施例所述的主题技术方案的实施方式或实施例。为了简化公开内容，下面描述了各元素和排列的具体实例。当然，这些仅仅为例子而已，并非对本发明得保护范围进行限制。
根据一个或多个实施例，所述存储器包括计算机可读记录/存储介质，如随机存取存储器（ram）,只读存储器（rom）、闪存存储器、光盘、磁盘、固态盘，等等。根据一个或多个实施例，所述控制器由编程为用于执行本文所述的一个或多个操作和/或功能的微处理器来执行。根据一个或多个实施例，所述控制器整个或部分地由专门配置的硬件来执行。
实施例1：
如图1-3所示，一种轨道扣件螺栓调节装置，包括车架11及安装在车架11上的两个滚轮10。任一个滚轮10安装在车架11的前端，另一个滚轮10安装在车架11的后端。前后两个滚轮10同处于同一条直线上。在滚轮10上设置有径向卡槽。钢轨13可置于所述径向卡槽内。本实施例中的轨道扣件螺栓调节装置通过安装在车架11上的滚轮10卡接在轨道上。滚轮10可在所述轨道上进行滚动。滚轮10采用金属材料制成。
在车架11的任一侧还设置有夹轨轮14。夹轨轮14通过连接支架20固定安装在车架11的中部位置的侧壁上。夹轨轮14可活动的与钢轨13的轨头下颚滚动接触。通过车架11上的滚轮10和夹轨轮14实现固定本实施例中的轨道扣件螺栓调节装置。本实施例中的轨道扣件为弹条扣件。在车架11的中段位置上可转动的安装有t形结构的支撑架15。在支撑架15的前端设置有电机4、减速机5、扭矩传感器6及螺栓套筒8。操作时，工人通过调整操纵杆2的工作位置调整螺栓套筒8套装在被调整的轨道扣件的固定螺栓上。在本实施例中，所述电机4为直流电机。电机4的转动轴与所述减速机5同轴连接带动螺栓套筒8转动，在所述减速机5与所述螺栓套筒8之间设置有扭矩传感器6，所述扭矩传感器6通过线路与安装在支撑架15上的扭矩测控系统3连接。在支撑架15的尾部固定安装有采用金属材料制成的支架16，在所架16上固定安装有电池仓17，锂电池9可拆卸的安装在电池仓17内。在所述电池仓17的可开合的铰接有箱盖20。本实施中的电池仓17采用金属材料制成。
在本实施例中，所述扭矩测控单元3包括控制器、显示屏22及存储器；所述显示屏22为led显示屏。所述显示屏22用于实时显示扭矩传感器6测得的轨道扣件螺栓的扭矩值。所述存储器用于存储预先设定的扭矩阀值。所述控制器用于根据扭矩传感器6测得的初始扭矩值和所述预先设定的扭矩阀值的比较结果控制电机4的转动轴转动继而实现控制螺栓套筒8的转动。所述转动包括左旋和/或右旋。换言之，所述扭矩传感器6将测得的数据通过线路传递给所述控制器并与存储在所述存储器内的预设扭矩的阀值进行比较并根据比较结果通过控制器控制电机4的转动轴转动带动所述螺栓套筒转动或者是所述扭矩传感器6将测得的螺栓套筒8扭矩变化的突变点后通过所述控制器控制电机4的转动轴转动带动螺栓套筒转动。所谓突变点，就是弹条力学模型的变化点。所谓变化点就是：弹条扣件的中部前端下颚与钢轨或垫板刚好接触时，弹条扣件的受力状态由悬臂梁模型改变为简支梁模型时，弹条刚度刚好发生突然变化的初始点。扭扭矩传感器6实时采集此弹条刚度的变化点。
在所述支撑架15的两侧分别可转动地铰接有操纵杆2。在每一个操纵杆2的前端可活动地铰接有连杆18，在所述连杆18上套装有减震弹簧19且所述连杆18的另一端可活动地穿过支撑架15两侧的翼板。在所述连杆18的端部开设有螺纹结构且其上设置有螺母。所述减震弹簧19的一端与连杆18上的筒冒21活动接触，另一端与支撑架15的翼板活动接触。在本实施例中，在所述翼板上还设置有照明灯7。所述照明灯7通过线路连接有控制按钮1，所述控制按钮1通过线路与锂电池9电性连接。本发明的工作原理是：电机4的动力通过减速机5传递到螺栓套筒8；螺栓套筒8产生的反力矩通过扭矩传感器6传递到车架11上；扭矩传感器6将检测到的套筒反力矩数值传递到扭矩测控单元3并将测得的结果显示在扭矩测控单元3内的显示屏上，扭矩测控单元3将经过采样处理后的控制信号传递给直流电机4。所述控制器控制直流电机4的工作状态；设置在操纵杆2尾端的控制按钮1决定电机的正反转。本实施例中的轨道扣件螺栓调节装置，通过扭矩传感器6检测到的初始扭矩值与所述存储器内的设定的扭矩阀值进行比较。根据比较结果决定电机4的左旋和/或右旋。具体是，当扭矩传感器6测得的初始扭矩值大于设定的扭矩时，所述控制器控制电机4的转动轴反向转动，使得螺栓卸载，再自动旋紧至螺栓扭矩特征变化值时，所述控制器控制电机4的转动轴停止转动。当扭矩传感器6测得的第一扭矩值小于设定的扭矩阀值时，所述控制器控制电机4的转动轴正向转动至螺栓扭矩特征变化值时，所述控制器控制停止电机4的转动轴停止转动。
实施例2：
如图1-3所示，一种轨道扣件螺栓调节方法，该方法包括获取螺栓调节装置上的扭矩传感器6检测到的当前套装在螺栓上的螺栓套筒8的初始扭矩值；当所述初始扭矩值大于预设扭矩的阀值时，调节与当前轨道扣件螺栓对应的螺栓套筒8左旋转动；当所述初始扭矩值小于预设的扭矩阀值时，调节与当前轨道扣件螺栓对应的螺栓套筒8右旋转动；当所述初始扭矩值等于预设扭矩阀值时，控制与当前轨道扣件螺栓对应的螺栓套筒8停止转动。
实施例3：
如图1-3所示，一种轨道扣件螺栓调节方法，该方法包括获取螺栓调节装置上的扭矩传感器6检测到的当前状态下套装在螺栓上的螺栓套筒8扭矩变化的突变点，确定当前轨道扣件的力学模型变化点；调节与当前轨道扣件螺栓对应的螺栓套筒8反向转动一定角度或一个设定角度。
实施例4：
如图1-3所示，一种轨道扣件螺栓调节方法，该方法包括获取螺栓调节装置上的扭矩传感器6检测到的当前套装在螺栓上的螺栓套筒8的第一扭矩值；当所述初始扭矩值大于预设扭矩的阀值时，调节与当前轨道扣件螺栓对应的螺栓套筒8左旋转动；当所述初始扭矩值小于预设的扭矩阀值时，调节与当前轨道扣件螺栓对应的螺栓套筒8右旋转动；当所述初始扭矩值等于预设扭矩阀值时，控制与当前轨道扣件螺栓对应的螺栓套筒8停止转动。该方法还包括获取螺栓调节装置上的扭矩传感器6检测到的当前状态下套装在螺栓上的螺栓套筒8扭矩特征变化值或扭矩变化突变点，确定当前轨道扣件的力学模型变化点；调节与当前轨道扣件螺栓对应的螺栓套筒8反向转动一定角度或一个设定角度。
实施例5：
在本实施例中与实施例1所不同的是：所述电机4为直流电机。
以上所述仅是本发明的优选实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
阅读了本说明书后，本领域技术人员不难看出，本发明由现有技术的结合构成，这些构成本发明的各部分的现有技术有些在此给予了详细描述，有些则出于说明书简明考虑并未事无巨细地赘述，但本领域技术人员阅读了说明书后便知所云。而且本领域技术人员也不难看出，为构成本发明而对这些现有技术的结合是饱含大量创造性劳动，是发明人多年理论分析和大量实验的结晶。本领域技术人员同样可以从说明书中看出，这里所披露的每个技术方案以及各个特征的任意组合都属于本发明的一部分。