高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备的制作方法

专利名称：高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备的制作方法
技术领域：
高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备技术领域[0001]本实用新型属于无砟轨道轨道板调整、定位技术领域，尤其是涉及一种高速铁 路无砟轨道轨道板全自动精调设备。
背景技术：
[0002]高速铁路无砟轨道与传统的铁路修建方法不同，它的钢轨是由扣件安装在由水 泥预制或现浇的轨道板基础上，此种采用专门水泥预制成的板式结构的轨道称为板式轨 道，且该板称为轨道板。目前，我国正在修建的几条高速铁路都采用了这种方法。板式 轨道的施工中，最重要的环节是对轨道板的精确定位调整工作，实际进行定位调整时， 必须使轨道板的空间位置与设计的理论位置相吻合，最终使轨道板的高程方向、中线方 向的偏差不超过0.3mm。[0003]我国高速铁路采用的轨道板分为CRTS I型和CRTS II型两种，目前大量采用的 是CRTSII型板，重约9吨，几何尺寸为6.5m X2.65mX0.2m。实际施工前，首先由专门 的起重设备将轨道板粗略放置在路基底座板上，并在轨道板与路基座之间放置称为“精 调爪”的支撑器。其中，每块轨道板所安装精调爪的数量为六件，六件精调爪分别安装 在轨道板的四角和中间部位，上述精调爪上设置有两个互相垂直的丝杆，实际调整定位 时可以通过转动这两个互相垂直的丝杆，使轨道板的位置在高程和横向产生位移，并相 应对轨道板的高程和中线进行相应调整。实际施工过程中，为了展开工作面，一个施工 单位通常需要同时使用数千件精调爪。[0004]目前，每块轨道板所采用定位的方法为人工精调方法，具体而言是由一名测量 员在13米至19.5米范围内操作全站仪和测量电脑，并向得到摆放现状下高程与方向的偏 差值，再将偏差值对应口头告知四名调整工人，而调整工人再使用手动扳手，扳动调整 精调爪的两个丝杠，使轨道板在高程、横向上移动，最终将轨道板调整到理论上的空间 位置。[0005]上述人工精调的方法缺点是显而易见的，其主要存在以下几个方面的缺陷和不 足[0006]1)、轨道板的偏差信息是由测量员向调整工人以喊话的方式传递的，两者相距 13米或19.5米，一次测量后测量员必须向调整工人传递4组动作数据和方向，非常辛苦 且易出错。[0007]2)、调整工人按照测量员的指示，使用手动扳手转动精调爪的丝杆，使轨道板 移动，劳动强度很大。[0008]3)、四名调整工人无法同步动作，因此调整过程相互影响。[0009]4)、人工转动丝杆无法掌握转动角度，一次转动调整很难达到0.5mm的动作精 度，因此需要反复测量、调整多次后，才能达到0.3mm的调整精度要求。[0010]综上，由于上述因素的影响，人工精调方法的效率始终存在一个不可避免的极 限值，并且精调精度不高，因而使得轨道板的精调定位成为板式轨道施工的关键控制点和施工进度的制约环节。 实用新型内容[0011]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高 速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其设计合理、使用操作简便且使用效果好，能 在测量标架的指导下，代替人工对轨道板进行全自动调整与定位，能有效提高轨道板的 调整效率和定位精度。[0012]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种高速铁路无砟轨道 轨道板全自动精调设备，其特征在于包括通过分别对安装于需精调定位轨道板上的多 个精调爪进行调整以对轨道板的安装位置进行准确定位的多个调整器、根据测量装置测 量得出的轨道板的实际位置与设计位置之间的偏差值同步对多个所述调整器的调整方向 与调整量进行控制驱动的控制台、与控制台相接的动力配电箱和能沿轨道板前后移动的 移动车架，多个所述调整器和控制台均安装在移动车架上，多个所述调整器均与控制台 电连接；所述调整器包括分别对所述精调爪的垂直螺杆和水平螺杆进行调整的高程调整 器和方向调整器两种，高程调整器和方向调整器分别与所述垂直螺杆和水平螺杆相接。[0013]上述高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征是所述控制台包括 控制器和多个均由控制器进行控制且相应分别对多个所述调整器进行驱动的功率驱动模 块，所述功率驱动模块的数量与所述调整器的数量相同且多个所述功率驱动模块分别与 多个所述调整器电连接。[0014]上述高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征是所述控制台还包括 与控制器相接的参数设置单元以及均由控制器进行控制的显示器和报警单元，所述显示 器和报警单元均与控制器相接。[0015]上述高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征是所述高程调整器包 括安装在移动车架上的安装框架一、由所述功率驱动模块进行驱动控制的驱动电机一、 与驱动电机一的动力输出轴相接的减速机一和对所述垂直螺杆进行相应调整的驱动套管 一，所述驱动套管一的一端与减速机一的动力输出轴相接且其另一端与所述垂直螺杆紧 固连接，所述驱动电机一与所述功率驱动模块相接，所述驱动电机一和减速机一均安装 在安装框架一上；所述方向调整器包括安装在移动车架上的安装框架二、由所述功率 驱动模块进行驱动控制的驱动电机二、与驱动电机二的动力输出轴相接的减速机二和对 所述垂直螺杆进行相应调整的驱动套管二，所述驱动套管二的一端与减速机二的动力输 出轴相接且其另一端与所述垂直螺杆紧固连接，所述驱动电机二与所述功率驱动模块相 接，所述驱动电机二和减速机二均安装在安装框架二上。[0016]上述高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征是所述测量装置与将 其测量结果与轨道板的设计位置对应的设计值进行对比分析并相应得出轨道板的实际位 置与设计位置之间的偏差值的测量主机相接，且测量主机与控制器相接。[0017]上述高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征是所述精调爪的数量 为6个，且6个精调爪包括4个分别安装于轨道板四个顶角处的精调爪和2个分别安装于 轨道板左右两侧中部的精调爪；所述调整器的数量为10个且10个所述调整器包括6个 高程调整器和4个方向调整器，6个高程调整器包括4个对应分别与安装于轨道板四个顶角处的4个精调爪的垂直螺杆相接的高程调整器和2个对应分别与安装于轨道板左右两侧 中部的2个精调爪的垂直螺杆相接的高程调整器，6个高程调整器分别对应布设在6个精 调爪上方，4个方向调整器对应分别对应布设在安装于轨道板四个顶角处的4个精调爪侧[0018]上述高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征是所述高程调整器还 包括对驱动电机一的位移进行实时检测且将所检测位移信号同步上传至控制器的位移传 感器一，所述位移传感器一与控制器相接且其安装在驱动电机一的电机外壳上；所述方 向调整器还包括对驱动电机二的位移进行实时检测且将所检测位移信号同步上传至控制 器的位移传感器二，所述位移传感器二与控制器相接且其安装在驱动电机二的电机外壳 上。[0019]上述高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征是所述驱动套管一同 轴套装在所述垂直螺杆上，且驱动套管二同轴套装在所述水平调整螺杆上；驱动套管一 与所述垂直螺杆之间以及驱动套管二与所述水平调整螺杆之间均通过双顶紧螺丝进行紧 固，所述双顶紧螺丝对应布设在安装框架一或安装框架二上。[0020]上述高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征是所述移动车架包括 车架本体以及分别安装在车架本体前后部的前轴轮系和后轴轮系，所述前轴轮系和后轴 轮系均包括固定安装在车架本体左右两侧的左轮安装件和右轮安装件以及左右两个能分 别沿轨道板的左右侧壁行走且二者间宽度可调的行走轮，左右两个所述行走轮分别安装 在所述左轮安装件和右轮安装件上。[0021]上述高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征是所述左行走轮包括 沿轨道板的侧壁前后移动且呈水平向布设的导向轮、安装在所述左轮安装件或右轮安装 件底部且能对导向轮的安装位置进行左右移动的可调支架和安装在可调支架内侧且能沿 轨道板的上表面前后移动的支撑轮，所述导向轮和支撑轮的轮轴均通过轴承安装在可调 支架上，所述可调支架包括安装在所述左轮安装件或右轮安装件底部的安装支架和布设 在所述安装支架内部且能带动导向轮的轮轴左右移动的调整件，所述调整件与导向轮的 轮轴固定连接。[0022]本实用新型与现有技术相比具有以下优点[0023]1、采用目前所使用的精调爪为支撑系统，即在现有精调爪支撑的基础上进行精 调，因而在自动调整结束后将调整器移去，精调爪仍保持目前状态，即轨道板达到最终 位置后不用更换支撑器，因而没有第二次误差的产生。因而，由于本实用新型仍利用目 前的精调爪为支撑系统，因而不用给施工单位增加其他成本的支出，不改变现有的施工 工艺，采用电动调整器转动精调爪的两方向丝杆，使轨道板按照消除误差的方向转动。[0024]2、不改变现有测量方法和数据系统，兼容国内主流的测量标架系统，不改变最 终的结果评价系统。[0025]3、调整结构设计合理，使用操作方便，且调整器与精调爪螺杆之间采用快速可 靠的连接方式，拆装方便，同时拆装对调整结果没有任何影响。[0026]4、测量人员与本实用新型之间采用无线数据沟通，摒弃了人工喊话的原始操作 方式，调整顺序、调整逻辑和调整量仍由测量人员决定，并且在测量主机上通过按键或 触摸屏立即实现，不用中间传递过程，不用通过调整工人去手动完成。[0027]5、由数据通讯系统、控制系统(即控制台)、执行系统(即调整器)和反馈系统 (即位移传感器)协调组成整个系统，10台调整器可以同时协调动作，可以快速将轨道板 调整至理想位置，减少了测量与循环的次数，调整效率大幅提高。[0028]6、可以将收到数据、动作结束、动作异常等信息，在控制台的触摸屏上进行不 同直观显示，同时也向测量人员的测量主机上同步传输，使操作效率进一步提高。[0029]7、高程调整器和水平调整器中所采用的驱动电机均为高精度的伺服电机，转动 精度在1/2500圈，通过减速机后可以达到0.001mm的精度，远远高于控制误差0.3mm， 因此一次动作准确度远远高于人工调整，减少了 “测量——调整”循环的次数。[0030]8、由伺服电机和精密减速机单元组成电动调整器对精调爪进行精确调整的驱 动部分，取代了传统采用人工扳手进行手动调整的调整方式，以巨大的扭矩输出代替人 力，驱动精调爪的垂直螺杆和水平螺杆以对轨道板的安装位置进行精确调整定位。[0031]9、使用效果好且调整精度高，在数字信号的控制下，所有调整器按照需要的方 向和转动量进行同步转动，不会出现过调或互相影响的现象。[0032]10、各部分结构设计合理、安装布设方便且使用操作方便，主要由控制台、调 整器和移动车架三大部分组成，其中控制台是整个设备的核心单元，它由无线数据电 台、控制器、输出驱动功率模块等硬件组成；在控制器中安装了专用控制软件，与硬件 共同完成控制功能。整套设备配备有10个代替人工动作的调整器，这些调整器由精密伺 服电机和减速机等组成，用来实现轨道板四角高程与方向、中间高程的动作；移动车架 将各部分连接成一个整体，并起到运输和保护各部件的作用。[0033]11、省时省力且实用价值高，推广应用前景广泛，本实用新型从取代人工调整 方法的要求出发，在有效提高轨道板定位调整精度的同时，也能有效提高轨道板定位 调整的效率，并能降低操作人员的劳动强度，本实用新型的调整效率是人工调整的2-3 倍，采用本实用新型能彻底改变传统的人工调整方式，可以省力高效的完成调整工作， 使轨道板的调整效率提高至一倍至两倍以上。同时，使用本实用新型调整轨道板时测量 人员不用通过喊话指挥，只需要在测量主机上点击屏幕，即可遥控调整器，实现自动准 确的轨道板调整定位动作。[0034]综上所述，本实用新型设计合理、使用操作简便且使用效果好、调整效率和调 整精度均大幅提高，能在测量标架的指导下，代替人工对轨道板进行全自动调整与定 位，以达到提高轨道板调整效率和定位精度的目的，非常符合现有轨道板调整定位的工 艺流程，大幅度提高调整效率和精度，降低劳动强度，节约人力，具有很好的市场前 景。同时，由于本实用新型在目前最常用的双螺杆和单螺杆精调爪的基础上设计而成， 使用本实用新型调整轨道板时，不用更换精调爪，一次调整完成后，精调爪保持原位不 动，不会带来二次误差。[0035]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

[0036]图1为本实用新型的使用状态参考图。[0037]图2为图1的右视图。[0038]图3为本实用新型高程调整器的结构示意图。[0039]图4为本实用新型水平调整器的结构示意图。[0040]图5为本实用新型行走的结构示意图。[0041]图6为图5的右视图。[0042]图7为本实用新型的电路原理框图。[0043]附图标记说明[0044]1-轨道板；2-1-高程调整器； 2-11-安装框架一；[0045]2--12--驱动电机一；2-13-减速机一；2-14-驱动套管一；[0046]2--15--位移传感器一；2-2-方向调整器；2-21-安装框架二[0047]2--22--驱动电机二；2-23-减速机二 ；2-24-驱动套管二 ；[0048]2--25--位移传感器二；3-控制台；3-1-控制器；[0049]3--2-功率驱动模块；3-3-报警单元；3-4-触摸式显示屏[0050]4-移动车架； 4-1-车架本体； 4-2-导向轮；[0051]4-3-可调支架；4-4-支撑轮；4-5-防雨罩；[0052]5-动力配电箱；6-测量装置；7-测量主机。
具体实施方式
[0053]如图1、图2所示的一种高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，包括通过分 别对安装于需精调定位轨道板1上的多个精调爪进行调整以对轨道板1的安装位置进行准 确定位的多个调整器、根据测量装置(6)测量得出的轨道板1的实际位置与设计位置之间 的偏差值同步对多个所述调整器的调整方向与调整量进行控制驱动的控制台3、与控制台 3相接的动力配电箱5和能沿轨道板1前后移动的移动车架4，多个所述调整器和控制台3 均安装在移动车架4上，多个所述调整器均与控制台3电连接。所述精调爪包括支撑体以 及安装在所述支撑体上且分别对轨道板1的高程和中线方向进行调整的垂直螺杆和水平 螺杆。所述垂直螺杆和水平螺杆呈垂直布设，所述垂直螺杆与轨道板1呈垂直布设且所 述水平螺杆与轨道板1呈平行布设。本实施例中，所采用的精调爪为现有在无砟轨道轨 道板施工过程中支撑在轨道板与路基座之间的高速铁路轨道板用精调爪。所述调整器包 括分别对所述精调爪的垂直螺杆和水平螺杆进行调整的高程调整器2-1和方向调整器2-2 两种，高程调整器2-1和方向调整器2-2分别与所述垂直螺杆和水平螺杆相接。本实施 例中，所述移动车架4的中心轴线与轨道板1的中心轴线相重合。[0054]结合图7，本实施例中，所述控制台3包括控制器3-1和多个均由控制器3-1进 行控制且相应分别对多个所述调整器进行驱动的功率驱动模块3-2，所述功率驱动模块 3-2的数量与所述调整器的数量相同且多个所述功率驱动模块3-2分别与多个所述调整器 电连接。所述功率驱动模块3-2的数量与所述调整器的数量相同。[0055]所述控制台3还包括与控制器3-1相接的参数设置单元以及均由控制器3-1进行 控制的显示器和报警单元3-3，所述显示器和报警单元3-3均与控制器3-1相接。本实施 例中，所述参数设置单元和所述显示器集成为触摸式显示屏3-4。[0056]所述测量装置6与将其测量结果与轨道板1的设计位置对应的设计值进行对比分 析并相应得出轨道板1的实际位置与设计位置之间的偏差值的测量主机7相接，且测量主 机7与控制器3-1相接。[0057]本实施例中那个，所述测量主机7与控制器3-1之间以无线通信方式进行双向通 信，相应地，所述控制台3还包括与控制器3-1相接的无线通信模块一，同时测量主机7 上接有与所述无线通信模块一配合使用的无线通信模块二。[0058]综上，所述控制台3包括无线数据收发电台(具体指无线通信模块一)、控制器 3_1(具体采用数字控制器)、多个功率驱动模块3-2、电源保护模块、操作开关、与所述 无线通信模块一相接的外接天线、报警单元3-3、触摸式显示屏3-4等部件。所述触摸 式显示屏3-4用来显示多个所述调整器的动作量、动作方向、设备状态、报警信号等信 息，也是输入调整量(半自动)、控制参数、选择控制功能等的主要人机交互入口。所述 动力配电箱5具有过载保护、防漏电功能等功能。[0059]如图3所示，所述高程调整器2-1包括安装在移动车架4上的安装框架一 2-11、 由所述功率驱动模块3-2进行驱动控制的驱动电机一 2-12、与驱动电机一 2-12的动力输 出轴相接的减速机一 2-13和对所述垂直螺杆进行相应调整的驱动套管一 2-14，所述驱动 套管一 2-14的一端与减速机一 2-13的动力输出轴相接且其另一端与所述垂直螺杆紧固连 接，所述驱动电机一 2-12与所述功率驱动模块3-2相接，所述驱动电机一 2-12和减速机一2-13均安装在安装框架一 2-11上。[0060]如图4所示，所述方向调整器2-2包括安装在移动车架4上的安装框架二 2-21、 由所述功率驱动模块3-2进行驱动控制的驱动电机二 2-22、与驱动电机二 2-22的动力输 出轴相接的减速机二 2-23和对所述垂直螺杆进行相应调整的驱动套管二 2-M，所述驱动 套管二 2-M的一端与减速机二 2-23的动力输出轴相接且其另一端与所述垂直螺杆紧固连 接，所述驱动电机二 2-22与所述功率驱动模块3-2相接，所述驱动电机二 2-22和减速机二2-23均安装在安装框架二 2-21上。[0061]实际安装时，所述驱动套管一 2-14同轴套装在所述垂直螺杆上，且驱动套管二 2-24同轴套装在所述水平调整螺杆上；驱动套管一 2-14与所述垂直螺杆之间以及驱动套 管二 2-M与所述水平调整螺杆之间均通过双顶紧螺丝进行紧固，所述双顶紧螺丝对应布 设在安装框架一 2-11或安装框架二 2-21上。本实施例中，所述驱动套管一 2-14和驱 动套管二 2-M均为内部横截面为正十二边形的套筒，因而高程调整器2-1和方向调整器 2-2均采用内十二边的套筒分别对应与精调爪的垂直螺杆和水平螺杆连接，安装和拆卸都 非常快捷，且安装完成后通过所述双顶紧螺丝将精调爪和调整器紧固在一起，起到夹紧 和支撑各调整器的作用。[0062]所述驱动电机一 2-12和驱动电机二 2-22均为伺服电机，且减速机一 2_13和减 速机二 2-23均为大扭矩减速机，所述驱动套管一 2-14和驱动套管二 2-M分别布设在安 装框架一 2-11和安装框架二 2-21的正下方。[0063]本实施例中，所述高程调整器2-1还包括对驱动电机一 2-12的位移进行实时检 测且将所检测位移信号同步上传至控制器3-1的位移传感器一 2-15，所述位移传感器一2-15与控制器3-1相接且其安装在驱动电机一2-12的电机外壳上。所述方向调整器2-2 还包括对驱动电机二 2-22的位移进行实时检测且将所检测位移信号同步上传至控制器3-1的位移传感器二2-25，所述位移传感器二 2-25与控制器3_1相接且其安装在驱动电 机二 2-22的电机外壳上。实际进行接线时，驱动电机一 2-12和驱动电机二 2-22与控制 台3的功率驱动模块3-2之间通过动力电缆进行连接，接收控制台3的驱动功率信号；位9移传感器一 2-15和位移传感器二 2-25与控制台3的控制器3-1之间通过反馈电缆进行连 接，向控制台3传送各调整的动作量(即调整量)。[0064]所述移动车架4上对应设置有供高程调整器2-1和方向调整器2-2安装在的外挂 式支座，因而实际对高程调整器2-1和方向调整器2-2进行运输时，只需将高程调整器 2-1和方向调整器2-2挂接在所述外挂式支座即可，拆卸非常方便。[0065]本实施例中，所述精调爪的数量为6个，且6个精调爪包括4个分别安装于轨道 板1四个顶角处的精调爪和2个分别安装于轨道板1左右两侧中部的精调爪。所述调整 器的数量为10个且10个所述调整器包括6个高程调整器2-1和4个方向调整器2-2，6 个高程调整器2-1包括4个对应分别与安装于轨道板1四个顶角处的4个精调爪的垂直螺 杆相接的高程调整器2-1和2个对应分别与安装于轨道板1左右两侧中部的2个精调爪的 垂直螺杆相接的高程调整器2-1，6个高程调整器2-1分别对应布设在6个精调爪上方，4 个方向调整器2-2对应分别对应布设在安装于轨道板1四个顶角处的4个精调爪侧面。[0066]实际对轨道板1进行安装时，先在轨道板1上布设测量装置6的10个测量标志 点(也可以将测量标志点布设在移动车架4上)，且10个测量标志点对应分别为轨道板1 四个顶角处的高程标志点、轨道板1左右两侧中部的高程标志点和轨道板1四个顶角处的 方向标志点。实际测量时，为方便起见，通常需对所布设的10个测量标志点进行编号， 本实施例中，将轨道板1四个顶角处的高程标志点和轨道板1左右两侧中部的高程标志点 依次标记为HI、H2、H 3、H6、H7和H8 ；轨道板1四个顶角处的方向标志点依次标记 为Ql、Q 3、Q6和Q8。本实施例中，对6个高程调整器2_1和4个方向调整器2_2相 应进行编号，且6个高程调整器2-1和4个方向调整器2-2的编号分别与各自所调整位置 处所布设测量标志点的编号一一对应，则6个高程调整器2-1的编号依次为HI、H2、H 3、H6、H7和H8，4个方向调整器2_2的编号依次为Ql、Q 3、Q6和Q8。[0067]本实施例中，所述移动车架4包括车架本体4-1以及分别安装在车架本体4-1 前后部的前轴轮系和后轴轮系，所述前轴轮系和后轴轮系均包括固定安装在车架本体4-1 左右两侧的左轮安装件和右轮安装件以及左右两个能分别沿轨道板1的左右侧壁行走且 二者间宽度可调的行走轮，左右两个所述行走轮分别安装在所述左轮安装件和右轮安装 件上。[0068]本实施例中，所述测量装置6为全站仪，所述车架本体4-1上布设有防雨罩 4-5，防雨罩4-5上布设有所述全站仪测量用测量标杆，且防雨罩4-5内部安装有照明 灯，与所述全站仪配合使用的棱镜对应布设在所述测量标杆上，实际使用过程中，也可 以使用免棱镜全站仪。本实施例中，测量装置6和测量主机7之间以无线通讯方式进行 双向通讯。[0069]结合图5、图6，所述行走轮包括沿轨道板1的侧壁前后移动且呈水平向布设的 导向轮4-2、安装在所述左轮安装件或右轮安装件底部且能对导向轮4-2的安装位置进行 左右移动的可调支架4-3和安装在可调支架4-3内侧且能沿轨道板1的上表面前后移动的 支撑轮4-4，所述导向轮4-2和支撑轮4-4的轮轴均通过轴承安装在可调支架4-3上，所 述可调支架4-3包括安装在所述左轮安装件或右轮安装件底部的安装支架和布设在所述 安装支架内部且能带动导向轮4-2的轮轴左右移动的调整件，所述调整件与导向轮4-2的 轮轴固定连接。10[0070]本实施例中，所述车架本体4-1由多根钢管拼装组成，因而在运输时可将车架 本体4-1拆解为多个部件以方便搬运，实际工作时再快速连接并组拼成完整的车架本体 4-1。实际安装时，将控制台固定安装在车架本体4-1的中部，在车架本体4-1的四角和 左右两侧中部均布设用于安装调整器的外挂式支座，所用的连接电缆均固定扎捆在车架 本体4-1上。同时，该移动车架4也是转移工作点时的运输车，整套系统收起后放置在 移动车架4上，由人工推动。另外，由于移动车架4上配有可变宽度的脚轮(即二者间 宽度可调的左轮和右轮)，因而移动车架4行走在底座板的边沿，既不影响已调好的轨道 板1，又可以借助底座板的正面支撑和侧面导向，行走快捷且平稳。[0071]本实施例中，所述控制台3与高程调整器2-1和方向调整器2-2采用现场总线进 行连接。为了达到快速准确的调整目的，本实用新型采用全数字控制系统，测量数据、 动作指令、精调爪动作量反馈值都以数字形式，由现场总线连通，在各控制模块之间传 递。实际工作过程中，测量主机7得出通过对测量装置6的测量结果与轨道板1的设计 位置对应的设计值进行对比分析并相应得出轨道板1的实际位置与设计位置之间的偏差 数据，再通过无线通讯方式将获得的偏差数据通过无线通信模块一和无线通信模块二同 步传送至控制器3-1，同时控制器3-1将接收到的由安装在高程调整器2-1和方向调整器2-2上的位移传感器一2-15和位移传感器二 2-25反馈的位移信号和报警信号等通过无线 通信模块一和无线通信模块二同步传送至测量主机7。所述控制器3-1接收到测量主机 7发送而来的偏差数据后对偏差数据进行分析处理，并相应处理得出对各调整器应进行调 整的调整方向和调整量(即动作量)，且将计算结果相应分别传送至10个功率驱动模块3-2，由功率驱动模块3-2对相应的高程调整器2-1和方向调整器2-2进行驱动；主要由 伺服电机和减速机组成高程调整器2-1和方向调整器2-2以精密可控的转动驱动精调爪 的垂直螺杆和水平螺杆，实现轨道板1的移动，高程调整器2-1和方向调整器2-2转动 的角度值反馈给控制器3-1并被控制器3-1反算成位移信号。本实施例中，高程调整器 2-1和方向调整器2-2中所采用伺服电机的转动精度在1/2500圈，通过减速机后可以达到 0.001mm的精度，远远高于控制误差0.3mm，因此一次动作准确度远远高于人工调整， 减少了 “测量——调整”循环的次数。同时，高程调整器2-1和方向调整器2-2工作过 程中，转动的扭矩(具体通过控制器3-1推算得出)也传给了控制器3-1，当负载过大时 控制器3-1立即切断动作，保护设备的使用安全，并且根据扭矩负载值还消除了精调爪 间隙带来的误差值。[0072]综上，通过与测量主机7的信号交流，控制台3还可以根据轨道板1的调整方 向，包括“大里程”、“小里程”、“左线”、“右线”等情况自动切换控制界面和所 述调整器的对应关系。[0073]为了使用方便，本实用新型还设计了一套可移动横跨在轨道板1的调整区域上 的移动车架4，控制台3和线缆均固定在移动车架4上，10台调整器在转移时外挂在移动 车架4上，工作时随时取下；整个车架通过可自动适应宽度的行走脚轮，沿着基座板低 速平稳行走，行走由工人推动。另外，10台调整器有专门的存放小车，用在在收工后存 放或较长距离转移时使用，另外还配有专门防雨套，为使用带来进一步的方便。[0074]本实用新型中控制台3与测量装置6和测量主机7 (即精调标架系统)共同工作， 二者之间以无线数据传输方式进行双向通信，由于测量主机7和全站仪之间也是无线联系，测量人员既可以在站在全站仪旁进行操作，也可在控制台3旁进行操作。为了方便 操作，建议测量人员操作控制台3，更加快捷。[0075]实际使用过程中，本实用新型的操作使用主要有以下3种模式[0076]1、手动操作模式[0077]手动模式主要用在安装、拆卸精调爪和处理异常情况(如精调爪脱落等)时使 用，手动情况下，由操作人员直接通过控制台3上的手动控制开关操作调整器的“升 降”或“左右”动作，按下手动控制开关时对应的调整器动作，松开手动控制开关时， 对应的调整器立刻停止，动作量由操作人员决定。手动操作模式下，触摸式显示屏3-4 可以显示动作方向与位移值。[0078]2、半自动操作模式[0079]半自动模式下，操作人员可以通过触摸式显示屏3-4，选择需要动作的调整器 的调整量，然后通过“调整”指令开关，使选中的调整器按照给定量和给定方向自动转 动，调整量达到后，自动停止。半自动操作模式主要用在设备调试、个别点修正调整、 轨道板1的整体提高或降低、整体左移或右移等已知动作量的情况下。[0080]3、全自动操作模式[0081]全自动模式是本实用新型的主要工作方式。在这种模式下，控制台3完全按照 测量主机7传来的误差值(即偏差数据)，自动计算精调爪螺杆的动作量和动作方向，同 时在测量主机7的控制指令下完成调整动作，无需人工参与。[0082]由于控制台3与测量主机7之间通过无线数据链路沟通，因此测量人员既可以站 在测量主机7旁边通过控制台3上的开关操作各调整器，也可以站在远处(如全站仪处) 通过测量主机7上的界面来操作各调整器，因此全自动操作模式又分为两种[0083]a)本地自动方式[0084]操作人员站在控制台3旁，通过控制台开关、触摸式显示屏3-4的按钮选择与切 换来发出动作指令。[0085]b)远程自动方式[0086]操作人员站在远处，通过测量主机7发出动作指令。[0087]无论“本地自动”还是“远程自动”，各调整器的动作量都来源于测量主机7 中的误差值。[0088]实际使用过程中，为了使操作更加方便、更加人性化，当测量主机7发送数据 给控制器3-1时，控制器3-1会发出“滴滴”声响，表示数据和指令传送成功；当调整 器转动结束时，会向控制器3-1发出信号，测量主机7发出“滴滴”声响，操作人员被 告知可以进行下一步操作。这种人性化的设计，大大提高了设备使用的效率和方便性。[0089]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡 是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变 化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征在于包括通过分别对安 装于需精调定位轨道板(1)上的多个精调爪进行调整以对轨道板(1)的安装位置进行准确 定位的多个调整器、根据测量装置(6)测量得出的轨道板(1)的实际位置与设计位置之间 的偏差值同步对多个所述调整器的调整方向与调整量进行控制驱动的控制台(3)、与控制 台(3)相接的动力配电箱( 和能沿轨道板(1)前后移动的移动车架G)，多个所述调整 器和控制台( 均安装在移动车架(4)上，多个所述调整器均与控制台( 电连接；所述 调整器包括分别对所述精调爪的垂直螺杆和水平螺杆进行调整的高程调整器和方 向调整器(2- 两种，高程调整器(2-1)和方向调整器(2- 分别与所述垂直螺杆和水平 螺杆相接。
2.按照权利要求1所述的高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征在于 所述控制台( 包括控制器(3-1)和多个均由控制器(3-1)进行控制且相应分别对多个所 述调整器进行驱动的功率驱动模块(3-2)，所述功率驱动模块(3-2)的数量与所述调整器 的数量相同且多个所述功率驱动模块(3- 分别与多个所述调整器电连接。
3.按照权利要求2所述的高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征在于 所述控制台C3)还包括与控制器(3-1)相接的参数设置单元以及均由控制器(3-1)进行控 制的显示器和报警单元(3-3)，所述显示器和报警单元(3- 均与控制器(3-1)相接。
4.按照权利要求2或3所述的高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征在 于所述高程调整器包括安装在移动车架(4)上的安装框架一 0-11)、由所述功 率驱动模块(3- 进行驱动控制的驱动电机一 0-1 、与驱动电机一 0-1 的动力输出 轴相接的减速机一和对所述垂直螺杆进行相应调整的驱动套管一 0-14)，所述驱 动套管一(2-14)的一端与减速机一的动力输出轴相接且其另一端与所述垂直螺 杆紧固连接，所述驱动电机一 0-1 与所述功率驱动模块(3- 相接，所述驱动电机一 (2-12)和减速机一 0-13)均安装在安装框架一 0-11)上；所述方向调整器(2-2)包括 安装在移动车架(4)上的安装框架二 0-21)、由所述功率驱动模块(3- 进行驱动控制的 驱动电机二 0-2 、与驱动电机二 0-2 的动力输出轴相接的减速机二 和对所述 垂直螺杆进行相应调整的驱动套管二 0-24)，所述驱动套管二 0-24)的一端与减速机二 (2-23)的动力输出轴相接且其另一端与所述垂直螺杆紧固连接，所述驱动电机二 0-22) 与所述功率驱动模块(3- 相接，所述驱动电机二 0-2 和减速机二均安装在安 装框架二 0-21)上。
5.按照权利要求2或3所述的高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征在 于所述测量装置(6)与将其测量结果与轨道板(1)的设计位置对应的设计值进行对比分 析并相应得出轨道板(1)的实际位置与设计位置之间的偏差值的测量主机(7)相接，且测 量主机(7)与控制器(3-1)相接。
6.按照权利要求1、2或3所述的高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征 在于所述精调爪的数量为6个，且6个精调爪包括4个分别安装于轨道板(1)四个顶角 处的精调爪和2个分别安装于轨道板(1)左右两侧中部的精调爪；所述调整器的数量为 10个且10个所述调整器包括6个高程调整器(2-1)和4个方向调整器0-2)，6个高程调 整器(2-1)包括4个对应分别与安装于轨道板(1)四个顶角处的4个精调爪的垂直螺杆相 接的高程调整器(2-1)和2个对应分别与安装于轨道板(1)左右两侧中部的2个精调爪的垂直螺杆相接的高程调整器0-1)，6个高程调整器分别对应布设在6个精调爪上 方，4个方向调整器(2- 对应分别对应布设在安装于轨道板(1)四个顶角处的4个精调 爪侧面。
7.按照权利要求4所述的高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征在于 所述高程调整器(2-1)还包括对驱动电机一 0-1 的位移进行实时检测且将所检测位移 信号同步上传至控制器(3-1)的位移传感器一 0-15)，所述位移传感器一 0-15)与控 制器(3-1)相接且其安装在驱动电机一 0-12)的电机外壳上；所述方向调整器0-2)还 包括对驱动电机二 0-2 的位移进行实时检测且将所检测位移信号同步上传至控制器 (3-1)的位移传感器二 0-2 ，所述位移传感器二 0-2 与控制器(3-1)相接且其安装 在驱动电机二 0-2 的电机外壳上。
8.按照权利要求4所述的高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征在于 所述驱动套管一 0-14)同轴套装在所述垂直螺杆上，且驱动套管二 0-24)同轴套装在所 述水平调整螺杆上；驱动套管一 0-14)与所述垂直螺杆之间以及驱动套管二 0-24)与所 述水平调整螺杆之间均通过双顶紧螺丝进行紧固，所述双顶紧螺丝对应布设在安装框架 一(2-儿)或安装框架二 0-21)上。
9.按照权利要求1、2或3所述的高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征 在于所述移动车架(4)包括车架本体以及分别安装在车架本体前后部的 前轴轮系和后轴轮系，所述前轴轮系和后轴轮系均包括固定安装在车架本体(4-1)左右 两侧的左轮安装件和右轮安装件以及左右两个能分别沿轨道板(1)的左右侧壁行走且二 者间宽度可调的行走轮，左右两个所述行走轮分别安装在所述左轮安装件和右轮安装件 上。
10.按照权利要求9所述的高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，其特征在于 所述左行走轮包括沿轨道板(1)的侧壁前后移动且呈水平向布设的导向轮G-2)、安装在 所述左轮安装件或右轮安装件底部且能对导向轮G-2)的安装位置进行左右移动的可调 支架(4- 和安装在可调支架G-3)内侧且能沿轨道板(1)的上表面前后移动的支撑轮 (4-4),所述导向轮(4- 和支撑轮G-4)的轮轴均通过轴承安装在可调支架(4-3)上， 所述可调支架(4- 包括安装在所述左轮安装件或右轮安装件底部的安装支架和布设在 所述安装支架内部且能带动导向轮G-2)的轮轴左右移动的调整件，所述调整件与导向 轮G-2)的轮轴固定连接。
专利摘要本实用新型公开了一种高速铁路无砟轨道轨道板全自动精调设备，包括通过分别对安装于需要精调定位的轨道板上的精调爪进行调整的多个调整器、根据偏差值对多个调整器的调整方向与调整量进行同步控制驱动的控制台、与控制台相接的动力配电箱和能沿底座板前后移动的车架，多个调整器和控制台均可安装或悬挂在移动车架上；调整器包括高程调整器和方向调整器两种，高程调整器和方向调整器分别通过连接套管、双顶紧螺杆与精调爪的垂直螺杆和水平螺杆相接。本实用新型能在测量标架数据的引导下，代替人工对轨道板进行全自动调整与精确定位，能有效提高轨道板的调整效率和定位精度，结构简洁、使用操作方便。
文档编号E01B35/00GK201809684SQ20102055549
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者吴亚峰, 李宝蕴, 欧阳泉, 陈小雨, 陈杰 申请人:中铁一局集团有限公司, 西安远景智能控制有限公司