一种智能液压起道机设备的制作方法

本实用新型属于液压起道机技术领域，尤其涉及一种智能液压起道机设备。

背景技术：

在高铁无砟轨道钢轨地面和无砟轨道板之间铺设轨下胶垫，它的主要作用有两个，一是缓冲车辆通过路轨时所产生的高速振动和冲击，保护路基和轨枕，并对信号系统进行电绝缘。二是利用其不同规格的厚度来调整轨下与轨枕的间隙。轨下垫板由粘弹性高分子材料制成，其刚度将随温度和时间发生改变，进而影响轮轨系统的受力。由于轨下胶垫长期裸露于大气中，因此要求定期更换。

高铁轨道维修工程作业中，工人使用GYQD-98型液压起道机抬高钢轨至5-35mm高度，根据轨面的要求的高程在轨底塞入不同厚度的轨下胶垫。目前作业时，轨底被抬起的高度无法实现自动测量并显示，工人根据经验操作液压起道机抬高轨底，与技术要求高度有很大差异，降低了更换轨底胶垫的效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种可预设抬升高度并自动检测当前抬升高度的智能液压起道机设备。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，包括液压起道机、抬升高度设置与测量装置、手持式数据接收装置，所述的液压起道机包括液压油缸、杠杆、油缸、底座，所述的底座上设置有液压油缸和油缸，该油缸上设有油缸活塞杆，油缸活塞杆通过转轴与杠杆的一个转接处相连接，该杠杆的另两个转接处通过转轴与底座相连接，该液压油缸上设有液压活塞杆；所述的底座上还设有抬升高度设置与测量装置，该抬升高度设置与测量装置内的第一无线收发模块与手持式数据接收装置内的第二无线收发模块通过信号配对相连。

作为优选，所述的底座放置在灰枕上时，液压活塞杆与轨底面相接触，底座上的抬升高度设置与测量装置内的红外测距传感器位于该轨底面的下方。

作为优选，所述的抬升高度设置与测量装置由第一主控单元、第一无线收发模块、红外测距传感器、第一稳压及电量检测模块、显示及按键模块组成，所述的红外测距传感器接入在第一主控单元内的主控芯片自带的12位AD引脚端处，显示及按键模块通过两线串行接口与第一主控单元内的主控芯片相连，第一无线收发模块通过SPI串行接口与第一主控单元内的主控芯片相连，第一稳压及电量检测模块给第一主控单元内的主控芯片、第一无线收发模块、红外测距传感器、显示及按键模块提供供电。

作为优选，所述的手持式数据接收装置由第二主控单元、第二无线收发模块、提醒震动小电机、第二稳压及电量检测模块、液晶显示模块组成，所述的提醒震动小电机与第二主控单元内的主控芯片相连，并通过三极管与电源相连；液晶显示模块、第二无线收发模块通过SPI串行接口与第二主控单元内的主控芯片相连，第二稳压及电量检测模块给第二主控单元内的主控芯片、第二无线收发模块、提醒震动小电机、液晶显示模块提供供电。

本实用新型的有益效果为：

1、具备一般液压起道机的所有功能，且可将检测到的抬升高度，通过无线传输发送至手持式数据接收装置上，从而免去人工重复测量的工作，简化工作流程；

2、由于采用了高精度的红外测距传感器，使其抬升精度达到0.1mm；

3、可预设抬升高度的目标值，并将预设高度与当前高度同时显示在手持式数据接收装置上，方便工作人员实时观察工作进度；

4、当当前高度与预设高度一致时，可触发手持式数据接收装置的震动功能，从而实时提醒工作人员；

5、手持式数据接收装置体积较小，完全可如同手表佩戴在手腕上，从而方便携带。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的抬升高度设置与测量装置结构框图。

图3是本实用新型的手持式数据接收装置结构框图。

附图中的标号分别为：1、液压起道机；2、抬升高度设置与测量装置；3、手持式数据接收装置；4、灰枕；5、轨底面；6、钢轨；11、液压油缸；12、杠杆；13、油缸；14、底座；15、油缸活塞杆；16、转轴；17、液压活塞杆；21、第一无线收发模块；22、红外测距传感器；23、第一稳压及电量检测模块；24、显示及按键模块；25、第一主控单元；31、第二无线收发模块；32、提醒震动小电机；33、第二稳压及电量检测模块；34、液晶显示模块；35、第二主控单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：如附图1至3所示，本实用新型包括液压起道机1、抬升高度设置与测量装置2、手持式数据接收装置3，所述的液压起道机1包括液压油缸11、杠杆12、油缸13、底座14，所述的底座14上设置有液压油缸11和油缸13，该油缸13上设有油缸活塞杆15，油缸活塞杆15通过转轴16与杠杆12的一个转接处相连接，该杠杆12的另两个转接处通过转轴16与底座14相连接，该液压油缸11上设有液压活塞杆17；所述的底座14上还设有抬升高度设置与测量装置2，该抬升高度设置与测量装置2内的第一无线收发模块21与手持式数据接收装置3内的第二无线收发模块31通过信号配对相连。

所述的底座14放置在灰枕4上时，液压活塞杆17与轨底面5相接触，底座14上的抬升高度设置与测量装置2内的红外测距传感器22位于该轨底面5的下方。

所述的抬升高度设置与测量装置2由第一主控单元25、第一无线收发模块21、红外测距传感器22、第一稳压及电量检测模块23、显示及按键模块24组成，所述的红外测距传感器22接入在第一主控单元25内的主控芯片自带的12位AD引脚端处，显示及按键模块24通过两线串行接口与第一主控单元25内的主控芯片相连，第一无线收发模块21通过SPI串行接口与第一主控单元25内的主控芯片相连，第一稳压及电量检测模块23给第一主控单元25内的主控芯片、第一无线收发模块21、红外测距传感器22、显示及按键模块24提供供电。

本实用新型的抬升高度设置与测量装置2的第一主控单元25采用意法公司的STM32F030F4P6芯片作为主控芯片。

红外测距传感器22采用夏普公司的GP2Y0A51SK0F红外测距传感器，将其检测得到的电压接入到主控芯片自带的12位AD功能来完成数模转化，并通过电压与距离的拟合曲线求得当前的检测距离，充分保证了距离检测的精度。

显示及按键模块24采用以TM1637为控制芯片，结合6位0.56英寸的8段码数码管与16个按键起到显示及设置作用。显示及按键模块24通过两线串行接口与主控芯片STM32F030F4P6相连，通过程序实现对TM1637的显示控制及按键识别，本模块主要用于抬升高度的设置及无线收发模块相关参数的设置。。

第一无线收发模块21采用NRF24L01，并通过SPI串行接口与主控芯片STM32F030F4P6相连，通过程序实现对NRF24L01相关参数设置，并实现对当前电池电量、设置距离、检测距离等相关数据的无线传输。

第一稳压及电量检测模块23内的稳压电路采用AMS1117-5V，先将电池电压稳值5V，给红外测距传感器22供电，再经过XC6206-3.3V，将输入电压稳成3.3V电压，给主控芯片及其他模块供电。电池电量检测模块，通过两个电阻的串联分压后，直接将分压后的电压连到STM32F030F4P6的AD引脚端进行电压分析，以判断电池电量。

所述的手持式数据接收装置3由第二主控单元35、第二无线收发模块31、提醒震动小电机32、第二稳压及电量检测模块33、液晶显示模块34组成，所述的提醒震动小电机32与第二主控单元35内的主控芯片相连，并通过三极管与电源相连；液晶显示模块34、第二无线收发模块31通过SPI串行接口与第二主控单元35内的主控芯片相连，第二稳压及电量检测模块33给第二主控单元35内的主控芯片、第二无线收发模块31、提醒震动小电机32、液晶显示模块34提供供电。

本实用新型的手持式数据接收装置3的第二主控单元35采用意法公司的STM32F030F4P6 芯片作为主控芯片。

提醒震动小电机32采用手机震动电机，并通过三极管与电源相连，并接受主控芯片STM32F030F4P6的控制，当检测到当前高度与设定高度一致时，主控芯片打开震动电机震动功能从而提醒使用者。

液晶显示模块34采用以1.44寸的小液晶，液晶显示模块34通过SPI串行接口与主控芯片STM32F030F4P6相连，主芯片通过程序实现对液晶显示的控制，液晶显示模块34主要用于显示当前抬升高度、设置高度及检测部分与手持部分的电池电量。

第二无线收发模块31采用NRF24L01，并通过SPI串行接口与主控芯片STM32F030F4P6相连，但是由于其SPI接口与液晶显示模块34共用，因此在使用时通过使能端口与液晶显示模块34分时使用，通过程序实现对NRF24L01相关参数设置及设置距离、检测距离及检测模块电池电量等相关数据的接收。

第二稳压及电量检测模块33内的稳压电路采用XC6206-3.3V，将输入电压直接稳成3.3V电压，并采用两片芯片并联的方式，增大其输出电流，给主控芯片及其他模块供电。电池电量检测模块，通过两个电阻的串联分压后，直接将分压后的电压连到STM32F030F4P6的AD引脚端进行电压分析，以判断电池电量。

本实用新型的智能液压起道机设备的检测方法，包括如下步骤：

1)、工程技术人员预先用水平仪测出钢轨6的既有高度，对照设计高度计算出钢轨6需要被抬起的高度；

2)、抬升高度设置与测量装置2与手持式数据接收装置3上电开机，并通过抬升高度设置与测量装置2内的显示及按键模块24按键使两部分的无线收发模块配对；

3)、将液压起道机1放置在灰枕4上，且液压活塞杆17位于需要抬升的钢轨6的轨底面5下面；

4)、通过抬升高度设置与测量装置2内的显示及按键模块24功能键，选择设定最终的抬升高度，并通过数字键输入具体数据，按确定键结束；

5)、设置结束后，抬升高度设置与测量装置2自动将预设值发送至手持式数据接收装置3，并将需要抬高的目标值显示在液晶显示模块34上；

6)、人力压动液压起道机1的杠杆12，此时杠杆12往下运动，促使油缸13产生的压力油通过底座14传递到液压油缸11的液压活塞杆17，使液压活塞杆17产生吨计的升力带动钢轨6上升，并通过红外测距传感器22实时检测当前高度，通过无线收发模块将实时高度值发送至手持式数据接收装置3，并通过液晶显示模块34实时显示；

7)、工作人员观察预设值与当前值的差距，当差距较大时可快速抬压杠杆12，带动钢轨6快速抬升，当两者差距较小时则放慢速度，从而提高抬升精度，一旦钢轨6达到设计的标高，停止液压起道机1动作，在轨底面5与灰枕4之间塞进胶垫；

8)、钢轨6抬升高度达到预设值，手持式数据接收装置3内的提醒震动小电机32开始震动，从而提醒操作人员本次操作结束，此时将杠杆3往上抬，该杠杆12往上运动，油缸13的压力回流，使液压油缸11的液压活塞杆17下降，移出液压起道机1。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。