本申请涉及轨道施工技术领域，更具体地说，尤其涉及一种铁路道岔捣固车自动作业控制系统。
背景技术：
铁路道岔捣固车是对铁路道岔进行起道、拨道、抄平、捣固作业的大型养护设备，在轨道交通领域有大量的这种设备在运用，对提高铁路道岔维修质量和效率，保障铁路运输安全发挥了重要作用。铁路道岔捣固车在道岔区域进行作业时，作业精度要求高，操作复杂，大量的操作目前还必须依靠操作手通过手柄和开关按钮进行，需要地面人员通过手势或对讲机告知车上的操作手。
道岔区作业时，每前进一根轨枕都需要目视或通过地面人员指引，旋转整个捣固装置至与道岔斜枕平行的角度，手动偏转外捣固装置至合适的距离、旋转到合适的角度，调整辅助起道伸缩臂至合适的距离，这些操作需要较长的时间，影响了作业效率。操作手作业流程复杂，需要操纵的手柄、开关比较多，必须掌握娴熟的技能，对操作手的能力要求高；操作手作业时，精神必须高度集中，稍微疏忽，就可能操作失误；操作手的操作依赖地面人员的指引和下达指令，而这种指引和指令是通过手势或对讲机实现的，在视线模糊和声音嘈杂的作业现场，操作手很容易对地面人员手势和语音指示产生误解或漏听、漏看，从而发生操作失误。
因此，如何提供一种铁路道岔捣固车自动作业控制系统，其能够解决目前道岔捣固车在道岔内作业人工操作繁琐，容易出现操作失误导致事故的问题，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本申请提供一种铁路道岔捣固车自动作业控制系统，其能够解决目前道岔捣固车在道岔内作业人工操作繁琐，容易出现操作失误导致事故的问题。
本申请提供的技术方案如下：
本申请提供一种铁路道岔捣固车自动作业控制系统，包括：用于处理数据的自动作业控制主机；与所述自动作业控制主机连接，用于控制装置运动的程控系统；与所述自动作业控制主机连接，用于采集铁路道岔捣固车行进距离的走行距离脉冲采集模块；与所述自动作业控制主机连接的捣固装置伸缩距离传感装置；与所述自动作业控制主机连接的捣固装置偏转距离传感装置；与所述自动作业控制主机连接的捣固装置旋转角度传感装置；与所述自动作业控制主机连接的捣固装置横移距离传感装置。
进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，铁路道岔捣固车自动作业控制系统还包括：与所述自动作业控制主机连接的辅助起道装置伸缩距离传感装置；与所述自动作业控制主机连接的起拨道装置前后移动距离传感装置；与所述自动作业控制主机连接的外捣镐翻转角度传感装置。
进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，铁路道岔捣固车自动作业控制系统还包括：与所述自动作业控制主机连接，用于采集程控系统输入信号和输出信号的数字量采集板。
进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，铁路道岔捣固车自动作业控制系统还包括：与所述自动作业控制主机连接，用于采集模拟控制系统中模拟量的多路模拟量采集装置。
进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，多路模拟量采集装置包括：沿铁路道岔捣固车前进方向左侧的左侧多路模拟量采集板、沿铁路道岔捣固车前进方向右侧的右侧多路模拟量采集板。
进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，捣固装置伸缩距离传感装置包括：设置在沿铁路道岔捣固车前进方向左侧伸缩油缸上的左侧捣固装置伸缩距离传感器、设置在沿铁路道岔捣固车前进方向右侧伸缩油缸上的右侧捣固装置伸缩距离传感器；捣固装置偏转距离传感装置包括：设置在沿铁路道岔捣固车前进方向左侧偏转油缸上的左侧捣固装置偏转距离传感器、设置在沿铁路道岔捣固车前进方向右侧偏转油缸上的右侧捣固装置偏转距离传感器；捣固装置旋转角度传感装置包括：沿铁路道岔捣固车前进方向设置在捣固装置左侧的左侧捣固装置旋转角度传感器、沿铁路道岔捣固车前进方向设置在捣固装置右侧的右侧捣固装置旋转角度传感器；捣固装置横移距离传感装置包括：沿铁路道岔捣固车前进方向设置在捣固装置左侧的左侧捣固装置横移距离传感器、沿铁路道岔捣固车前进方向设置在捣固装置右侧的右侧捣固装置横移距离传感器。
进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，辅助起道装置伸缩距离传感装置包括：设置在沿铁路道岔捣固车前进方向左侧伸缩臂上的左侧辅助起道装置伸缩距离传感器；设置在沿铁路道岔捣固车前进方向右侧伸缩臂上的右侧辅助起道装置伸缩距离传感器；起拨道装置前后移动距离传感装置包括：设置在起拨道装置上的起拨道装置前后移动距离传感器；外捣镐翻转角度传感装置包括：设置在沿铁路道岔捣固车前进方向左侧外捣搞前端的左前外捣镐翻转角度传感器；设置在沿铁路道岔捣固车前进方向左侧外捣搞后端的左后外捣镐翻转角度传感器；设置在沿铁路道岔捣固车前进方向右侧外捣搞前端的右前外捣镐翻转角度传感器；设置在沿铁路道岔捣固车前进方向右侧外捣搞后端的右后外捣镐翻转角度传感器。
进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，所述程控系统包括：用于控制左侧外捣固装置伸缩的左侧伸缩油缸；用于控制左侧外捣固装置偏转的左侧偏转油缸；用于控制左侧捣固装置横移的左侧横移油缸；用于控制右侧外捣固装置伸缩的右侧伸缩油缸；用于控制右侧外捣固装置偏转的右侧偏转油缸；用于控制右侧捣固装置横移的右侧横移油缸。
进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，所述程控系统还包括：用于控制左侧辅助起道装置伸缩的左侧伸缩臂；用于控制右侧辅助起道装置伸缩的右侧伸缩臂；用于控制起拨道装置前后移动的移动油缸；用于控制左侧外捣搞翻转的左侧外捣镐翻转油缸；用于控制右侧外捣搞翻转的右侧外捣镐翻转油缸。进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，自动作业控制主机包括：用于判断实时装置数据与目标数据是否一致的数据判断模块。
进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，所述数字量采集板、左侧多路模拟量采集板、右侧多路模拟量采集板、左侧捣固装置伸缩距离传感器、右侧捣固装置伸缩距离传感器、左侧捣固装置偏转距离传感器、右侧捣固装置偏转距离传感器、左侧捣固装置旋转角度传感器、右侧捣固装置旋转角度传感器、左侧捣固装置横移距离传感器、右侧捣固装置横移距离传感器、左侧辅助起道装置伸缩距离传感器、右侧辅助起道装置伸缩距离传感器、起拨道装置前后移动距离传感器、左前外捣镐翻转角度传感器、左后外捣镐翻转角度传感器、右前外捣镐翻转角度传感器、右后外捣镐翻转角度传感器均通过can总线与自动作业控制主机连接。本实用新型提供的一种铁路道岔捣固车自动作业控制系统，自动作业控制主机作为整个设备的中央数据处理器，分析处理数据，并发送执行指令。自动作业控制主机在进行作业前，根据实际需要选择并确定好一个道岔的方案，从设定的起始点开始，当道岔捣固车到达道岔区某一个位置进行作业时，距离脉冲采集板采集捣固车上的距离测量轮发出的脉冲，精确获得捣固车相对于起始点实际距离发送给自动作业控制主机。自动作业控制主机结合选定的方案，计算出此处道岔各部位相对捣固车各作业装置的几何尺寸，从而确定区捣固装置旋转的角度、外捣固装置伸缩距离、外偏距离、旋转角度和辅助起道装置伸出距离以及起道、捣固模式。然后，自动作业控制主机通过程序系统，控制道岔捣固车的捣固装置执行操作。过程当中自动作业控制主机通过捣固装置伸缩距离传感装置、捣固装置偏转距离传感装置和捣固装置旋转角度传感装置来监督各个捣固装置的执行情况，若某一尺寸参数还未达到要求，则继续运行。若各处尺寸参数达到要求，则停止作业。本实用新型涉及的一种铁路道岔捣固车自动作业控制系统能够自动识别捣固车位置，并通过程控系统快速将外捣固装置准确无误快速的移动到相应的位置上，相较于现有技术而言，减少人工作业，降低事故发生率，提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的铁路道岔捣固车自动作业控制系统的整体结构示意图；
图2本实用新型实施例提供的铁路道岔捣固车自动作业控制系统的细节示意图；
图3本实用新型实施例提供的铁路道岔捣固车自动作业控制系统的程控系统的结构示意图；
图4为本实用新型实施例涉及的道岔结构示意图；
图5为本实用新型实施例涉及的18号道岔尺寸示意图；
图6为本实用新型实施例涉及的铁路道岔捣固车自动作业系统总框图；
图7为本实用新型实施例涉及的外捣镐翻转机构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
请如图1至图7所示，本申请实施例提供的铁路道岔捣固车自动作业控制系统，包括：用于处理数据的自动作业控制主机1；用于控制装置运动的程控系统2；与所述自动作业控制主机1连接，用于采集铁路道岔捣固车行进距离的走行距离脉冲采集模块3；与所述自动作业控制主机1连接的捣固装置伸缩距离传感装置4；与所述自动作业控制主机1连接的捣固装置偏转距离传感装置5；与所述自动作业控制主机1连接的捣固装置旋转角度传感装置6；与所述自动作业控制主机1连接的捣固装置横移距离传感装置7；与所述自动作业控制主机1连接的辅助起道装置伸缩距离传感装置8；与所述自动作业控制主机1连接的起拨道装置前后移动距离传感装置9；与所述自动作业控制主机1连接的外捣镐翻转角度传感装置10。
本实用新型实施例提供的铁路道岔捣固车自动作业控制系统包括：用于处理数据的自动作业控制主机1；用于控制装置运动的程控系统2；与所述自动作业控制主机1连接，用于采集铁路道岔捣固车行进距离的走行距离脉冲采集模块3；与所述自动作业控制主机1连接的捣固装置伸缩距离传感装置4；与所述自动作业控制主机1连接的捣固装置偏转距离传感装置5；与所述自动作业控制主机1连接的捣固装置旋转角度传感装置6；与所述自动作业控制主机1连接的捣固装置横移距离传感装置7；与所述自动作业控制主机1连接的辅助起道装置伸缩距离传感装置8；与所述自动作业控制主机1连接的起拨道装置前后移动距离传感装置9；与所述自动作业控制主机1连接的外捣镐翻转角度传感装置10。在本申请涉及的铁路道岔捣固车自动作业控制系统中，自动作业控制主机1作为整个设备的中央数据处理器，分析处理数据，并发送执行指令。自动作业控制主机1在进行作业前，根据实际需要选择并确定好一个道岔的方案。从设定的起始点开始，当道岔捣固车到达道岔区某一个位置进行作业时，走行距离脉冲采集模块3采集捣固车上的距离测量轮发出的脉冲，精确获得捣固车相对于起始点实际距离发送给自动作业控制主机1。自动作业控制主机1结合选定的方案，计算出此处道岔各部位相对捣固车各作业装置的几何尺寸，从而确定区捣固装置旋转的角度、外捣固装置伸缩距离、外偏距离、旋转角度和辅助起道装置伸出距离、捣固装置横向移动距离、起拨道装置前后移动距离、外捣镐翻转角度以及起道、捣固模式。然后，自动作业控制主机1通过程序系统，控制道岔捣固车的各装置执行操作。过程当中自动作业控制主机1通过捣固装置伸缩距离传感装置4、捣固装置偏转距离传感装置5、捣固装置旋转角度传感装置6、捣固装置横移距离传感装置7等传感装置来监督各个各装置的执行情况。若某一尺寸参数还未达到要求，则继续运行。若各处尺寸参数达到要求，则停止动作。本实用新型实施例涉及的一种铁路道岔捣固车自动作业控制系统能够自动识别捣固车位置，并通过程控系统2快速将道岔捣固车各作业装置准确无误快速的移动到相应的位置上，相较于现有技术而言，减少人工作业，降低事故发生率，提高工作效率。
本实用新型实施例中，铁路道岔捣固车自动作业控制系统还包括：与所述自动作业控制主机1连接，用于采集程控系统2输入信号和输出信号的数字量采集板11。
本实用新型实施例中，铁路道岔捣固车自动作业控制系统还包括：与所述自动作业控制主机1连接，用于采集模拟控制系统中模拟量的多路模拟量采集装置12。
本实用新型实施例中，多路模拟量采集装置12包括：沿铁路道岔捣固车前进方向左侧的左侧多路模拟量采集板1201、沿铁路道岔捣固车前进方向右侧的右侧多路模拟量采集板1202。
本实用新型实施例中，捣固装置伸缩距离传感装置4包括：设置在沿铁路道岔捣固车前进方向左侧伸缩油缸上的左侧捣固装置伸缩距离传感器401、设置在沿铁路道岔捣固车前进方向右侧伸缩油缸上的右侧捣固装置伸缩距离传感器402；捣固装置偏转距离传感装置5包括：设置在沿铁路道岔捣固车前进方向左侧偏转油缸上的左侧捣固装置偏转距离传感器501、设置在沿铁路道岔捣固车前进方向右侧偏转油缸上的右侧捣固装置偏转距离传感器502；捣固装置旋转角度传感装置6包括：沿铁路道岔捣固车前进方向设置在捣固装置左侧的左侧捣固装置旋转角度传感器601、沿铁路道岔捣固车前进方向设置在捣固装置右侧的右侧捣固装置旋转角度传感器602；捣固装置横移距离传感装置7包括：沿铁路道岔捣固车前进方向设置在捣固装置左侧的左侧捣固装置横移距离传感器701、沿铁路道岔捣固车前进方向设置在捣固装置右侧的右侧捣固装置横移距离传感器702。
本实用新型实施例中，辅助起道装置伸缩距离传感装置8包括：设置在沿铁路道岔捣固车前进方向左侧伸缩臂上的左侧辅助起道装置伸缩距离传感器801；设置在沿铁路道岔捣固车前进方向右侧伸缩臂上的右侧辅助起道装置伸缩距离传感器802；起拨道装置前后移动距离传感装置9包括：设置在起拨道装置上的起拨道装置前后移动距离传感器901；外捣镐翻转角度传感装置10包括：设置在沿铁路道岔捣固车前进方向左侧外捣搞前端的左前外捣镐翻转角度传感器1001；设置在沿铁路道岔捣固车前进方向左侧外捣搞后端的左后外捣镐翻转角度传感器1002；设置在沿铁路道岔捣固车前进方向右侧外捣搞前端的右前外捣镐翻转角度传感器1003；设置在沿铁路道岔捣固车前进方向右侧外捣搞后端的右后外捣镐翻转角度传感器1004。
本实用新型实施例中，所述程控系统2功能包括：用于控制左侧外捣固装置伸缩的左侧伸缩油缸211；用于控制左侧外捣固装置偏转的左侧偏转油缸221；用于控制左侧捣固装置横移的左侧横移油缸231；用于控制右侧外捣固装置伸缩的右侧伸缩油缸212；用于控制右侧外捣固装置偏转的右侧偏转油缸222；用于控制右侧捣固装置横移的右侧横移油缸232。
本实用新型实施例中，所述程控系统2功能还包括：所述程控系统2还包括：用于控制左侧辅助起道装置伸缩的左侧伸缩臂241；用于控制右侧辅助起道装置伸缩的右侧伸缩臂242；用于控制起拨道装置前后移动的移动油缸25；用于控制左侧外捣搞翻转的左侧外捣镐翻转油缸261；用于控制右侧外捣搞翻转的右侧外捣镐翻转油缸262。本实用新型实施例中，自动作业控制主机1包括：用于判断实时装置数据与目标数据是否一致的数据判断模块。
本实用新型实施例中，所述数字量采集板11、左侧多路模拟量采集板1201、右侧多路模拟量采集板1202、左侧捣固装置伸缩距离传感器401、右侧捣固装置伸缩距离传感器402、左侧捣固装置偏转距离传感器501、右侧捣固装置偏转距离传感器502、左侧捣固装置旋转角度传感器601、右侧捣固装置旋转角度传感器602、左侧捣固装置横移距离传感器701、右侧捣固装置横移距离传感器702、左侧辅助起道装置伸缩距离传感器801、右侧辅助起道装置伸缩距离传感器802、起拨道装置前后移动距离传感器901、左前外捣镐翻转角度传感器1001、左后外捣镐翻转角度传感器1002、右前外捣镐翻转角度传感器1003、右后外捣镐翻转角度传感器1004均通过can总线与自动作业控制主机1连接。
更为具体地，在本实用新型实施例中，本实用新型公开了一种铁路道岔捣固车自动作业控制系统。包括：自动作业控制主机1、程序控制系统2、外捣固装置伸缩距离传感装置4、外捣固装置偏转距离传感装置5、捣固装置旋转角度传感装置6、捣固装置横移距离传感装置7、辅助起道装置伸缩距离传感装置8、起拨道装置前后移动距离传感装置9、外捣镐翻转角度传感装置10等。
自动作业控制主机1存储各种型号道岔几何参数，在道岔作业时自动计算出道岔捣固车在道岔区域相对于某一个固定点，包括但不限于尖轨位置，外侧捣固装置应该伸缩和偏转的距离，整个捣固装置应旋转的角度，辅助起道装置应伸出的距离、捣固装置横向移动距离、起拨道装置前后移动距离、外捣镐翻转角度、是选用夹钳起道还是选用起道钩起道等参数。
外捣固装置伸缩距离传感装置4、外捣固装置偏转距离传感装置5、捣固装置旋转角度传感装置6、捣固装置横移距离传感装置7、辅助起道装置伸缩距离传感装置8、起拨道装置前后移动距离传感装置9、外捣镐翻转角度传感装置10等分别测量出外捣固装置实际伸缩距离、实际偏转距离，辅助起道装置实际伸出距离，捣固装置实际旋转角度，捣固装置横移距离，起拨道装置前后移动距离，外捣镐翻转角度，通过can总线发送给自动作业控制主机1。自动作业控制主机1向程控系统2发出信号，在程控系统2的控制下，使各作业装置达到给定的距离和角度。
自动作业控制主机1预先存储各种铁路道岔的几何尺寸参数，以道岔的一个确定位置，如道岔始端，道岔终端等，为道岔捣固车作业起始点。当道岔捣固车到达道岔区某一个位置进行作业时，距离脉冲采集板采集捣固车上的距离测量轮发出的脉冲，精确获得捣固车相对于起始点实际距离发送给作业控制主机。作业控制主机根据预先存储的该型道岔的几何参数，自动计算出捣固车在岔区作业各个位置，道岔各部位相对捣固车各作业装置的几何尺寸，从而确定区捣固装置旋转的角度、外捣固装置伸缩距离、外偏距离、旋转角度和辅助起道装置伸出距离、捣固装置横向移动距离、起拨道装置前后移动距离、外捣镐翻转角度以及起道、捣固模式。
在道岔捣固车上加装测量外侧捣固装置伸缩距离的位移传感装置，偏转距离的位移传感装置，加装测量捣固装置旋转角度传感装置6，辅助起道装置伸缩距离传感装置8、起拨道装置前后移动距离传感装置9、外捣镐翻转角度传感装置10。自动作业控制主机1通过这些加装的传感装置精确测量捣固装置实际旋转的角度、外捣固装置实际伸缩距离和外偏距离、辅助起道装置实际伸缩的距离、捣固装置横向移动距离、起拨道装置前后移动距离、外捣镐翻转角度等。上述传感装置测量出的数据通过can总线发送给控制主机；多路模拟量采集装置12以及数字信号采集板采集道岔捣固车参与控制的模拟信号和数字信号，这些信号都通过can总线发送给控制主机；作业控制主机接收道上述信号后进行分析，获得道岔捣固车各个作业装置的状态，通过向车上的程序控制系统发出相应信号控制这些作业装置达到理论位置以及选择各个位置应该的起道、捣固模式，包括使用起道钩或滚轮夹钳，外捣镐是否翻转等。
由上所述，本实用新型实施例涉及的铁路道岔捣固车自动作业控制系统相较于现有技术而言，能显著降低操作手的劳动强度，减少失误，提高道岔捣固车在岔区内作业的效率和质量。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。