专利名称：轨道板标准框标定装置的制作方法
轨道板标准框标定装置所属技术领域
本发明属于高速铁路精调设备标定的基准设备，具体是CRTSII型轨道板精调设备标准框架标定领域。
背景技术：
高速铁路轨道板的定位精度影响轨道的平顺性，要使轨道板精确定位，必须知道其实际空间姿态，而轨道板的空间姿态可以由多个与轨道板几何关系固定的棱镜来反映， 目前最为常用的设备是精调框。一套精调框配备一个标准标架和四个测量标架，标准标架称为标准框，每次使用测量标架进行轨道板精调作业前，都必须以配套的标准框为基准对它们进行校准。标准框在频繁使用的过程中，其几何关系必然会发生变化，所以必须对它进行定期的标定，从而保证其配套测量标架的高精度。现有标准框标定的方法为从CRTSII型轨道板制板场人为选取一块CRTSII型轨道板，从中截取一块，含有一对承轨台，然后使用全站仪测量正确安放在轨道板上的标准框固定端棱镜的坐标，进行标准框的标定。这种方法所使用的基准平台与CRTSII型轨道板的设计尺寸存在较大的误差，而且受温度影响很大，同时，在标准轨道板的选择上，受人为因素的影响很大，欠缺了其作为基准的严密性，不足以保证标准框的高精度，从而影响轨道板精调的质量。发明内容
鉴于现有技术的以上缺点，本发明的目的是，提供一种高精度的用于标定标准框的装置，使之具有耐磨性强、硬度高、温度变形小，有效地保证标准框的标定精度的特点。
本发明的目的是通过如下的手段实现的。
轨道板标准框标定装置，第一承轨台I和第二承轨台2通过锁紧螺钉与基准平台 3相连，第一承轨台I和第二承轨台2的顶面在同一平面上；基准平台3通过锁紧螺钉与调平固定基座4相连；调平固定基座4通过膨胀螺栓锁紧相连在底座5 ;第一承轨台和第二承轨台采用CRTSII型轨道板结构设计尺寸制得；基准平台的长度方向具有0. 5%的坡度。
第一承轨台I和第二承轨台其顶面和钳口具有相同的尺寸结构，区别在于承轨台顶面到基准平台的高度不同，因基准平台长度方向有千分之五的坡度，要使得第一承轨台I 和第二承轨台2的顶面在同一平面上，故第二承轨台的厚度大于第一承轨台，其厚度差使得第一承轨台顶面与第二承轨台顶面在同一水平面。
该装置机械加工完成后，对其进行安装。将该装置放置到基础稳固的水泥底座上， 安装要求严格按“CRTSII型板式无砟轨道板结构设计图”进行，即承轨台底面纵轴线方向水平，而横轴线方向设置0. 5%的向外流水横坡，承轨台顶面以轨道板中心相对称的截面保持水平。安装调试与安装后自检中，均采用精密的钳工水平仪及天宝Trimble DiNi电子水准仪对其进行水平度的检测。
准确完成安装且稳定后，可用于后续的标定工作。每次标定前，先在承轨台各个螺孔上放置棱镜，通过坐标值计算得到它们之间的间距，然后比较理论设计值。如果不合格，3则需重新进行承轨台的自检。如果合格，将待标定的标准框的固定端安放在第一承轨台，固定端上两个钳脚与其大钳口承轨槽侧面完全接触，用全站仪测量标准框固定端上方的球形棱镜中心的坐标；然后将标准框固定端安放在第二承轨台，固定端与其大钳口承轨槽侧面完全接触，用全站仪测量固定端上方的球形棱镜，记录其坐标。求取两固定端球棱镜中心在校准坐标系中的间距，并与设计理论间距1500mm进行比较，差值若满足彡±0. 2mm的限差， 则不需要对标准框进行人工调整。否则需要调整固定端钳脚的伸缩量，不断重复上述测量， 直到差值小于0. 2mm为止。标定标准框的过程中，固定端两个钳脚应始终保持与大钳口承轨槽侧面完全接触，且标准框与承轨台中轴线保持平行。
图I为本发明装置的主视图。
图2为图I的俯视图。
图3为第二承轨台的侧视图。
图4为第一承轨台的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明作进一步描述。第一承轨台I和第二承轨台2 主材料均用选用耐磨性强的调质45#钢制作；基准平台3选用温度变形小、刚性好、硬度高、 耐磨性强的天然花岗岩石制作而成。固定基座4材料为Q235钢材。
由图I可看到，CRTSII型轨道板标准框标定装置，包含第一承轨台I、第二承轨台2、基准平台3、调平固定基座4、水泥座5 ;第一承轨台I和第二承轨台2完全按照CRTSII型轨道板结构设计尺寸精密加工，使用锁紧螺钉与基准平台3相连；所述的基准平台3使用锁紧螺钉与调平固定基座4相连；所述的调平固定基座4使用膨胀螺栓锁紧相连的水泥底座5。由图2所示，基准平台3横向有千分之五的坡度，纵向水平，其上方垂直可放置一对精密水准仪301和302，用于水平度的精调整；第二承轨台2和第一承轨台I用于放置标准框， 第二承轨台2因基准平台3有坡度其厚度大于第一承轨台1，使承轨台顶面水平方向中心对称，螺孔201、202、203、101、102、103均可放置球形棱镜，且第二承轨台2上的螺孔201、202、 203分别与第一承轨台I上螺孔的101、102、103等高。图3、图4所示第二承轨台2和第一承轨台I的侧视图。检测安装时，标准框固定端在第二承轨台2 —侧和第一承轨台I 一侧其钳脚必须与大钳口承轨槽侧面204、104完全接触。
为了精确模拟实际的CRTSII型轨道板承轨台，同时考虑型面切削成型的方便性， 并兼顾测量接触面的耐磨性能，选用调质45#钢(线性热膨胀系数为11.59X10_6m/C° )，作为制作第一和第二承轨台的主体材料；同时，为保证其精度，所有外形尺寸与定位尺寸，均使用3轴联动的CNC(Computer Numerical Control,计算机数字控制机床)加工中心整体切削完成(定位精度±0.007mm/300mm)。为了减小环境温度对整体检测台的影响，在设计上将基准平台的支座在纵向进行独立分离，因此，温度变化对检测台精度的影响，基本取决于基准平台材质的物理属性；本检定台的基准平台采用温度变形小(线性热膨胀系数为 4.61X10_6m/C° )、刚性好、硬度高和耐磨性强的天然花岗岩石制作(精度为0级)，其尺寸可长期保持稳定、精度不漂移。调平用的固定基座制作材料为Q235钢材，也使用3轴CNC加工中心完成而成(定位精度±0. 01mm/300mm)。
根据设计图纸采用精密数控车床机械加工完成该装置的制造，之后将该装置运送到安装地点，放置在事先制作的基础稳固的水泥底座上。安装时严格按“CRTSII型板式无砟轨道板结构设计图”进行，承轨台底面纵轴线方向水平，而横轴线方向设置0.5%的向外流水横坡，承轨台顶面以轨道板中心相对称的截面保持水平。安装调试与安装后自检中，采用精密的钳工水平仪及天宝Trimble DiNi电子水准仪对其进行水平度的检测。
安装完成且稳定后，可用于标准框的标定工作。每次标定前，先在承轨台各个螺孔上放置棱镜，通过坐标值测量和计算得到它们之间的间距，然后与其对应的理论设计值比较。如果不合格，则需重新进行承轨台的自检。如果合格，则将待校准标准框的固定端放在第一承轨台，固定端上两个钳脚与该侧大钳口承轨槽侧面完全接触，用全站仪测量固定端上方的球形棱镜中心，连续多次测量，记录5次稳定的坐标值，得到该测点坐标的平均值； 然后将待校准的标准框固定端放在第二承轨台2上，固定端上两个钳脚与该侧大钳口承轨槽侧面完全接触，用全站仪重复测量固定端上方的球形棱镜中心，记录5次稳定的坐标值， 得到该点坐标的平均值；然后计算棱镜间在校准坐标系中的间距，如果求得的间距和标准框的理论设计尺寸1500. OOmm的差值大于0. 2mm的限差，则需要通过使用内六角扳手松开固定螺栓，调整标准框固定端钳脚与大钳口承轨槽侧面接触端的伸缩量，然后重复上述过程，直到满足限差要求为止。
权利要求
1.轨道板标准框标定装置，其特征在于，第一承轨台(I)和第二承轨台(2)通过锁紧螺钉与基准平台(3)相连，第一承轨台(I)和第二承轨台(2)的顶面在同一平面上；基准平台(3)通过锁紧螺钉与调平固定基座(4)相连；调平固定基座(4)通过膨胀螺栓锁紧相连在底座(5);第一承轨台和第二承轨台采用CRTSII型轨道板结构设计尺寸制得；基准平台的长度方向具有0. 5 %的坡度。
2.根据权利要求I所述的轨道板标准框标定装置，其特征在于，所述基准平台(3)上设置有用放置球形棱镜的多个螺孔(101)、(102)、(103)、(201)、(202)、(203)，所述第二承轨台(2)上的螺孔(201)、(202)、(203)分别与第一承轨台(I)上螺孔的(101)、(102)、(103)、(201)等局。
全文摘要
本发明公开了一种轨道板标准框标定装置，第一承轨台(1)和第二承轨台(2)通过锁紧螺钉与基准平台(3)相连，第一承轨台(1)和第二承轨台(2)的顶面在同一平面上；基准平台(3)通过锁紧螺钉与调平固定基座(4)相连；调平固定基座(4)通过膨胀螺栓锁紧相连在底座(5)；第一承轨台和第二承轨台采用CRTSII型轨道板结构设计尺寸制得；基准平台的长度方向具有0.5％的坡度。本发明标准框标定装置，为CRTSII型轨道板标准框标定提供一个稳定的基准平台，具有耐磨性强，温度变形小，机械加工精度高，长期保持稳定、精度不漂移，标准框放置定位精确、重复性好的优点。
文档编号E01B35/00GK102535275SQ20121004691
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者付恒友, 刘成龙, 杨雪峰, 薛弼一 申请人:西南交通大学, 铁道第三勘察设计院集团有限公司