CN209816573U - 一种crtsⅰ型双块式无砟轨道调节*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道调节***，包括测量***、控制***和执行***，控制***分别与测量***、执行***无线连接，其特征在于，所述执行***包括调整机构和用于固定轨道的支撑框架；所述支撑框架包括用于调整轨道的调节螺杆，所述调整机构包括至少一个伺服调节器和至少一个机械臂，机械臂的动力输出端与伺服调节器连接，伺服调节器的输出端与调节螺杆连接，以调整轨道，所述执行***还包括用于支撑所述调整机构行走的行走机构，所述行走机构包括第一机架和用于支撑第一机架运动的车轮，第一机架的同一表面上设置有至少一个定座组件；以机器代替人力，效率高、耗费人力资源少、人力成本低，精度高。

Description

一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***。

背景技术

在高速铁路建设中，CRTSⅠ型双块式无砟轨道是目前主流的无砟轨道类型之一，采用工厂化集中预制轨枕、施工现场布枕、轨道粗铺、轨道施工精调、混凝土浇筑的流水方式完成道床板的施工；其中轨道粗铺和轨道施工精调是CRTSⅠ型双块无砟轨道施工技术中的两项关键工序，其效率直接制约着无砟轨道道床板施工进度，其精度直接影响无砟轨道的平顺性和运营期旅客的舒适度。

然而目前无砟轨道施工中的轨道粗铺和轨道精调是按二项工序分开进行，每榀轨排框架长约6500mm，4根横梁连接固定左右轨排形成一个整体，通过支撑架螺杆、斜拉杆着地受力；人工先用全站仪按坐标法在底座板上放样每榀轨排框架的角点，人工弹墨线、再由人工配合龙门吊将每榀轨排按所弹墨线粗铺到位(铺设精度控制在5mm以内)；轨道施工精调目前常用方法是轨排支撑框架+全站仪配合轨检小车+人工作业模式，由全站仪配合轨检小车依次测量轨排上每个横梁位置的空间三维坐标数据，计算各横梁位置实测数据与设计数据之间的偏差值，人工根据偏差值用专门工具对轨排支撑架的竖向和横向螺杆进行精确调整。

该轨道精调方法工序繁琐，先进行轨道粗调，再进行精调，每组粗调和精调均需配置2名技术人员和6名工人，每小时只可精调3榀轨排(约20米左右)，效率低、耗费人力资源多、成本高，且精度受人为因素和环境因素影响大，已与我国高速铁路快速建设发展不相适应。

实用新型内容

基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***，以机器代替人力，控制***控制调节，效率高、耗费人力资源少、人力成本低，精度高。

本实用新型提出的一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***，包括测量***、控制***和执行***，控制***分别与测量***、执行***无线连接，所述执行***包括调整机构和用于固定轨道的支撑框架；所述支撑框架包括用于调整轨道的调节螺杆，所述调整机构包括至少一个伺服调节器和至少一个机械臂，机械臂的动力输出端与伺服调节器连接，伺服调节器的输出端与调节螺杆连接，以调整轨道。

进一步地，所述执行***还包括用于支撑所述调整机构行走的行走机构，所述行走机构包括第一机架和用于支撑第一机架运动的车轮，第一机架的同一表面上设置有至少一个定座组件，机械臂的动力输出端与伺服调节器通过万向节连接，机械臂在远离动力输出端的一端与定座组件铰接。

进一步地，所述执行***还包括校准机构，所述校准机构包括棱镜、电动液压推杆以及用于检测所述调整机构位置的位移传感器，电动液压推杆的轴向两端分别套设有滚轮、棱镜杆和车轮，滚轮设置于轨道钢轨的相对内侧，棱镜杆在远离电动液压推杆的一端与棱镜连接。

进一步地，包括用于获取棱镜反馈位置坐标的全站仪。

进一步地，棱镜在与棱镜杆的连接处设置有缓冲块，所述缓冲块上开设有凹槽，棱镜嵌套于所述缓冲块的凹槽中，所述缓冲块相对于凹槽的一侧固定于棱镜杆一端。

所述支撑框架包括托梁体和调节螺杆，所述托梁体包括与轨向垂直设置的托梁外套以及套设于托梁外套内并可在托梁外套中移动的托梁内套，调节螺杆包括高程调节螺杆和轨向调节螺杆，轨向调节螺杆设置于托梁外套长度方向一端面上，并通过齿轮与托梁内套连接，轨向调节螺杆远离齿轮的一端与一伺服调节器连接，高程调节螺杆设置于托梁外套长度方向的两端，高程调节螺杆与另一伺服调节器连接，托梁外套与托梁内套在高程调节螺杆处通过锁定装置连接。

本实用新型提供的一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***的优点在于：本实用新型结构中提供的一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***，测量***获取轨道的实际坐标，上传到控制***后进行处理得到相应调节螺杆的调节量后，控制***控制机械臂14动作，带动与机械臂14连接的伺服调节器13动作，进而实现调节螺杆的按相应调节量转动，最终实现轨道的调节；简化了轨道调节中人工测量放线并调节的工序，节省了人力；同时改变了传统精调方法中，人工多次调整调节螺杆的现象，平均每小时可精调9榀轨排(约60米)，工效是传统精调方法3倍，极大的提升了无砟轨道施工精调的效率；通过全站仪测试棱镜上的轨道位置信息并输送到控制***，实现对轨道的自动精调调整；控制模块控制电动液压推杆的伸缩，实现了调整机构在轨道上的行进，提高了调整机构停止时的稳定性；同时通过机械臂的伸缩达到伺服调整器与相应调整螺杆之间的准确连接，实现自动化调整轨道。

附图说明

图1为本实用新型一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***的调整机构行进时的立体结构示意图；

图2为一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***的调整机构工作时的结构示意图；

图3为本实用新型一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***的支撑框架结构示意图；

图4为本实用新型一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***的正向精调结构示意图；

图5为本实用新型一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***的反向精调结构示意图；

其中，1-防护墙固定座、2-撑拉杆，3-高程调节螺杆，4-角度调节螺栓，5-托梁外套，6-托梁内套，7-工具轨，8-锁定装置，9-轨向调节螺杆，10-锁定撑杆，11-棱镜，12-轨枕，13-伺服调节器，14-机械臂，15-车轮，16-万向节，17-电动液压推杆，18-棱镜杆，19-滚轮，20-螺旋套筒，21-第一机架，22-定座组件。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

需要说明的是，通过该调整机构对轨道进行调整时，已通过传统方法完成了轨道粗铺，在轨道粗铺的基础上，通过该调整机构进行精调，以实现轨道精调。

参照图1至3，本实用新型提出的一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***，测量***、控制***和执行***，控制***分别与测量***、执行***无线连接，所述支撑框架包括用于调整轨道的调节螺杆，所述调整机构包括至少一个伺服调节器13和至少一个机械臂14，机械臂14的动力输出端与伺服调节器13连接，伺服调节器13的输出端与调节螺杆连接，以调整轨道。

测量***获取轨道的实际坐标，上传到控制***后进行处理得到相应调节螺杆的调节量后，控制***控制机械臂14动作，带动与机械臂14连接的伺服调节器13动作，进而实现调节螺杆的按相应调节量转动，最终实现轨道的调节；简化了轨道调节中人工测量放线并调节的工序，节省了人力；整个精调施工过程只需要1名技术人员和2名工人，极大的减少了人力资源，减轻了工人劳动强度；改变了传统精调方法中，人工多次调整调节螺杆的现象，平均每小时可精调9榀轨排(约60米)，工效是传统精调方法3倍，极大的提升了无砟轨道施工精调的效率。

如图3所示，所述调整机构还包括行走机构和校准机构，所述行走机构包括第一机架21和用于支撑第一机架21运动的车轮15，第一机架21的同一表面上设置有至少一个定座组件22，机械臂14的动力输出端与伺服调节器13通过万向节16连接，机械臂14在远离动力输出端的一端与定座组件22铰接；所述校准机构包括棱镜11、电动液压推杆17以及用于检测所述调整机构位置的位移传感器，电动液压推杆17的轴向两端套设有滚轮19、棱镜杆18和车轮15，所述滚轮19设置于轨道钢轨的相对内侧，棱镜杆18远离电动液压推杆17的轴向一端与棱镜11连接，电动液压推杆17固定于所述第一机架上。棱镜杆18随电动液压推杆17的伸缩移动，棱镜杆18轴线方向与底部车轮15面垂直，棱镜杆18顶部至车轮15底面高度设计为定值，左端棱镜杆18中心至电动液压推杆17的左端滚轮19中心距离设计定值38mm(滚轮19半径25mm)，同样右端棱镜杆18中心至电动液压推杆17的右端滚轮19中心距离设计定值38mm(滚轮19半径25mm)，确保在测量时两棱镜11中心精确位于钢轨的中心位置正上方；调整机构底座设计的4个高强度行走车轮15，在支撑框架的工具轨上行走，摩擦力小，运动灵活；在行走车轮上设计位移传感器，用于测量调整机构行走的里程。

需要说明的是，棱镜11在与棱镜杆18的连接处设置有缓冲块，所述缓冲块上开设有凹槽，棱镜11嵌套于所述缓冲块的凹槽中，所述缓冲块相对于凹槽的一侧固定于棱镜杆18一端。通过缓冲块对棱镜11进行缓冲，避免棱镜11在执行***运动的过程中，因振动造成棱镜出现损伤的缺陷，同时棱镜11嵌套于所述缓冲块的凹槽中，便于棱镜11固定于棱镜杆18上。

具体地，如图2和3所示，机械臂14与伺服调节器13通过万向节16连接，伺服调节器13上连接一转轴的轴向一端，该转轴的轴向另一端套设于万向节16中，转轴通过机械臂驱动后转动，进而实现伺服调节器13的360度旋转，万向节和该转轴的设置，避免了伺服调节器13在与调节螺杆连接时的角度偏差。伺服调节器13与相应的调节螺杆通过螺旋套筒20连接，螺旋套筒20轴向一端固定于伺服调节器13的驱动端，螺旋套筒20轴向另一端与相应的调节螺杆上的螺母连接，通过调整螺母处于调节螺杆上的位置，实现调节轨道的目的。

进一步地，如图3所示，所述支撑框架包括托梁体和调节螺杆，所述托梁体包括与轨向垂直设置的托梁外套5以及套设于托梁外套5内并可在托梁外套5中移动的托梁内套6，调节螺杆包括高程调节螺杆3和轨向调节螺杆9，轨向调节螺杆9设置于托梁外套5长度方向一端面上、并通过齿轮与托梁内套6连接，轨向调节螺杆9远离齿轮的一端与一伺服调节器13连接，高程调节螺杆3设置于托梁外套5长度方向的两端，高程调节螺杆3与另一伺服调节器13连接，托梁外套5与托梁内套6在高程调节螺杆3处通过锁定装置8连接。

进一步地，如图3所示，所述支撑框架还包括防护墙固定座1、撑拉杆2、工具轨7和锁定撑杆10，防护墙固定座1和撑拉杆2设置于所述托梁体长度方向的一侧，锁定撑杆10设置于所述托梁体长度方向的另一侧，撑拉杆2轴向一端通过防护墙固定座1固定于防护墙上，撑拉杆2轴向另一端通过第一固定件与托梁外套5连接，锁定撑杆10轴向一端与托梁外套5铰接，锁定撑杆10轴向另一端通过第二固定件与地面连接，工具轨7与托梁内套6固定连接，工具轨7通过扣件与轨枕12连接，工具轨7、轨枕12、托梁内套6三者形成一个固定结构。

应理解，首先固定支撑框架，调整机构在轨道上行走时，液压电动推杆17自动收缩，避免滚轮19与钢轨内侧面之间接触磨擦而影响行进速度，当调整机构停止在设定的调节断面位置时，停止运动，电动液压推杆7自动伸开，滚轮19与轨道的钢轨内侧面精密接触，使得调整机构在设定位置处固定，避免调整机构因固定不稳定引起滑行所造成的偏差缺陷，机械臂14伸张，自动卡住调节螺杆，全站仪通过棱镜11获取调整机构所处的轨道的实际位置坐标并输送到控制器中，通过比较实际位置坐标与设定位置坐标的偏差，得到偏差值，伺服调整器13接收到该偏差值后，通过伺服调整器13中的伺服电机旋转从而完成轨道的轨向和高程调节。

轨道的轨向调节：机械臂14带动一伺服调节器13运动到轨向调节螺杆9的连接处，并与轨向调节螺杆9连接，松开托梁外套5与托梁内套6之间的锁定装置8，锁定装置8松开后，托梁内套6的运动不影响高程调节螺杆3，将轨向与高程独立调节，实现轨向与高程的调节互不干涉；伺服调节器13中的伺服电机转动，带动轨向调节螺杆9受力转动时，齿轮也随之转动，从而带动托梁内套6相对托梁外套5滑动，进而带动轨道横向移动，实现对轨道的轨向调整。

轨道的高程调节：机械臂14带动一伺服调节器13运动到高程调节调节螺杆3的连接处，并与高程调节调节螺杆3连接，伺服调节器13中的伺服电机转动，带动高程调节螺杆3受力转动时，进而带动托梁外套5上下移动，实现轨道的高程调整。

需要说明的是，通过该调整机构对轨道进行调整时，已通过传统方法完成了轨道粗铺，在轨道粗铺的基础上，通过该调整机构进行精调，以实现轨道精调。

进一步地，作为一实施例，托梁外套5与托梁内套6连接的锁定装置8为十字销轴，托梁外套5上设置有角度调节螺栓4，角度调节螺栓4与托梁内套6连接，一方面当托梁内套6与托梁外套5固定时，可以通过角度调节螺栓4调节托梁内套6相对于托梁外套5的固定角度，便于托梁内套6下次移动时的方向性确定，另一方面，在托梁内套6相对于托梁外套5运动的过程中，可以调节托梁内套6的运动角度，以调节轨道的移动方向，通过移动过程的调整，避免轨道偏离设定移动方向移动。

应理解，防护墙固定座1、撑拉杆2和高程调节螺杆3是托梁体的托梁外套5的受力装置。

需要说明的是，每榀轨排支撑框架上有4个托梁体和4对(8个)高程调节螺杆3，其中首尾2个托梁体一端设计安装了轨向调节螺杆9，通过轨向调节螺杆9转动来带动托梁体内外套的相对滑动；每榀轨排为一个精调单元，配备一台ATR功能全站仪和两台调整机构，可同时作业，每台调整机构设计3个机械臂；每个机械臂上设计1个伺服电机调节器，其中2个机械臂上伺服电机调节器13与两高程调节螺杆3连接，用于控制轨道高程的调节，1个伺服电机调节器13与一轨向调节螺杆9连接，用于轨道轨向的调节。

每榀轨排设置2个调整断面，均布设在首尾2个横梁托梁体两端，每个调整断面的托梁体设计安装了1个轨向调节螺杆和1对(2个)竖向调节螺杆。

具体地，支撑框架设计为内外嵌套式结构，通过托梁体外套5在梁体内套6中滑动的方式来实现轨道的轨向(横向)调整；通过高程调节螺杆3实现高程(竖向)调整。轨道的轨向与高程调整互不影响；内外嵌套式的轨道支撑架轨向(横向)调整范围-20mm～+20mm之间，高程(竖向)调整范围-50mm～+50mm，较传统人工精调方法的固定式轨道框架调整范围大。

二台调整机构同步对同一榀轨排前后2个位置进行调整，快速高效准确地完成一榀排道的轨向和高程的调节；调整机构调整结束后，伺服调整器松开调节螺杆，机械臂收缩，电动液压推杆收缩，然后行进至下一榀排道调整位置。

如图4和5所示，大里程优先采用正向调节，小里程优先采用反向调节，但大里程也可以采用反向调节，小里程也可以采用正向调节。①②③④为棱镜，本实施例中，同一榀排道上设置两个调整机构1#和2#对轨道进行调整，全站仪自由设站后，同时启动调整机构开关，控制***控制1#和2#调整机构行进到待精调轨道的两个调整断面位置，调整机构通过电动液压推杆17停止固定，调整机构将就位信息指令发送至控制***，全站仪对调整机构上的①②③④的4个棱镜进行测量，得到轨道的实际坐标，控制***获取全站仪上传的有关监测点处的实际坐标后得到各监测点处的轨道偏移量，并将偏差值数据转化为调节螺杆的调节值n，调整机构机械臂14上的伺服电机调节器13则带动调节螺杆对轨道进行精确调整。

整个精调过程仅需一键启动，大大减化了人工精调过程中的多套工序转换，有效的避免了人工精调出现的调完一个断面再调其他断面的时候，前面调整的位置又产生偏移，造成反复多次调整的现象，同时避免了人工精调误差，快速高效，精度可靠。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***，包括测量***、控制***和执行***，控制***分别与测量***、执行***无线连接，其特征在于，所述执行***包括调整机构和用于固定轨道的支撑框架；

所述支撑框架包括用于调整轨道的调节螺杆，所述调整机构包括至少一个伺服调节器(13)和至少一个机械臂(14)，机械臂(14)的动力输出端与伺服调节器(13)连接，伺服调节器(13)的输出端与调节螺杆连接，以调整轨道。

2.根据权利要求1所述的CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***，其特征在于，所述执行***还包括用于支撑所述调整机构行走的行走机构，所述行走机构包括第一机架(21)和用于支撑第一机架(21)运动的车轮(15)，第一机架(21)的同一表面上设置有至少一个定座组件(22)，机械臂(14)的动力输出端与伺服调节器(13)通过万向节(16)连接，机械臂(14)在远离动力输出端的一端与定座组件(22)铰接。

3.根据权利要求2所述的CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***，其特征在于，所述执行***还包括校准机构，所述校准机构包括棱镜(11)、电动液压推杆(17)以及用于检测所述调整机构位置的位移传感器，电动液压推杆(17)的轴向两端分别套设有滚轮(19)、棱镜杆(18)和车轮(15)，滚轮(19)设置于轨道钢轨的相对内侧，棱镜杆(18)在远离电动液压推杆(17)的一端与棱镜(11)连接。

4.根据权利要求3所述的CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***，其特征在于，所述测量***包括用于获取棱镜(11)反馈轨道位置坐标的全站仪。

5.根据权利要求3所述的CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***，其特征在于，棱镜(11)在与棱镜杆(18)的连接处设置有缓冲块，所述缓冲块上开设有凹槽，棱镜(11)嵌套于所述缓冲块的凹槽中，所述缓冲块相对于凹槽的一侧固定于棱镜杆(18)一端。

6.根据权利要求1所述的CRTSⅠ型双块式无砟轨道调节***，其特征在于，所述支撑框架包括托梁体和调节螺杆，所述托梁体包括与轨向垂直设置的托梁外套(5)以及套设于托梁外套(5)内并可在托梁外套(5)中移动的托梁内套(6)，调节螺杆包括高程调节螺杆(3)和轨向调节螺杆(9)，轨向调节螺杆(9)设置于托梁外套(5)长度方向一端面上，并通过齿轮与托梁内套(6)连接，轨向调节螺杆(9)远离齿轮的一端与一伺服调节器(13)连接，高程调节螺杆(3)设置于托梁外套(5)长度方向的两端，高程调节螺杆(3)与另一伺服调节器(13)连接，托梁外套(5)与托梁内套(6)在高程调节螺杆(3)处通过锁定装置(8)连接。