CZ14405U1 - Guiding system of tamping machine - Google Patents

Description

Naváděcí systém strojní podbíječkyGuiding system of tamping machine

Oblast technikvTechnical field

Technické řešení se týká naváděcího systému strojní podbíječky pro nastavování směrové a výškové odchylky kolejových pásů, zejména při provádění oprav geometrické polohy koleje na železničním či tramvajovém svršku, a zahrnující ve vzájemně nepřímé vazbě kombinaci naváděcího vozíku a pracovní agregát strojní podbíječky.The invention relates to a machine tamping guidance system for adjusting the direction and height deviation of the track strips, particularly when correcting the track geometrical position on a rail or tramway superstructure, and comprising in indirectly binding a combination of a guidance carriage and a machine tamping working unit.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Dosud známá, běžně používaná, technická řešení naváděcích systémů strojní podbíječky jsou založena na optickém navádění pomocí dalekohledu. Dalekohled je součástí naváděcího vozíku, kteiý je upnutý ke kolejnici na zaměřeném bodě v dané vzdálenosti od pracovního agregátu strojní podbíječky. Operátor ovládající naváděcí zařízení nastaví dalekohled do polohy s předem stanovenou směrovou a výškovou odchylkou, zacílí na zaměřovači tabulku v přední části podbíječky a upne jej. Tím celé zařízení připraví k činnosti.The known, commonly used technical solutions of the tamping machine guidance systems are based on optical guidance by means of binoculars. The telescope is part of the guide carriage, which is clamped to the rail at a focused point at a given distance from the tamping machine working unit. The operator controlling the guidance device adjusts the telescope to a predetermined directional and height deviation, targets the sighting table at the front of the tamping machine and grips it. This will prepare the entire device for operation.

Vlastní činnost strojní podbíječky je následně řízena stejným operátorem od naváděcího vozíku pomocí dálkového ovládání. Činnost operátora spočívá ve sledování polohy zaměřovači tabulky v přední části strojní podbíječky, kterou pomocí dálkového ovládání synchronizuje se záměrným křížem na optice dalekohledu. Tím definuje regulační odchylku polohy pracovního agregátu strojní podbíječky od znivelované polohy koleje. Pracovní agregát strojní podbíječky takto definovanou odchylku při své činnosti následně automaticky doreguluje přizvednutím nebo stranovým posunem kolejových pasů.The actual operation of the tamping machine is subsequently controlled by the same operator from the homing carriage by means of a remote control. The operator's activity is to monitor the position of the sighting table in front of the tamping machine, which by means of remote control synchronizes with the intentional cross on the telescope optics. This defines the control deviation of the tamping machine working unit position from the leveled track position. The working tamping unit of the machine then automatically adjusts the deviation defined in its operation by lifting or lateral displacement of the track belts.

Nevýhodou uvedeného naváděcího systému je umístění stanoviště operátora, které se nachází v nekrytém prostoru u naváděcího vozíku, přičemž zde tento pracovník setrvává mnoho hodin i za špatných klimatických podmínek tj. za deště, větru, při sněžení a v mrazech.The disadvantage of said guidance system is the location of the operator's station, which is located in the open area of the guidance trolley, where the worker remains for many hours even in poor climatic conditions such as rain, wind, snow and frost.

Další nevýhodou je značné namáhání oka operátora při zaměřování polohy naváděcí tabulky.Another disadvantage is the considerable strain on the operator's eye when locating the guide table.

Obě nevýhody samostatně a tím spíš působí-li společně, vedou k rychlé únavě operátora a následně ke zpomalení práce a zvětšení nepřesnosti nastavené hodnoty regulační odchylky pracovního agregátu strojní podbíječky.Both disadvantages separately and, more particularly, if they work together, lead to rapid operator fatigue and consequently to slowing down of work and increasing the inaccuracy of the adjusted deviation value of the working tamping unit.

Další nevýhodou tohoto systému je ohrožení operátora tlakovou vlnou a létajícími předměty od projíždějících vlakových souprav po sousední koleji.Another disadvantage of this system is the danger to the operator by the pressure wave and flying objects from passing trainsets to the adjacent track.

Dalším dosud známým systémem naváděcího zařízení strojní podbíječky je použití zaměřovacího laseru. Rozdíl oproti optickému systému je v tom, že použitý laser nahrazuje dalekohled optického zaměřovače. Světlo laseru je na zaměřovači tabulce automaticky snímáno a takto odečtená regulační odchylka je převedena zpětnou vazbou do řídícího systému strojní podbíječky a jejího pracovního agregátu.Another known tamping machine guidance system is the use of a targeting laser. The difference with the optical system is that the laser used replaces the telescope of the optical sight. The laser light is automatically sensed on the aiming table and the control deviation thus read is transferred by feedback to the tamping machine control system and its working unit.

Nevýhodou laserového zaměřovače je jeho značná citlivost vůči chvění a vibracím, například při průjezdu vlakové soupravy po vedlejší koleji, kdy se odraz světla na zaměřovači tabulce výrazně rozkmitá. Nespornou nevýhodou laserového naváděcího systému jsou též jeho vysoké pořizovací náklady.The disadvantage of the laser sight is its high sensitivity to vibrations and vibrations, for example, when a train is passing along a siding, when the light reflection on the sighting table vibrates significantly. The indisputable disadvantage of the laser guidance system is also its high acquisition cost.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Cílem technického řešení je odstranění všech nedostatků dosud známých naváděcích systémů strojní podbíječky, zejména pak zlepšení pracovních podmínek, zvýšení bezpečnosti a snížení únavy operátora obsluhujícího optické naváděcí systémy, přičemž uvedeného cíle je dosaženo podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že naváděcí vozík je opatřen kamerovým systémem s dálkovým přenosem videosignálu, přičemž strojní podbíječka je vybavena řídící jednotkou pro dálkové řízení pohybu naváděcího vozíku k značkám změřených bodů na kolejištiThe aim of the technical solution is to eliminate all the shortcomings of the known tamping machine guidance systems, in particular to improve working conditions, to increase safety and to reduce fatigue of the operator operating optical guidance systems, said object being achieved according to the technical solution, which is equipped with a camera system with remote transmission of video signal, the machine tamping is equipped with a control unit for remote control of the movement of the guide carriage to the markings of the measured points on the track

- 1 CZ 14405 Ul a k nastavení jeho kamerového systému a dále zobrazovací jednotkou k monitorování kamerově snímaného obrazu zaměřovači tabulky na strojní podbíječce k zjištění a nastavení regulační odchylky pro pracovní agregát strojní podbíječky.And for adjusting its camera system and a display unit for monitoring the camera-scanned image of the sighting table on the tamping machine to detect and adjust the control deviation for the tamping machine working unit.

Výhodou technického řešení naváděcího systému strojní podbíječky je možnost. nastavení 5 regulační odchylky polohy kolejnicového pasu dle obrazu na monitoru zobrazovací jednotky, přičemž je možné obraz na monitoru pomocí dálkového ovládání kamery jednoduše zaostřit nebo přiblížit. Eliminuje se tak zvýšená námaha očí a brzká únava operátora. Dálkové řízení pohybu naváděcího vozíku a nastavování polohy kamery zrychluje činnost strojní podbíječky při práci.The advantage of the technical solution of the machine tamping system is the possibility. Adjustment of the 5 deviation of the rail waist position according to the image displayed on the monitor of the display unit, whereby the image on the monitor can be easily focused or zoomed in using the camera remote control. This eliminates increased eye strain and early operator fatigue. Remote control of the movement of the guide carriage and positioning of the camera accelerates the operation of the tamping machine at work.

Dalších účinků technického řešení, zejména s ohledem na eliminaci vlivu počasí, se dosahujeOther effects of the technical solution, in particular with regard to the elimination of weather effects, are achieved

To tím, že řídící a zobrazovací jednotka naváděcího systému je umístěna uvnitř v kabině strojní podbíječky. Tím se přesouvá pracoviště operátora z nekrytého místa na naváděcím vozíku do krytého prostoru. Zlepšuji se tak pracovní podmínky operátora a tím se zrychluje a zkvalitňuje výsledek jeho práce. Činnost zobrazovací jednotky a řídící jednotky naváděcího vozíku je s výhodou ovládána pomocí počítače nebojsou obě uvedené jednotky přímo jeho součástí.This is due to the fact that the control and display unit of the guidance system is located inside the machine tamping cab. This moves the operator's workstation from the exposed area on the guide trolley to the covered area. This improves the working conditions of the operator and thus speeds up and improves the result of his work. The operation of the display unit and the guide carriage control unit is preferably controlled by a computer or both are directly part of it.

Vlastní kamerový systém, který je umístěný na naváděcím vozíku je sestaven z naváděcí kamery s automaticky ovládanou funkcí ZOOM, FADE a dalších, opatřené dálkově řízeným mechanismem pro posun naváděcí kamery v horizontálním i vertikálním směru včetně jejího naklápění a natáčení. Pro pohyb naváděcí kamery je možné s výhodou použít krokových motorků a lineárních vedení s automatickým vymezováním vůlí, které vznikají vlivem provozního opotřebení.The camera system itself, which is located on the guide carriage, consists of a guide camera with automatically controlled functions ZOOM, FADE and others, equipped with a remote-controlled mechanism for moving the guide camera in horizontal and vertical direction, including its tilting and pivoting. It is advantageous to use stepping motors and linear guides with automatic clearances for movement of the guidance camera due to operational wear.

Kamerový systém je dále s výhodou opatřen vyhledávací kamerou se světlem pro práci za snížené viditelnosti. Vyhledávací kamera slouží pro navedení vozíku nad značku zaměřeného bodu vyměřeného kolejnicového pásu.The camera system is further preferably provided with a search camera with light for working in reduced visibility. The search camera is used to guide the trolley over the point of measurement of the measured track strip.

Vlastní pohyb naváděcího vozíku je tvořen automatickým pohonem s dálkově řízeným programovatelným krokovacím motorem. Součástí naváděcího vozíku je automatický mechanismus aretace naváděcího vozíku, který slouží k upínání naváděcího vozíku ke kolejnici po navedení naváděcího vozíku na značku zaměřeného bodu pomocí vyhledávací kamery.The movement of the guide carriage consists of an automatic drive with a remotely controlled programmable stepper motor. The guiding carriage includes an automatic guiding carriage arrest mechanism, which serves to clamp the guiding carriage to the rail after guiding the guiding carriage to the point marker using the search camera.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Jedno z možných provedení naváděcího sytému je dále patrné z připojeného výkresu, kde jediný obrázek značí pohled na naváděcí vozík a přední část strojní podbíječky se schematickým vyznačením vzájemných bezdrátových přenosů řídících signálů a videosignálů.One possible embodiment of the guidance system is further evident from the accompanying drawing, in which the single figure shows a view of the guidance carriage and the front of the machine tamping with a schematic representation of the wireless transmission of control signals and video signals.

Příklad provedení technického řešeníExample of technical solution

Ve strojní podbíječce I je umístěna blíže neznázoměná řídící jednotka 13 naváděcího vozíku 2 a zobrazovací jednotka 14 video-signálu s monitorem. Zobrazovací jednotka 14 je ovládána nenaznačeným řídícím počítačem, nebo je jeho součástí. Vlastní naváděcí vozík 2 je ovládán rádio-signály řídící jednotky 13 přenášených vysílačem 11 ze strojní podbíječky i a snímaných přijímačem 9, který je součástí naváděcího vozíku 2. Všechny řídící signály se zpracovávají automatikou 8 na naváděcím vozíku 2 a řídí se jimi činnost všech jeho částí.In the tamping machine I there is placed a control unit 13 of the guide carriage 2 and a video signal display unit 14 with a monitor, which is not shown in detail. The display unit 14 is controlled by, or is part of, an unmarked control computer. The guide carriage 2 is controlled by the radio signals of the control unit 13 transmitted by the transmitter 11 from the tamping machine 1 and sensed by the receiver 9, which is part of the guide carriage 2. All control signals are processed by the automatics 8 on the guide carriage 2.

Pohon pojezdu 5 naváděcího vozíku 2 je tvořen například programovatelným krokovacím motorem s převodovým mechanismem, přenášejícím kroutící moment na jeho hnaná kola a je řízen řídící jednotkou 13 pomocí dálkového signálu. Pro stanovení správné polohy naváděcího vozíku 2 na značku zaměřeného bodu na kolejovém pásu slouží vyhledávací kamera 4, opatřená externím světlem pro práci za snížené viditelnosti. Obraz z vyhledávací kamery 4 sleduje operátor na monitoru zobrazovací jednotky 14. Po zastavení na změřeném bodě dojde k automatickému upnutí naváděcího vozíku 2. K tomu slouží mechanismus aretace 6, který upíná naváděcí vozík 2 vždy ve dvou bodech ke kolejnicovému pásu a v jednom bodě ke druhému pásu. Tím se podstatně zamezí chvění naváděcího vozíku 2 při průjezdu vlakové soupravy po vedlejší koleji a zajistí se podmínky pro stabilizaci naváděcího vozíku 2 nad zaměřeným bodem.The travel drive 5 of the guide carriage 2 is formed, for example, by a programmable stepper motor with a transmission mechanism transmitting torque to its driven wheels and is controlled by the control unit 13 by means of a remote signal. In order to determine the correct position of the guide carriage 2 on the mark of the aiming point on the track, a search camera 4 provided with an external light for working in reduced visibility is used. The image from the search camera 4 is viewed by the operator on the display of the display unit 14. After stopping at the measured point, the guide carriage 2 is automatically clamped. The locking mechanism 6 serves to clamp the guide carriage 2 at two points to the rail and at one point to second belt. This substantially prevents vibrations of the guide carriage 2 when the train is passing along the siding and provides conditions for stabilizing the guide carriage 2 above the point of sight.

-2CZ 14405 Ul-2EN 14405 Ul

Součástí naváděcího vozíku 2 je naváděcí kamera 3 s mechanismem dvouosého posunu, natočení a naklopení naváděcí kamery 3. S výhodou lze použít digitální barevnou kameru, která pracuje v automatickém režimu nebo ji lze ovládat dálkově. Pro správnou funkci naváděcí kamery 3 je vhodné aby alespoň její natáčecí a naklápěcí mechanismy byly řízeny řídící jednotkou 13 pomocí dálkového ovládání. Naváděcí kamera 3 snímá zaměřovači tabulku 7 na přední části strojní podbíječky 1. a video-signál snímaného obrazu je pomocí vysílače 10 a přijímače 12 přenášen do zobrazovací jednotky 14, kde je zpracován, digitálně doplněn záměrným křížem a promítnut na obrazovce monitoru. Regulační odchylka zjištěná na monitoru zobrazovací jednotky 14 je nastavena na ovládacím panelu operátorem a náležitým způsobem je promítnuta do činnosti io vlastního pracovního agregátu strojní podbíječky 1.The guiding carriage 2 comprises a guiding camera 3 with a biaxial shift, tilt and tilt mechanism of the guiding camera 3. Preferably, a digital color camera can be used which operates in automatic mode or can be controlled remotely. For the proper functioning of the guidance camera 3, it is suitable that at least its pivoting and tilting mechanisms are controlled by the control unit 13 by means of a remote control. The guidance camera 3 scans the sighting table 7 on the front of the machine tamper 1. and the video signal of the scanned image is transmitted by the transmitter 10 and the receiver 12 to the display unit 14 where it is processed, digitally supplemented by a crosshair and projected on the monitor screen. The control deviation detected on the display of the display unit 14 is set on the control panel by the operator and is appropriately reflected in the operation of the tamping machine 1 itself.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Předmět technického řešení je využitelný pro navádění všech typů pracovních agregátů strojních podbíječek, sloužících ke směrové a výškové úpravě kolejí a výhybek.The subject of the technical solution is usable for guidance of all types of working aggregates of machine tampers serving for directional and height adjustment of rails and switches.

Claims (5)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 15 1. Naváděcí systém strojní podbíječky (1), obsahující ve vzájemně nepřímé vazbě kombinaci naváděcího vozíku (2) a pracovní agregát strojní podbíječky (1), vyznačujícíse tím, že naváděcí vozík (2) je opatřen kamerovým systémem s dálkovým přenosem video-signálu, přičemž strojní podbíječka (1) je vybavena řídící jednotkou (13) pro bezdrátové dálkové řízení pohybu naváděcího vozíku (2) k značkám změřených bodů na kolejišti a k nastavení jeho15 1. A machine tamping system (1) comprising a combination of a trolley (2) and a machine tamping unit (1) indirectly coupled, characterized in that the trolley (2) is equipped with a camera system with remote video transmission wherein the tamping machine (1) is equipped with a control unit (13) for wireless remote control of the movement of the guide carriage (2) to the markings of the measured points on the track and to adjust its 20 kamerového systému a dále zobrazovací jednotkou (14) k monitorování kamerově snímaného obrazu zaměřovači tabulky (7) na strojní podbíječce (1) k zjištění a nastavení regulační odchylky pro pracovní agregát strojní podbíječky (1).20 of a camera system and a display unit (14) for monitoring the camera-scanned image of the sighting table (7) on the machine tamping machine (1) to detect and adjust the control deviation for the machine tamping working unit (1). 2. Naváděcí systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (13) a zobrazovací jednotka (14) naváděcího systému je umístěna v kabině strojní podbíječky (1).A guidance system according to claim 1, characterized in that the control unit (13) and the guidance system display unit (14) are located in the tamping machine cab (1). 2525 3. Naváděcí systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že kamerový systém je tvořen naváděcí kamerou (3) s mechanismem jejího dvouosého posunu, natočení a naklopení.A guidance system according to claim 1, characterized in that the camera system comprises a guidance camera (3) with its biaxial pan, tilt and tilt mechanism. 4. Naváděcí systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že naváděcí vozík (2) je opatřen vyhledávací kamerou (4) s externím světlem.A guidance system according to claim 1, characterized in that the guidance carriage (2) is provided with a search camera (4) with external light. 5. Naváděcí systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že naváděcí vozík (2) jeA guidance system according to claim 1, characterized in that the guidance carriage (2) is 30 opatřen pohonným dálkově řízeným programovatelným krokovacím motorem (5) a mechanismem aretace (6) naváděcího vozíku (2) ke kolejnici.30 is provided with a remote-controlled programmable stepper motor (5) and a guide carriage (6) locking mechanism (2) to the rail.