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高速铁路长轨生产系统研发与应用-选配轨的测量与矫正

时间:2023-09-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:选配轨前对钢轨的端部尺寸进行测量。对于轨端1.5m范围内平直度超标的钢轨,用焊前矫直机矫正至合格,不合格钢轨单独存放并做好标识。图4-11配轨吊运钢轨时,所吊钢轨应保持同一高度,起降与横移应分步动作。装置按组成部件可分为4大部分:移轨小车、电气控制、格雷母线、传感器。图4-14移轨小车移动多根钢轨工作原理图电气控制原理电气控制系统由1个中心控制站和8台现场各控制站组成。

高速铁路长轨生产系统研发与应用-选配轨的测量与矫正

配轨存轨间可采用桥吊或固定吊,为了保证钢轨全天候生产及生产质量,存轨量宜大于2天的用轨量,南方多雨地区有条件时应增加存轨间宽度以增加存轨量。

配轨工序主要选出符合待焊条件的钢轨,按长轨的左右股道的焊接顺序进行编号。根据无缝线路设计图纸,编制配轨表。按配轨表的顺序和要求,测量每根钢轨长度,依次配轨,并在自动流水作业线上按顺序焊接钢轨。配轨时,两根短轨不得焊接在一起。选配轨前对钢轨的端部尺寸进行测量。检查钢轨端部平直度、断面尺寸、全长、表面质量,做好焊接顺序编号。被焊两根钢轨轨头宽度、轨底宽度、钢轨高度、钢轨不对称性的尺寸偏差不得大于0.3mm。对于轨端1.5m范围内平直度超标的钢轨,用焊前矫直机矫正至合格,不合格钢轨单独存放并做好标识。钢轨平直度、扭曲检验项目和要求需符合规定,并按要求进行检测(图4-11)。

图4-11 配轨

吊运钢轨时,所吊钢轨应保持同一高度,起降与横移应分步动作。

各台起重机的起吊和走行应保持同步,作业过程中应保证钢轨平顺。

配轨台上的百米轨排列要整齐、平直、稳固,不允许出现局部叠压。

钢轨应进行分类堆码,多层堆码时应在每个横担上方布置层间垫物,层间垫物应与横担中心垂直对齐,偏差量不大于50mm。

焊前钢轨的供应系长钢轨生产中的重要生产环节,我国现有上轨方式一般采用的固定吊或上轨小车集中控制的方法。

自动上轨小车是一种具有同步动作、准确定位、集中控制的短钢轨上轨装置,可对焊接前25~100m任意长度的短钢轨进行整体平移、单根上轨。该系统执行机构由8台独立运行的移轨小车组成,移轨小车具有自行走与顶升功能。通过集中控制实现各移轨小车的同步运动,保证短钢轨移动到钢轨输送线时保持平顺的状态,确保短钢轨能被准确地移动到钢轨输送线上。

自动上轨装置的系统结构为集中控制,分布式管理的2层树形结构。

装置按组成部件可分为4大部分:移轨小车、电气控制、格雷母线传感器

(1)移轨小车的工作原理

如图4-12所示,移轨小车主要由车架、行走驱动、升降部件、升降电机、行走电机等组成。升降部件上部为钢轨顶升平台,平台呈阶梯形结构,较高部分为单根钢轨顶升区域,较低部分为多根钢轨顶升区域,该区域最多可容纳7根钢轨。

图4-12 移轨小车主要组成结构图

两个电机分别提供升降和走行的动力。走行电机通过减速机链轮链条带动走行动力轮,驱动小车行走;升降电机通过减速机,链轮链条,丝杠驱动顶升平台上下运动。

移轨小车上轨工作原理如图4-13所示,当移轨小车在接到上轨指令时,会从左至右寻轨,当寻找到第一根轨时,顶升平台上升,由于单根轨顶升区域比多根顶升区域高,因此当顶起第一根钢轨时,不会将其余钢轨顶起。移轨小车顶起第一根轨后按图示中箭头方向运行,将单根钢轨放至钢轨输送线上,然后回到待机位,直至接收到下一条上轨指令或多根钢轨移动指令。

图4-13 移轨小车上轨工作原理图

移轨小车移动多根钢轨工作原理如图4-14所示,当工作仓位(第一仓位)没有钢轨时,在接收到移动多根钢轨指令后,移轨小车可以将指定的仓位(第二仓位,第三仓位)多根钢轨移动到工作仓位。小车在收到指令后,通过格雷母线定位技术,移轨小车运行到指定仓位位置,顶升多根钢轨,然后按图示箭头方向运行,将多根钢轨放至工作仓位,让指定的仓位空出来,以方便龙门吊补充新钢轨。完成指令后,移轨小车回到待机位。

图4-14 移轨小车移动多根钢轨工作原理图

(2)电气控制原理

电气控制系统由1个中心控制站和8台现场各控制站组成。采用现场总线控制技术(FCS),中心控制站,现场控制站组成分布式的控制结构。当操作员通过中央控制站操作移轨小车时,命令先由操作台下发到主站PLC中,再由主站PLC向各现场控制站PLC下发操作命令,现场控制站PLC接收命令并通过逻辑判断控制各执行机构(移轨小车)完成主站下发的命令。移轨小车地址、位于什么垂直位置、控制机构是否工作正常等信息,将实时通过系统总线反馈到主站PLC中,主站通过人机界面将信息显示出来。(www.xing528.com)

(3)格雷母线位置检测工作原理

地址编码发射器和天线箱安装在移动站,通过天线箱发射地址信号,地址编码接收器安装在固定站上,在固定站完成地址检测。

(4)传感器的工作原理

每台移轨小车上都装有寻轨感应传感器和垂直定位传感器,将寻轨感应传感器安装在移轨小车单根钢轨托台左(右)侧面(左右指的垂直于小车轨道方向),略低于单根钢轨托台,当移轨小车寻轨时,寻轨感应传感器将检测其上方是否有钢轨,如有则反馈信号到现场控制站,现场控制站通过反馈的信号控制小车停止,调整传感器安装位置和停止命令发出时间,可让移轨小车托台恰好停在所寻钢轨下方,实现寻轨功能。传感器安装于传感器安装板,调节传感器与传感器感应板的距离(5mm左右),保证小车托台上下动作时传感器都能感应到传感器感应板。当小车托台上升到一定高度时,感应板移出传感器范围,故传感器内部逻辑信号将发生变化,并将信号反馈到现场控制站,现场控制站的逻辑单元通过判断停止或继续动作小车,完成作业命令。

自动上轨装置的主要技术参数如下:

起升钢轨长度范围:≤100m。

相邻小车间距:12.5m、15m。

单台小车起升重量:7t。

水平位置检测精度:±5mm。

垂直位置定位精度:±3mm。

发振频率:31kHz、39kHz、46kHz、62kHz。可根据现场的情况调整。

等效全向辐射功率(EIRP):≤27dBm。

室外温度:-40~+50℃,相对湿度:≤95%。

室内温度:-10~+40℃,相对湿度:≤95%。

工作电源:220V±10%,50Hz,耗电:<3 000VA。

同步响应误差:0.08s。

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