高速铁路长轨生产系统设备方案及工作原理介绍

装置工作原理包括移轨小车的工作原理、格雷母线工作原理。

小车的工作原理如图5-19所示。

图5-19　移轨小车的工作原理图

小车垂直方向定位有：下机械限位、下限位（电气限位）、下工作位2、下工作位1、上工作位1、上工作位2、上限位（电气限位）、上机械限位。小车单轨上轨作业和7根轨平移作业的顺序如图5-18所示。

小车单轨上轨作业的顺序：下降至下工作位1→到待机位→寻轨→寻轨完成→上升至上工作位1→回走至钢轨输送线上→下降至下工作位2→回到待机位并上升至下工作位1进入下一个循环。

小车7根轨平移作业的顺序：下降至下工作位1→到待机位→走到7根轨的仓位（仓位2或仓位3）→上升至上工作位2→回走至顶升单根轨的仓位上（仓位1）→下降至下工作位1→回到待机位进入下一个循环。

格雷母线工作原理：

格雷母线位置检测以相互靠近的格雷母线和天线箱之间的电磁耦合进行通信，并在通信的同时检测到天线箱在格雷母线上的位置。

（1）结构设计

机械结构由钢轨存放台、移轨小车组成。在钢轨100m长度方向，用8台小车对钢轨进行支撑，小车布置间距为12.5m、15m。布置见图5-20。

图5-20　现场布置图

钢轨由龙门吊卸料后存放于钢轨存放台上，钢轨在钢轨存放台可按7根一组摆放，存放台上可以存放两组钢轨，最靠近钢轨输送线的工位为钢轨上轨区，在1、2号小车工作区之间预留有人行通道，当钢轨吊装到存放台上时，操作人员可通过此通道方便地对吊车进行脱钩处理。钢轨的输送及举升由移动小车来实现，移轨小车具备走行与升降功能。在作业过程中，移轨小车先将存放台上的钢轨按7根一组，从存放区成组地移动到钢轨上轨区。在钢轨上轨区上，移轨小车再将钢轨按单根输送到钢轨输送线上。工作区位置布置如图5-21所示。

图5-21　工作区位置布置图

移轨小车可以将钢轨按组输送，也可以单根输送。钢轨按组输送时，由按组输送位承载；钢轨单根输送时，由单根输送位承载，见图5-22。移轨小车的行走位置使用格雷母线定位技术检测，能保证上轨时钢轨摆放平直。(www.xing528.com)

图5-22　成组钢轨输送、单根钢轨输送示意图

移轨小车的行走与升降均由电机减速机驱动。

（2）控制系统

电气控制系统由1个中心控制站和8台现场控制站组成。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。中心控制站可手动单独控制8台现场控制站中的一台或多台，同时中心控制站也可自动控制8台现场控制站同时实现移轨动作。中心控制站和现场控制站通过总线方式连接，系统结构如图5-23所示。

图5-23　控制系统结构图

移轨小车同步检测采用格雷母线定位技术实现，通过安装移轨小车下方的格雷母线实现小车沿轨道方向移动的位置信号检测，各移轨小车位置可实时通过各现场控制站传递到中心控制室，中心控制室触摸屏上可动态显示各个小车位置。在上轨作业中对托起的摆放不直的单根钢轨可进行调整，使其摆放至与钢轨输送线相平行的直线上，能有效防止出现钢轨的侧翻。

寻轨技术，采用安装在移轨小车上的感应式传感器来检测小车上方钢轨位置。中心控制站发出寻轨指令，小车开始移动寻轨，当传感器检测到钢轨后，小车停止运动并顶轨。其中感应式传感器采用非接触式传感器，保证使用稳定且能减少维护。由于钢轨输送线的位置是固定的，可采用地址编码锁定钢轨输送线位置地址。