一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng),檢測開關(guān)組與控制模塊連接,控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅(qū)動(dòng)器連接,位控模塊與數(shù)字量輸入/輸出模塊連接,伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)連接;升降氣缸上位開關(guān)和升降氣缸下位開關(guān)裝在氣缸兩端,參考點(diǎn)接近開關(guān)檢測體設(shè)置在靠近澆注小車電控箱端的小車車架一側(cè),負(fù)極限開關(guān)檢測體在靠近澆注小車電控箱端的小車車架另一側(cè);正極限開關(guān)檢測體和參考點(diǎn)接近開關(guān)檢測體在小車車架同側(cè);氣缸上升閥和氣缸下降閥設(shè)置在與澆注頭相連接的坦克鏈端頭,氣缸上升調(diào)速閥和氣缸下降調(diào)速閥分別裝在氣缸的上下兩端。能夠?qū)崿F(xiàn)澆注點(diǎn)自動(dòng)準(zhǔn)確定位,澆注點(diǎn)的澆注量及流速可根據(jù)實(shí)際施工情況具體設(shè)定。
【專利說明】一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng),屬于鐵路澆筑【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,我國鐵路道床主要有有砟軌道道床和無砟軌道道床,有砟軌道道床是散體材料,隨著運(yùn)量、道床臟污程度的不同,其彈性模量和內(nèi)摩擦角發(fā)生很大變化,所以維護(hù)周期短,需要大量的養(yǎng)護(hù)人員,耗時(shí)耗力,影響鐵路的正常運(yùn)營;無砟軌道是用整體混凝土結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)有砟軌道中軌枕和散粒體碎石道床的軌道結(jié)構(gòu),是一種維護(hù)工作量少、整體性強(qiáng)、表面整潔的道床結(jié)構(gòu),同時(shí),由于整體道床是連續(xù)現(xiàn)澆的混凝土,一旦基底發(fā)生沉陷,修補(bǔ)極為困難,因此施工精度和施工質(zhì)量要求極高,對(duì)施工帶來諸多不便。
[0003]基于目前鐵路現(xiàn)狀,我國欲將現(xiàn)有的道床結(jié)構(gòu)改進(jìn)為聚氨酯泡沫固化道床,它是用澆注小車將多種液體在一定比例、一定壓力、一定溫度下按照鐵路施工工藝標(biāo)準(zhǔn)澆注到道砟上發(fā)泡將散粒體碎石粘結(jié)成一個(gè)整體。該道床系統(tǒng)在道砟穩(wěn)定、道床減震和降噪方面具有良好的效果,大大延長道床的使用壽命,減少道砟的養(yǎng)護(hù)維修工作量。聚氨酯泡沫固化道床對(duì)于完善我國鐵路貨運(yùn)專線和高速鐵路固定設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修體系,提高養(yǎng)護(hù)維護(hù)質(zhì)量,都具有重要的意義。目前澆注小車用控制系統(tǒng)存在,無法自動(dòng)定位,同時(shí)不方便調(diào)節(jié)澆注量及流速,不利于施工的順利進(jìn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)澆注點(diǎn)自動(dòng)準(zhǔn)確定位,澆注點(diǎn)的澆注量及流速可根據(jù)實(shí)際施工情況具體設(shè)定且保持恒定,澆注頭移動(dòng)速度可調(diào),同時(shí)隨著澆注小車的前進(jìn),吊臂能夠自由收縮其承載的連接至澆注小車的管線,防止管線磨損,保證施工過程中小車的順利前行。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:該鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng),包括控制模塊、位控模塊、檢測開關(guān)組、觸摸屏、數(shù)字量輸入/輸出模塊、執(zhí)行元件、伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī),檢測開關(guān)組與控制模塊連接,控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅(qū)動(dòng)器連接,位控模塊與數(shù)字量輸入/輸出模塊連接,伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)連接;所述的檢測開關(guān)組包括吊臂出限位開關(guān)、吊臂退限位開關(guān)、升降氣缸上位開關(guān)、升降氣缸下位開關(guān)、參考點(diǎn)接近開關(guān)、負(fù)極限接近開關(guān)和正極限接近開關(guān),吊臂出限位開關(guān)和吊臂退限位開關(guān)分別裝在吊臂的兩端,升降氣缸上位開關(guān)和升降氣缸下位開關(guān)裝在升降氣缸的兩端,參考點(diǎn)接近開關(guān)、負(fù)極限開關(guān)和正極限開關(guān)固定在澆注頭的安裝板上,參考點(diǎn)接近開關(guān)檢測體設(shè)置在靠近澆注小車電控箱端的小車車架的一側(cè),負(fù)極限開關(guān)檢測體在靠近澆注小車電控箱端的小車車架的另一側(cè);正極限開關(guān)檢測體和參考點(diǎn)接近開關(guān)檢測體在小車車架的同側(cè);所述的執(zhí)行元件包括氣缸上升閥、氣缸下降閥、氣缸上升調(diào)速閥和氣缸下降調(diào)速閥,氣缸上升閥和氣缸下降閥設(shè)置在與澆注頭相連接的坦克鏈的端頭,氣缸上升調(diào)速閥和氣缸下降調(diào)速閥分別裝在升降氣缸的上下兩端。
[0006]進(jìn)一步,所述的控制模塊是PLC。
[0007]進(jìn)一步,所述的位控模塊的型號(hào)為EM253。
[0008]進(jìn)一步,所述的數(shù)字量輸入/輸出模塊的型號(hào)為EM223。
[0009]進(jìn)一步,所述的伺服驅(qū)動(dòng)器是V80伺服驅(qū)動(dòng)器,V80伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)通過電纜連接。
[0010]進(jìn)一步,所述的控制模塊與觸摸屏通過PPI通訊連接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明在施工中,一旦在澆注小車觸摸屏上手動(dòng)調(diào)整好各個(gè)澆注點(diǎn)的位置和澆注頭的移動(dòng)速度,在自動(dòng)模式下,澆注頭可在設(shè)定速度下依次自動(dòng)行至各個(gè)澆注點(diǎn)進(jìn)行澆注,澆注完成后自動(dòng)回原點(diǎn)準(zhǔn)備下一組澆注;澆注時(shí),可根據(jù)施工現(xiàn)況調(diào)節(jié)澆注頭的豎直高度;各個(gè)澆注點(diǎn)的澆注量和流速可在發(fā)泡機(jī)觸摸屏上設(shè)定且保持恒定,誤差精度高;隨著施工的前行,吊臂承載連接至澆注小車的管、線根據(jù)施工場地進(jìn)行收縮,防止管、線磨損,且設(shè)有吊臂出、退限位開關(guān),防止吊臂超出極限位置。具有澆注點(diǎn)自動(dòng)準(zhǔn)確定位,澆注點(diǎn)的澆注量恒定,從而保證鐵路固化施工工藝的規(guī)范性和穩(wěn)定性,減少施工操作人員數(shù)量,減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高作業(yè)效率和質(zhì)量,確保鐵路道床固化設(shè)備的有效使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的整體布置示意圖;
[0013]圖2是圖1的俯視圖;
[0014]圖3是本發(fā)明的原理框圖;
[0015]圖4是圖1中澆注小車部分的位置布置圖;
[0016]圖5是圖4的俯視圖;
[0017]圖6是澆注小車控制柜面板布置圖。
[0018]圖中,1、發(fā)泡機(jī)電控箱;2、吊臂出限位開關(guān);3、吊臂退限位開關(guān);4、氣缸下降調(diào)速閥;5、氣缸上升調(diào)速閥;6、升降氣缸上位開關(guān);7、升降氣缸;8、氣缸下降閥;9、澆注頭;10、升降氣缸下位開關(guān);11、吊臂電機(jī);12、手控盒;13、負(fù)極限接近開關(guān);14、澆注小車電控箱;15、正極限接近開關(guān);16、氣缸上升閥;17、參考點(diǎn)接近開關(guān);18、伺服電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1至圖5所示,本發(fā)明包括控制模塊、位控模塊、檢測開關(guān)組、觸摸屏、數(shù)字量輸入/輸出模塊、執(zhí)行元件、伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)18,檢測開關(guān)組與控制模塊連接,控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅(qū)動(dòng)器連接,位控模塊與數(shù)字量輸入/輸出模塊連接,伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)18連接;所述的檢測開關(guān)組包括吊臂出限位開關(guān)2、吊臂退限位開關(guān)3、升降氣缸上位開關(guān)6、升降氣缸下位開關(guān)10、參考點(diǎn)接近開關(guān)17、負(fù)極限接近開關(guān)13和正極限接近開關(guān)15,吊臂出限位開關(guān)2和吊臂退限位開關(guān)3分別裝在吊臂的兩端,升降氣缸上位開關(guān)6和升降氣缸下位開關(guān)10裝在升降氣缸7的兩端,參考點(diǎn)接近開關(guān)17、負(fù)極限開關(guān)13和正極限開關(guān)15固定在澆注頭9的安裝板上,參考點(diǎn)接近開關(guān)檢測體設(shè)置在靠近澆注小車電控箱14端的小車車架的一側(cè),負(fù)極限開關(guān)檢測體在靠近澆注小車電控箱14端的小車車架的另一側(cè);正極限開關(guān)檢測體和參考點(diǎn)接近開關(guān)檢測體在小車車架的同側(cè);所述的執(zhí)行元件包括氣缸上升閥16、氣缸下降閥8、氣缸上升調(diào)速閥5和氣缸下降調(diào)速閥4,氣缸上升閥16和氣缸下降閥8設(shè)置在與澆注頭9相連接的坦克鏈的端頭,氣缸上升調(diào)速閥5和氣缸下降調(diào)速閥4分別裝在升降氣缸7的上下兩端。
[0021]所述的控制模塊是PLC ;所述的位控模塊的型號(hào)為EM253 ;所述的數(shù)字量輸入/輸出模塊的型號(hào)為EM223 ;所述的伺服驅(qū)動(dòng)器是V80伺服驅(qū)動(dòng)器,V80伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)18通過電纜連接;所述的控制模塊與觸摸屏通過PPI通訊連接。
[0022]工作過程:澆注頭升降控制過程:PLC執(zhí)行相應(yīng)的程序使氣缸上升閥16或氣缸下降閥8得電,升降氣缸7內(nèi)高壓氣體推動(dòng)澆注頭9作上升或下降動(dòng)作,升降氣缸上位開關(guān)6和升降氣缸下位開關(guān)10使動(dòng)作結(jié)束,氣缸上升調(diào)速閥5和氣缸下降調(diào)速閥4可調(diào)節(jié)移動(dòng)速度的快慢。
[0023]澆注頭橫向移動(dòng)控制過程:在觸摸屏設(shè)定各澆注點(diǎn)的距離和澆注頭移動(dòng)速度,PLC根據(jù)操作人員發(fā)出的指令,通過EM253位控模塊控制V80驅(qū)動(dòng)器,V80驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)18拖動(dòng)澆注頭移動(dòng)至設(shè)定澆注點(diǎn)。參考點(diǎn)接近開關(guān)檢測體所在位置是距離設(shè)定零點(diǎn),正極限接近開關(guān)檢測體和負(fù)極限接近開關(guān)檢測體限定了澆注頭可橫向移動(dòng)的范圍,當(dāng)設(shè)定點(diǎn)距離超出范圍時(shí),澆注頭移至正/負(fù)極限接近開關(guān)檢測體處,會(huì)自動(dòng)停止。
[0024]澆注頭澆注控制過程:在發(fā)泡機(jī)觸摸屏上設(shè)定好料的流速、比例和各點(diǎn)澆注量,在自動(dòng)澆注模式下,發(fā)出啟動(dòng)指令,PLC控制澆注頭在設(shè)定好的高度下對(duì)各設(shè)定點(diǎn)依次澆注,澆注完成后自動(dòng)回復(fù)至零點(diǎn),對(duì)軌枕另一側(cè)澆注;在手動(dòng)澆注模式下,可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要手動(dòng)對(duì)單點(diǎn)進(jìn)行澆注,澆注完后手動(dòng)回復(fù)零位。隨著小車的前移,手動(dòng)控制吊臂的進(jìn)退,吊臂電機(jī)11得電后正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)吊臂進(jìn)出,使?jié)沧⑹┕ぴ诙叹嚯x內(nèi)不受連接至澆注頭的管線的限制,吊臂出限位開關(guān)2和吊臂退限位開關(guān)3控制吊臂出退的移動(dòng)范圍。當(dāng)伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),圖6中的“伺服報(bào)警”燈會(huì)亮;出現(xiàn)故障時(shí),按下“急?!卑粹o,澆注頭停止移動(dòng)和澆注。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng),其特征在于,包括控制模塊、位控模塊、檢測開關(guān)組、觸摸屏、數(shù)字量輸入/輸出模塊、執(zhí)行元件、伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)(18),檢測開關(guān)組與控制模塊連接,控制模塊分別與觸摸屏、執(zhí)行元件、位控模塊和伺服驅(qū)動(dòng)器連接,位控模塊與數(shù)字量輸入/輸出模塊連接,伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)(18)連接;所述的檢測開關(guān)組包括吊臂出限位開關(guān)(2)、吊臂退限位開關(guān)(3)、升降氣缸上位開關(guān)¢)、升降氣缸下位開關(guān)(10)、參考點(diǎn)接近開關(guān)(17)、負(fù)極限接近開關(guān)(13)和正極限接近開關(guān)(15),吊臂出限位開關(guān)⑵和吊臂退限位開關(guān)⑶分別裝在吊臂的兩端,升降氣缸上位開關(guān)(6)和升降氣缸下位開關(guān)(10)裝在升降氣缸(7)的兩端,參考點(diǎn)接近開關(guān)(17)、負(fù)極限開關(guān)(13)和正極限開關(guān)(15)固定在澆注頭(9)的安裝板上,參考點(diǎn)接近開關(guān)檢測體設(shè)置在靠近澆注小車電控箱(14)端的小車車架的一側(cè),負(fù)極限開關(guān)檢測體在靠近澆注小車電控箱(14)端的小車車架的另一側(cè);正極限開關(guān)檢測體和參考點(diǎn)接近開關(guān)檢測體在小車車架的同側(cè);所述的執(zhí)行元件包括氣缸上升閥(16)、氣缸下降閥(8)、氣缸上升調(diào)速閥(5)和氣缸下降調(diào)速閥(4),氣缸上升閥(16)和氣缸下降閥(8)設(shè)置在與澆注頭(9)相連接的坦克鏈的端頭,氣缸上升調(diào)速閥(5)和氣缸下降調(diào)速閥(4)分別裝在升降氣缸(7)的上下兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng),其特征在于,所述的控制模塊是PLC。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng),其特征在于,所述的位控模塊的型號(hào)為EM253。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng),其特征在于,所述的數(shù)字量輸入/輸出模塊的型號(hào)為EM223。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng),其特征在于,所述的伺服驅(qū)動(dòng)器是V80伺服驅(qū)動(dòng)器,V80伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)(18)通過電纜連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵路道床固化設(shè)備澆注小車控制系統(tǒng),其特征在于,所述的控制模塊與觸摸屏通過PPI通訊連接。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK104503447SQ201410433352
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】王偉, 牟春燕, 劉峰, 牛勇, 潘加佳, 謝蛟, 劉海東 申請(qǐng)人:徐州徐工鐵路裝備有限公司