一种智能精调车及精调方法

申请号 CN202210592595.9 申请日 2022-05-27 公开(公告)号 CN114837026A 公开(公告)日 2022-08-02
申请人 安徽兴宇轨道装备有限公司; 发明人 薛恒鹤; 周会; 胡涛涛; 陈士翔; 李元伟; 刘童童; 孙根林;
摘要 本 发明 涉及一种智能精调车及精调方法,精调车本体内包括车架总成,在车架总成的底部安装横移 支架 ,横移支架呈长方型结构,以横移支架的中心为原点,长边方向为X轴,短边方向为Y轴,垂直于横移支架的方向为Z轴,建立三维 坐标系 ;车架总成位于X轴方向的 侧壁 上分别安装两个变跨结构,变跨结构靠近相邻的车架总成短边,每个变跨结构的一侧设置轮组结构,轮组结构位于变跨结构朝向外部的一侧;每组变跨结构之间的车架总成上还安装抓板机构,抓板机构中形成夹取道床板的抓取空间,在X轴方向同侧的抓板机构之间设置垂向精调结构,精调车本体车头与车尾 位置 的Y轴方向设置横向精调结构,本发明以自动化控制 力 实现铺板 精度 的提升,同时节省人力资源。
权利要求

1.一种智能精调车,包括精调车本体,其内包括车架总成,其呈长方型结构设置,其特征在于:
在车架总成的内部安装横移支架(1),所述的横移支架(1)呈与车架总成匹配的长方型结构,以横移支架(1)的中心为原点,其长边方向为X轴,短边方向为Y轴,垂直于横移支架(1)的方向为Z轴,建立三维坐标系
车架总成位于X轴方向的侧壁上分别安装两个变跨结构(2),变跨结构(2)靠近相邻的车架总成短边,当变跨结构(2)通过固定支腿(25)支撑在地面时,精调车本体相对地面的距离可调整;在Y轴方向同侧的两个变跨结构(2)为一组,每组变跨结构(2)实现精调车本体在Y轴方向的距离改变;
每个变跨结构(2)的一侧设置轮组结构(3),所述轮组结构(3)位于变跨结构(2)朝向外部的一侧;轮组结构(3)内车轮旋转,精调车本体在X轴方向或者Y轴方向或者由X轴、Y轴构成的平面内任意度行驶;
每组变跨结构(2)之间的横移支架上还安装抓板机构(4),抓板机构(4)中形成夹取道床板的抓取空间,且抓取空间在Y轴方向以及X轴方向的间距均可调整;
在X轴方向同侧的抓板机构(4)之间设置垂向精调结构,启动垂向精调结构,抓板机构(4)在Z轴方向上相对道床板的高度可调整;
精调车本体车头与车尾位置的Y轴方向设置横向精调结构,启动横向精调结构,精调策划本体在X轴或者Y轴方向的位置可调整。
2.根据权利要求1所述的智能精调车,其特征在于:在车架总成短边部分分别设置连接段(11),连接段(11)紧贴车架总成的短边部分;
车架总成长边的端部与连接段(11)的端部之间形成平滑连接段(11)。
3.根据权利要求2所述的智能精调车,其特征在于:所述变跨结构(2)包括变跨上臂(21)、变跨下臂(22)以及支腿套筒(24),变跨上臂(21)的中间部分向外部延伸形成延伸部分(23),变跨上臂(21)的一端铰接在车架总成连接段(11)的端部,其另一端固定在支腿套筒(24)的内侧壁;变跨下臂(22)的一端固定在车架总成上,其另一端穿设延伸部分(23)铰接在支腿套筒(24)上,其中,在支腿套筒(24)上,变跨上臂(21)的另一端位于变跨下臂(22)的上方;
在支腿套筒(24)内置驱动缸,支腿套筒(24)的底端安装固定支腿(25),固定支腿(25)与内置驱动缸的伸缩端连接,支腿套筒(24)朝向外部的一侧安装垂直支腿(26),在垂直支腿(26)的底端通过伸缩驱动缸安装轮组结构(3)。
4.根据权利要求3所述的智能精调车,其特征在于:所述轮组结构(3)包括轮架(32),轮架(32)的顶端安装回转齿盘(31),固定支腿(25)的底端嵌入回转齿盘(31)内,回转齿盘(31)通过转向驱动电机(38)驱动相对固定支腿(25)进行旋转;
在轮架(32)的内部安装轮胎(33),轮胎(33)的转轴穿设轮架(32),且转轴的端部通过卡板(34)卡设在轮架(32)上,与轮架(32)设置卡板(34)相邻的侧壁上安装涨紧轮(35)支架,涨紧轮(35)支架上对称安装两个涨紧轮(35),还包括行走驱动电机(36),行走驱动电机(36)的电机轴与轮胎(33)的转轴通过两条链条(37)进行连接,每条链条(37)的上方匹配啮合一个涨紧轮(35)。
5.根据权利要求4所述的智能精调车,其特征在于:所述抓板机构(4)包括升降结构(41)、抓板机构过渡架(42)、夹爪连接板(43)以及夹爪(46),在每组变跨结构(2)之间的横移支架(1)上安装至少一个升降结构(41),升降结构(41)的底端固定抓板机构过渡架(42),在抓板机构过渡架(42)上安装抓板支架(44),在抓板支架(44)的每个侧面上分别安装两个抓取驱动缸(45),抓取驱动缸(45)的伸缩端朝向相邻抓板支架(44)的端部,在抓取驱动缸(45)的伸缩端安装夹爪连接板(43),位于同侧的夹爪连接板(43)之间安装夹爪(46),在夹爪连接板(43)之间的抓板支架(44)上还安装支护紧机构(47)。
6.根据权利要求5所述的智能精调车,其特征在于:所述的升降结构(41)包括垂向精调驱动缸(5)、升降导柱(411)、万向连接座(412)以及法兰连接座(413),垂向精调驱动缸(5)安装在横移支架(1)上,升降导柱(411)的一端固定在垂向精调驱动缸(5)上,升降导柱(411)的另一端通过万向连接座(412)与法兰连接座(413)的一端连接,法兰连接座(413)的另一端固定抓板机构过渡架(42);
在升降导柱(411)上套设导向套(414)进行导向,万向连接座(412)上套设万向连接套(415)。
7.根据权利要求6所述的智能精调车,其特征在于:位于精调车本体头部位置的横移支架(1)上安装两个垂向精调驱动缸(5),位于精调车本体尾部位置的横移支架(1)安装一个升降结构(41),位于头部的两个垂向精调驱动驱动缸(5)形成连接线,尾部的垂向精调驱动缸(5)位于贯穿连接线中心的垂直线上;
所述垂向精调结构还包括垂向精调支架(6),其两端分别固定在位于X轴方向同侧的抓板机构(4),位于X轴方向另一个同侧的抓板机构(4)上同样固定一个垂向精调支架(6)。
8.根据权利要求7所述的智能精调车,其特征在于:所述横向精调结构包括三个横向精调驱动缸(7),在精调车本体的头部位置安装一个横向精调驱动缸(7),其固定端安装在车架总成上,其活动端连接在横移支架(1)长边上;
在精调车本体尾部位置安装两个横向精调驱动缸(7),两个横向精调驱动缸(7)的固定端均安装在车架总成尾部的连接段(11),且两个横向精调驱动缸(7)的固定端在Y轴方向上有距离;
两个横向精调驱动缸(7)的活动端同时安装在横移支架(1)的同一个位置,且活动端同样位于贯穿连接线中心的垂直线上。
9.一种基于权利要求8所述智能精调车的精调方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤S1:启动精调车本体,行走驱动电机(36)驱动轮胎(33)运行,精调车本体行驶至精调工位,支腿套筒(24)的内置驱动缸启动,控制垂直支腿(26)收缩,收起轮胎(33),固定支腿(25)抵住地面,精调车本体固定;
步骤S2:测量精调车本体坐标,计算精调车本体中抓板机构(4)与道床板相对位置,使抓板机构(4)位置与道床板位置匹配;
步骤S3:启动抓板机构(4),夹爪(46)伸出夹住道床板的垂向支护,将道床板抓取;
步骤S4:启动横向精调驱动缸(7)以及垂向精调驱动缸(5),进行第一次精调;
步骤S5:支护锁紧机构(47)锁紧道床板上垂向支护的支护支腿,对道床板形成支撑;
步骤S6:测量道床板坐标,计算道床板位置;
步骤S7:若步骤S6中道床板位置达标,则松开夹爪(46),若道床板位置未达标,则进行补偿精调;
步骤S8:再次对道床板坐标进行计算,若道床板在Z轴方向的高度存在偏差,支护锁紧机构(47)调整支护支腿的高度进行补偿;若道床板在Z轴方向的高度无偏差,收起支护锁紧机构(47);
步骤S9:启动支腿套筒(24)的内置驱动缸,垂直支腿(26)伸出,轮胎(33)同步伸出,精调车本体准备进入下一个精调工位。
10.根据权利要求9所述智能精调车的精调方法,其特征在于:步骤S7中,若道床板位置未达标,进行补偿精调的步骤包括:
步骤S71:启动横向精调驱动缸(7)以及垂向精调驱动缸(5),再次进行精调;
步骤S72:再次精调后,锁紧支护支腿,对道床板位置进行测量计算,直至道床板位置达标。

说明书全文

一种智能精调车及精调方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种智能精调车及精调方法,属于轨道施工设备领域。

背景技术

[0002] 在CRTSⅢ轨道结构施工过程中,需要铺设大量的道床板,目前我国的无砟轨道测量主要是以人工为主,由于传统的测量方法对高程及平整度控制难度大,导致在铺设过程中存在底座板高低不平现象较多、自密实混凝土局部厚度不足以及局部厚度超出标准要求的现象,同时大部分依赖人工作业,还会导致效率低,对施工人员的从业素质要求高,现场管理难度增大。
[0003] 因此亟需设计一种智能精调车,以提高施工效率以及施工精度

发明内容

[0004] 本发明提供一种智能精调车及精调方法,以自动化控制实现铺板精度的提升,同时节省人力资源。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006] 一种智能精调车,包括精调车本体,其内包括车架总成,其呈长方型结构设置,[0007] 在车架总成的内部安装横移支架,所述的横移支架呈与车架总成匹配的长方型结构,以横移支架的中心为原点,其长边方向为X轴,短边方向为Y轴,垂直于横移支架的方向为Z轴,建立三维坐标系
[0008] 车架总成位于X轴方向的侧壁上分别安装两个变跨结构,变跨结构靠近相邻的车架总成短边,当变跨结构通过固定支腿支撑在地面时,精调车本体相对地面的距离可调整;在Y轴方向同侧的两个变跨结构为一组,每组变跨结构实现精调车本体在Y轴方向的距离改变;
[0009] 每个变跨结构的一侧设置轮组结构,所述轮组结构位于变跨结构朝向外部的一侧;轮组结构内车轮旋转,精调车本体在X轴方向或者Y轴方向或者由X轴、Y轴构成的平面内任意度行驶;
[0010] 每组变跨结构之间的横移支架上还安装抓板机构,抓板机构中形成夹取道床板的抓取空间,且抓取空间在Y轴方向以及X轴方向的间距均可调整;
[0011] 在X轴方向同侧的抓板机构之间设置垂向精调结构,启动垂向精调结构,抓板机构在Z轴方向上相对道床板的高度可调整;
[0012] 精调车本体车头与车尾位置的Y轴方向设置横向精调结构,启动横向精调结构,精调策划本体在X轴或者Y轴方向的位置可调整;
[0013] 作为本发明的进一步优选,在车架总成短边部分分别设置连接段,连接段紧贴车架总成的短边部分;
[0014] 车架总成长边的端部与连接段的端部之间形成平滑连接段。
[0015] 作为本发明的进一步优选,所述变跨结构包括变跨上臂、变跨下臂以及支腿套筒,变跨上臂的中间部分向外部延伸形成延伸部分,变跨上臂的一端铰接在车架总成连接段的端部,其另一端固定在支腿套筒的内侧壁;变跨下臂的一端固定在车架总成上,其另一端穿设延伸部分铰接在支腿套筒上,其中,在支腿套筒上,变跨上臂的另一端位于变跨下臂的上方;
[0016] 在支腿套筒内置驱动缸,支腿套筒的底端安装固定支腿,固定支腿与内置驱动缸的伸缩端连接,支腿套筒朝向外部的一侧安装垂直支腿,在垂直支腿的底端通过伸缩驱动缸安装轮组结构;
[0017] 作为本发明的进一步优选,所述轮组结构包括轮架,轮架的顶端安装回转齿盘,固定支腿的底端嵌入回转齿盘内,回转齿盘通过转向驱动电机驱动相对固定支腿进行旋转;
[0018] 在轮架的内部安装轮胎,轮胎的转轴穿设轮架,且转轴的端部通过卡板卡设在轮架上,与轮架设置卡板相邻的侧壁上安装涨紧轮支架,涨紧轮支架上对称安装两个涨紧轮,还包括行走驱动电机,行走驱动电机的电机轴与轮胎的转轴通过两条链条进行连接,每条链条的上方匹配啮合一个涨紧轮;
[0019] 作为本发明的进一步优选,所述抓板机构包括升降结构、抓板机构过渡架、夹爪连接板以及夹爪,在每组变跨结构之间的横移支架上安装至少一个升降结构,升降结构的底端固定抓板机构过渡架,在抓板机构过渡架上安装抓板支架,在抓板支架的每个侧面上分别安装两个抓取驱动缸,抓取驱动缸的伸缩端朝向相邻抓板支架的端部,在抓取驱动缸的伸缩端安装夹爪连接板,位于同侧的夹爪连接板之间安装夹爪,在夹爪连接板之间的抓板支架上还安装支护紧机构;
[0020] 作为本发明的进一步优选,所述的升降结构包括垂向精调驱动缸、升降导柱、万向连接座以及法兰连接座,垂向精调驱动缸安装在横移支架上,升降导柱的一端固定在垂向精调驱动缸上,升降导柱的另一端通过万向连接座与法兰连接座的一端连接,法兰连接座的另一端固定抓板机构过渡架;
[0021] 在升降导柱上套设导向套进行导向,万向连接座上套设万向连接套;
[0022] 作为本发明的进一步优选,位于精调车本体头部位置的横移支架上安装两个垂向精调驱动缸,位于精调车本体尾部位置的横移支架安装一个升降结构,位于头部的两个垂向精调驱动缸形成连接线,尾部的垂向精调驱动缸位于贯穿连接线中心的垂直线上;
[0023] 所述垂向精调结构还包括垂向精调支架,其两端分别固定在位于X轴方向同侧的抓板机构,位于X轴方向另一个同侧的抓板机构上同样固定一个垂向精调支架;
[0024] 作为本发明的进一步优选,所述横向精调结构包括三个横向精调驱动缸,在精调车本体的头部位置安装一个横向精调驱动缸,其固定端安装在车架总成上,其活动端连接在横移支架长边上;
[0025] 在精调车本体尾部位置安装两个横向精调驱动缸,两个横向精调驱动缸的固定端均安装在车架总成尾部的连接段,且两个横向精调驱动缸的固定端在Y轴方向上有距离;
[0026] 两个横向精调驱动缸的活动端同时安装在横移支架的同一个位置,且活动端同样位于贯穿连接线中心的垂直线上;
[0027] 一种基于所述智能精调车的精调方法,具体包括以下步骤:
[0028] 步骤S1:启动精调车本体,行走驱动电机驱动轮胎运行,精调车本体行驶至精调工位,支腿套筒的内置驱动缸启动,控制垂直支腿收缩,收起轮胎,固定支腿抵住地面,精调车本体固定;
[0029] 步骤S2:测量精调车本体坐标,计算精调车本体中抓板机构与道床板相对位置,使抓板机构位置与道床板位置匹配;
[0030] 步骤S3:启动抓板机构,夹爪伸出夹住道床板的垂向支护,将道床板抓取;
[0031] 步骤S4:启动横向精调驱动缸以及垂向精调驱动缸,进行第一次精调;
[0032] 步骤S5:支护锁紧机构锁紧道床板上垂向支护的支护支腿,对道床板形成支撑;
[0033] 步骤S6:测量道床板坐标,计算道床板位置;
[0034] 步骤S7:若步骤S6中道床板位置达标,则松开夹爪,若道床板位置未达标,则进行补偿精调;
[0035] 步骤S8:再次对道床板坐标进行计算,若道床板在Z轴方向的高度存在偏差,支护锁紧机构调整支护支腿的高度进行补偿;若道床板在Z轴方向的高度无偏差,收起支护锁紧机构;
[0036] 步骤S9:启动支腿套筒的内置驱动缸,垂直支腿伸出,轮胎同步伸出,精调车本体准备进入下一个精调工位;
[0037] 作为本发明的进一步优选,步骤S7中,若道床板位置未达标,进行补偿精调的步骤包括:
[0038] 步骤S71:启动横向精调驱动缸以及垂向精调驱动缸,再次进行精调;
[0039] 步骤S72:再次精调后,锁紧支护支腿,对道床板位置进行测量计算,直至道床板位置达标。
[0040] 通过以上技术方案,相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
[0041] 1、本发明提供的智能精调车,可以实现模板施工效率2‑4倍的大幅度提升;
[0042] 2、本发明提供的智能精调车操作时对操作者的技能要求较低,可以缩减精调或者精测人员,节省人力资源;
[0043] 3、本发明提供的智能精调车,通过相关精调方法,可以将轨道板精调的效率整体提升2‑3倍,大量减少对技术人员从业要求的需求,节省超一半以上人力资源。附图说明
[0044] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0045] 图1是本发明提供的优选实施例的整体结构示意图;
[0046] 图2是本发明提供的优选实施例中横移支架的结构示意图;
[0047] 图3‑图4是本发明提供的优选实施例在X以及Y轴方向上进行距离调整的状态示意图;
[0048] 图5是本发明提供的优选实施例通过轮组机构在多个角度进行切换的示意图;
[0049] 图6是本发明提供的优选实施例中抓板机构可适应不同尺寸道床板调整的某一状态示意图;
[0050] 图7是本发明提供的优选实施例中支腿套筒部分的结构示意图;
[0051] 图8是本发明提供的优选实施例中轮组结构的示意图;
[0052] 图9是本发明提供的优选实施例中抓板机构结构示意图;
[0053] 图10是本发明提供的优选实施例中抓板机构的剖视图;
[0054] 图11是本发明提供的优选实施例中升降结构示意图;
[0055] 图12是本发明提供的优选实施例在进行精调操作时的状态示意图;
[0056] 图13是本发明提供的优选实施例中在垂直投影下棱镜在道床板内的位置点位示意图;
[0057] 图14是本发明提供的优选实施例内部整体结构示意图。
[0058] 图中:1为横移支架,11为连接段,2为变跨结构,21为变跨上臂,22为变跨下臂,23为延伸部分,24为支腿套筒,25为固定支腿,26为垂直支腿,27为内置驱动缸,28为传感器,3为轮组结构,31为回转齿盘,32为轮架,33为轮胎,34为卡板,35为涨紧轮,36为行走驱动电机,37为链条,38为转向驱动电机,4为抓板机构,41为升降结构,411为升降导柱,412为万向连接座,413为法兰连接座,414为导向套,415为万向连接套,42为抓板机构过渡架,43为夹爪连接板,44为抓板支架,45为抓取驱动缸,46为夹爪,47为支护锁紧机构,5为垂向精调驱动缸,6为垂向精调支架,7为横向精调驱动缸。

具体实施方式

[0059] 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。本申请的描述中,需要理解的是,术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度,因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案,并不限制本发明的保护范围。
[0060] 目前我国针对无砟轨道的铺设,通常是由底部开始顺次铺设底座、隔离层、弹性缓冲垫层、自密实混凝土、轨道板以及轨,在这些若干层的铺设过程中,如背景技术中阐述的,多数是通过人工操作,因此常常存在两方面较为突出的问题,第一,人工铺设时多存在底座板高低不平顺、自密实混凝土局部厚度不足的问题,第二,现阶段基于人工铺设的传统测量方法会导致高程及平整度控制难度大,作业效率低。
[0061] 因此本申请旨在提供一种智能精调车,整体结构如图1所示,为了方便阐述内部结构,本申请同时提供了图14,在精调车本体中包含了车架总成以及位于车架总成底部的横移支架1,这两部分结合精调结构的相互配合,可以在后续工序中实现精调车本体在对道床板施工时各个方向的精调;在细节部分,本申请设计了变跨结构2、轮组结构3以及抓板机构4,精调工况的实现,依赖变跨结构、轮组结构在轮间距部分的协调运作,依赖抓板机构对道床板的精准抓取、放下以及辅助精调,自动化的设计共同作用实现了模板施工以及精调效率的整体提升。
[0062] 接下来就对精调车本体中各个部分结合相关附图进行详细的阐述。首先是本申请提供的横移支架,如图2所示,横移支架呈长方型结构,其与车架总成的长方型框架匹配,由于本申请提供的智能精调车是建立在三维六自由度的立体空间内进行动点调整的,因此为了方便后续对各个结构的介绍,我们需要建立三维坐标系,以横移支架的中心为原点,其长边方向为X轴,短边方向为Y轴,垂直于横移支架的方向为Z轴。
[0063] 车架总成位于X轴方向的侧壁上分别安装两个变跨结构,变跨结构靠近相邻的车架总成短边,当变跨结构通过固定支腿25支撑在地面时,精调车本体相对地面的距离可调整(这里给出图3作为示例);在Y轴方向同侧的两个变跨结构为一组,每组变跨结构实现精调车本体在Y轴方向的距离改变(图4作为示例);
[0064] 每个变跨结构的一侧设置轮组结构,所述轮组结构位于变跨结构朝向外部的一侧;轮组结构内车轮旋转,精调车本体在X轴方向或者Y轴方向或者由X轴、Y轴构成的平面内任意角度行驶;也就是说轮组结构可以实现精调车本体多个角度自由切换行驶,即如图5所示,图5中包括了四个示例走向,5a为图例视角的左右行走(Y轴方向),5b为图例视角的转向,5c为图例视角的前后行走(Z轴方向),以及5d为图例视角的斜线行走。
[0065] 每组变跨结构之间的横移支架上还安装抓板机构,抓板机构中形成夹取道床板的抓取空间,且抓取空间在Y轴方向以及X轴方向的间距均可调整;抓取空间在Y轴方向的间距调整适应不同宽度的道床板的抓取需求,在X轴方向的间距调整适应不同长度的道床板的抓取需求,这里为了清楚的表达申请的意思,以图6所示提供了在X轴方向调整后某一状态的示意图。
[0066] 接下来就是关于精调部分,在X轴方向同侧的抓板机构之间设置垂向精调结构,启动垂向精调结构,抓板机构在Z轴方向上相对道床板的高度可调整;精调车本体车头与车尾位置的Y轴方向设置横向精调结构,启动横向精调结构,精调策划本体在X轴或者Y轴方向的位置可调整。
[0067] 针对车架总成,在实际试验时,为了方便各个部件紧固连接,图2所示,在车架总成短边部分分别设置连接段11,连接段紧贴车架总成的短边部分;车架总成长边的端部与连接段的端部之间形成平滑连接段。
[0068] 图3所示,所述变跨结构包括变跨上臂21、变跨下臂22以及支腿套筒24,变跨上臂的中间部分向外部延伸形成延伸部分23,变跨上臂的一端铰接在车架总成连接段的端部,其另一端固定在支腿套筒的内侧壁;变跨下臂的一端固定在车架总成上,其另一端穿设延伸部分铰接在支腿套筒上,其中,在支腿套筒上,变跨上臂的另一端位于变跨下臂的上方;
[0069] 图7所示,在支腿套筒内置驱动缸27,支腿套筒的底端安装固定支腿,固定支腿与内置驱动缸的伸缩端连接,支腿套筒朝向外部的一侧安装垂直支腿26,在垂直支腿的底端安装轮组结构,这里垂直支腿是通过伸缩驱动缸控制其伸缩,同时在固定支腿内安装传感器28,以进行实时状态监测。图8所示,所述轮组结构包括轮架32,轮架的顶端安装回转齿盘31,固定支腿的底端嵌入回转齿盘内,回转齿盘通过转向驱动电机38驱动相对固定支腿进行旋转;在轮架的内部安装轮胎33,轮胎的转轴穿设轮架,且转轴的端部通过卡板34卡设在轮架上,与轮架设置卡板相邻的侧壁上安装涨紧轮35支架,涨紧轮支架上对称安装两个涨紧轮,还包括行走驱动电机36,行走驱动电机的电机轴与轮胎的转轴通过两条链条37进行连接,每条链条的上方匹配啮合一个涨紧轮。
[0070] 精调车本体在运行时,需要行驶到指定的精调工位,那么此时轮组结构启动,回转齿盘的设置,即可实现轮胎在各个方向上的旋转,链传动机构部分(这里只的是涨紧轮以及链条的啮合)实现轮胎在某个方向上的移动。待精调车本体至指定工位,上述变跨结构启动,在Y轴方向上确认间隔,支腿套筒内的内置驱动缸启动,固定支腿形成对精调车本体的支撑。
[0071] 当精调车本体在指定精调工位处完成车位固定后,抓板机构即做出回应。图9所示,所述抓板机构包括升降结构41、抓板机构过渡架42、夹爪连接板43以及夹爪46,在每组变跨结构之间的横移支架上安装至少一个升降结构,升降结构的底端固定抓板机构过渡架,在抓板机构过渡架上安装抓板支架44,在抓板支架的每个侧面上分别安装两个抓取驱动缸45,抓取驱动缸的伸缩端朝向相邻抓板支架的端部,在抓取驱动缸的伸缩端安装夹爪连接板,位于同侧的夹爪连接板之间安装夹爪,从图9的视角可以看出,抓板支架朝向可视侧的部分,设置两个抓取驱动缸,抓取驱动缸的收缩端均是朝向视角的左右侧,这是为了便于安装夹爪连接板,当夹爪连接板安装在对应的抓取驱动缸收缩端时,启动抓取驱动缸,夹爪连接板即可向左方或者右方伸缩,而在同一侧的两个夹爪连接板之间安装了夹爪,抓取驱动缸的伸缩,实现图9视角方向左右间距的调整,其实即为夹爪之间的距离调整,这个距离对应到三维坐标系中就是Y轴方向的间距,适应不同宽度的道床板。在本申请中,抓板机构在精调车本体的尾部还设有一个,同时在图6所示的视角来说,在三维坐标系的X轴方向还可以针对前后的抓板机构位置调整,满足不同长度的道床板。
[0072] 基于图9视图,给出了一个关于其的剖视图,即图10所示,其主要为了体现在夹爪连接板之间的抓板支架上还安装支护锁紧机构47。支护锁紧机构的设置,是因为夹爪在夹取道床板时,实际是抓取的道床板上的垂向支护,那么需要保证夹爪能够稳稳的夹紧道床板,因此在实现夹爪的定位时,还需要对道床板的位置做一个定位,这里就是通过支护锁紧机构的锁紧与打开完成。
[0073] 抓板机构除了需要在平向的距离进行调整,还需要在垂直向(Z轴方向)进行调整,才能满足精准的夹取与放下道床板,这里就是前述提到的升降结构,图11所示,升降结构包括垂向精调驱动缸5、升降导柱411、万向连接座412以及法兰连接座413,垂向精调驱动缸安装在横移支架上,升降导柱的一端固定在垂向精调驱动缸上,升降导柱的另一端通过万向连接座与法兰连接座的一端连接,法兰连接座的另一端固定抓板机构过渡架;在升降导柱上套设导向套414进行导向,万向连接座上套设万向连接套415。垂向精调驱动缸启动,升降导柱的伸缩满足夹爪相对道床板的高度调整。
[0074] 接下来就是针对本申请的另一个创新点,精调部分的阐述,位于精调车本体头部位置的横移支架上安装两个垂向精调驱动缸,位于精调车本体尾部位置的横移支架安装一个升降结构,位于头部的两个垂向精调驱动缸形成连接线,尾部的垂向精调驱动缸位于贯穿连接线中心的垂直线上;从图2视角可以明显看出,本申请中包含三个垂向精调驱动缸,这三个垂向精调驱动缸同时还兼具对抓板机构施行夹取以及放下道床板的指令发送。为了更好的实现在Z轴方向的精调,是需要图例视角前后两个抓板机构共同作用实现的,垂向精调结构还包括垂向精调支架6,其两端分别固定在位于X轴方向同侧的抓板机构,位于X轴方向另一个同侧的抓板机构上同样固定一个垂向精调支架。
[0075] 图2中还可以看出所述横向精调结构包括三个横向精调驱动缸7,在精调车本体的头部位置安装一个横向精调驱动缸,其固定端安装在车架总成上,其活动端连接在横移支架长边上;从图中可以看出,横向精调驱动缸以垂直于X轴方向布设的,那么当其启动时,可以使得横移支架和车架总成在Y轴方向发生相对移动。
[0076] 在精调车本体尾部位置安装两个横向精调驱动缸,两个横向精调驱动缸的活动端均安装在车架总成尾部的连接段,且两个横向精调驱动缸的固定端在Y轴方向上有距离;两个横向精调驱动缸的活动端同时安装在横移支架的同一个位置,且活动端同样位于贯穿连接线中心的垂直线上。启动尾部的两个横向精调驱动缸,活动端同时向固定端施加推力,由于两个横向精调驱动缸的固定端集成在横移支架的同一个位置,且这个位置位于中心的垂直线上,那么推力会推动横移支架和车架总成在X轴方向发生相对移动。上述两种协作方式,实现了精调车本体在X轴以及Y轴方向上的精调。
[0077] 这里需要单独阐述的是,上述所有机构在运行时,需要相关控制系统进行指令发送,这是依托相关的液压平台总成以及电气平台总成完成,为业内较为公知的控制系统,这里不做赘述,在精调车本体内还布设司机室总成,显然是需要操作者操作运行,也是公知。
[0078] 最后本申请还提供了智能精调车的精调方法,在精调方法主要如图12提供的几个步骤,如固定车体、利用精调、抓板等机构配合顶起车辆、变跨结构调整间距以及放下车体完成操作,具体包括以下步骤:
[0079] 步骤S1:启动精调车本体,行走驱动电机驱动轮胎运行,精调车本体行驶至精调工位,支腿套筒的内置驱动缸启动,控制垂直支腿收缩,收起轮胎,固定支腿抵住地面,精调车本体固定;
[0080] 步骤S2:测量精调车本体坐标,计算精调车本体中抓板机构与道床板相对位置,使抓板机构位置与道床板位置匹配;
[0081] 步骤S3:启动抓板机构,夹爪伸出夹住道床板的垂向支护,将道床板抓取;
[0082] 步骤S4:启动横向精调驱动缸以及垂向精调驱动缸,进行第一次精调;
[0083] 步骤S5:支护锁紧机构锁紧道床板上垂向支护的支护支腿,对道床板形成支撑;
[0084] 步骤S6:测量道床板坐标,计算道床板位置;
[0085] 步骤S7:若步骤S6中道床板位置达标,则松开夹爪,若道床板位置未达标,则进行补偿精调;
[0086] 若道床板位置未达标,进行补偿精调的步骤包括:
[0087] 步骤S71:启动横向精调驱动缸以及垂向精调驱动缸,再次进行精调;
[0088] 步骤S72:再次精调后,锁紧支护支腿,对道床板位置进行测量计算,直至道床板位置达标
[0089] 步骤S8:再次对道床板坐标进行计算,若道床板在Z轴方向的高度存在偏差,支护锁紧机构调整支护支腿的高度进行补偿;若道床板在Z轴方向的高度无偏差,收起支护锁紧机构;
[0090] 步骤S9:启动支腿套筒的内置驱动缸,垂直支腿伸出,轮胎同步伸出,精调车本体准备进入下一个精调工位。
[0091] 在上述精调方法里,多处涉及到计算坐标位置的步骤,这是因为需要通过实时坐标定位,得出理论需要的调节基准,从而根据计算得出的角度去执行;为了更加直观的体现精调步骤,本申请给出了关于抓板机构进行抓板操作时在X轴以及Y轴方向精调的详细计算过程作为一个示例。
[0092] 图13所示,将本申请中涉及到的三个横向精调驱动缸化为在坐标系中的三个点,首先在精调车本体入场前,需要定位道床板棱镜坐标,图中标出的五个圆圈即为在垂直投影下棱镜在道床板内的位置(其中A、B以及C是三个横向精调驱动缸对应的位置,E和F是与A和B相邻的抓板机构中对应的夹爪位置),首先测量精调车本体入场前道床板棱镜坐标,分别为A(xa,ya,za)、B(xb,yb,zb)以及C(xc,yc,zc),精调车本体入场后A和B处棱镜坐标虚拟值分别为M(xm,ym,zm)以及N(xn,yn,zn);
[0093] 那么按照理论计算道床板与X轴的夹角α:tanα=[(ya+yb)/2‑yc]/[xc‑(xa+xb)/2],即横向精调驱动缸旋转α°,即可满足精调要求,此时M(xm,ym),N(xn,yn);接着判断道床板是左右倾斜还是前后倾斜,即是偏向X轴方向还是偏向Y轴方向,若za+zb=2zc则道床板左右倾斜,设道床板左右倾斜角度为θ: 此时C点
的横向精调驱动缸需伸长Ltanθ,若za=zb则道床板前后倾斜,设道床板前后倾斜角度为θ:
此时A点的横向精调驱动缸需伸长Ksin
θ/2,B点的横向精调驱动缸需缩短Ksinθ/2;此时E和F处抓板机构上棱镜的坐标值分别为E(xe,ye,ze)和F(xf,yf,zf),计算得出精调车本体左右倾斜角度为β:tanβ=(zm‑zn)/(ym‑yn),接着继续计算各个横向精调驱动缸需伸长的长度,具体计算过程为:
[0094] E’坐标(xe’,ye’)=(xa+j(xa‑xc)/u,ya+k(yb‑ya)/i),
[0095] 现在对E’点在YZ平面内做一直线,直线斜率为‑1/tanβ,
[0096] z‑ze’=‑1/tanβ(y‑ye’)&&x=xe’=>(1/tanβ)y+z‑ze’‑(1/tanβ)ye’=0&&x=xe’
[0097] 与【过E点与精调车平行的平面】tanβy‑z+ze‑tanβye=0
[0098] 相交交点为:E”坐标(xe”,ye”,ze”)=(xe’,n,tanβn+ze‑tanβye),[0099] 其中n=(ze’‑ze+tanβye+1/tanβye’)/(1/tanβ+tanβ),
[0100] E”‑E:(xe”‑xe,ye”‑ye,ze”‑ze)即为横向精调驱动缸活动点需调整的坐标差,以精调车水平机构面为参考面Δx偏移量为:xe”‑xe,Δy偏移量为:(ye”‑ye)/cosβ,查看当前横向精调驱动缸活动点M(xm,ym)和N(xn,yn)的当前坐标,各加上x和y的偏移量,计算出偏移后的坐标即将M移动至(xm+Δx,ym+Δy),N移动至(xn+Δx,yn+Δy),此时满足了三个横向精调驱动缸的伸缩指定长度,若同时满足垂向精调驱动缸的指定长度,即计算E’和E”的距离|E'E”|= 将三个垂向精调驱动缸伸长|E'E”|,则抓板机构与道床板重合,满足抓板定位。
[0101] 综上可知,本申请提供的智能精调车及精调方法,可以实现以下几个方面的目的:
[0102] 在模板施工效率上提升约2‑4倍,可以将时间控制在10min/板;缩减了精调以及精测人员,依靠自动化的设计,将传统操作时需要的4‑6人成功减少至2人;在质量上依靠自动化控制力将铺板的精度控制在了2‑3mm内;最后将轨道板精调整体效率提升了2‑3倍,节省一半以上的人力资源,大量减少技术工人的需求,适合大范围推广。
[0103] 本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0104] 本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
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