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D08-32型捣固车及其精度测量系统概况08-32自动抄平起拨道捣固车是集机、电、液、气为一体的大型养路机械主要由两轴转向架、主车架、前后司机室、捣固装置、起拨道装置、夯实装置、检测装置、液压系统、电气系统、气动系统、动力及动力传动系统、制动系统、操纵等装置组成该机为双枕捣固车,作业走行为步进式,能进行起道、拨道、抄平、钢轨两侧枕下道罐捣固和枕端道硝夯实作业该机利用车上测量系统,可对作业前、后线路的轨道几何参数进行测量及记录,并通过控制系统,实现按设定的轨道几何参数进行作业作业控制可选择手动或自动形式D08-32型捣固车精度系统主要包括拨道系统及抄平系统,拨道系统主要完成线路方向的检测及校正,抄平系统主要完成线路纵横向水平的校正抄平及拨道系统联合对轨道进行精度校正,即可完成线路几何精度的校准
(一)线路方向检测系统现有的线路方向检测系统主要有基于三个测点及四个测点的绳正法三点法通过两个基准点之间张紧一根2mm的钢绳,在基准钢绳之间的拨道测量小车上通过一个矢距传感器测量当前点的矢距,与计算机通过计算的理论矢距比较得到当前点的矢距偏差,再控制起拨道装置进行左右拨道而消除线路方向偏差四点法同样是在两个基准点之间张紧一根2mm的钢绳,在基准钢绳之间通过两个矢距传感器测量两个矢距H1及H2,这两个矢距之间存在Hl=KH2的关系,H2是作业后B点测量小车位置的矢距,也是作为设定的矢距信号,K为系数如果待作业点的矢距H1不满足上式的几何关系,起拨道装置就进行拨道,直到满足上式为止,也就完成四点法作业下的精度校正
(二)横向水平检测前三个张紧小车(即前张紧小车D、拨道小车C、测量小车B)中央各装有一个电子摆,分别测量作业前、作业过程中、作业后线路的超高它将两条轨道的超高转换成电信号(V=ih,V是电子摆输出电压,i=25mv/mm为当量,h为实际超高),其中,前端的理论超高与前摆所测出的实际超高的差值和输入的基本起道量一起分别形成左右两侧的前端起道量,该起道量以一定的比例关系传送到左右两侧起道模拟控制电路的起道总信号中,形成作业点起道信号的一部份中摆的信号送入沉降补偿控制电路中,而后摆信号不参与作业,仅用于作业后供记录仪记录线路超高状况
(三)纵向水平检测在前张紧小车D和测量小车B上左右各有一根测量杆,左右测量杆的上端各有一根纵向水平测量钢弦,拨道小车c两侧测量杆的上端各有一比例抄平传感器,分别与对应侧的钢弦相连两个比例抄平传感器将两条钢轨的纵向水平转换成电信号,作为反馈信号送入到起道模拟控制电路中
二、影响捣固车作业精度因素影响捣固车作业精度的因素较多,归纳起来主要有电气系统存在的误差,机械测量装置存在的误差,机械及电气系统零点不重合误差,其它人为操作等产生的误差等以下主要对影响测量系统精度的因素进行分析
(一)影响起道系统精度的因素
1、起道系统电气零点及给定值的准确度不论采用“精确法”“近似法”还是进行起道抄平作业,都要求起道系统运算放大电路输出值准确可靠,这样才能使起道抄平作业后的纵向水平偏差最小,因此定期进行起道系统电路的检测是必要的,特别是更换电路板后,必须进行重新校准
2、起道机构各环节的系统误差起道机构各环节的系统误差都会影响作业精度,例如各张紧小车车轮加工精度、车轮选用的材质、加工尺寸的准确性,直接关系到各张紧小车在作业过程中随着作业距离变化时,小车轮缘和接触面伴随着磨损的不同程度,会一定程度影响整车测量系统各传感器测量输出数值的准确性在装配过程中,各小车间的距离以及每个小车两轮子间尺寸,都直接影响到起道及拨道系统的精确度
3、纵向水平基准测量弦线的精度小车上端弦张紧处点如果不等高,将导致纵向水平测量存在偏差
4、比例抄平传感器的精度如果传感器的特性参数线性度、重复性、可靠性、电位器精度等要求不高,将直接影响到传感器在不同时刻、不同过程中输出不同数值等问题,从而影响起道精度
5、抄平钢弦受振动及张紧风压的影响如果测量钢弦选用的钢索质量不好,则不能确保钢弦每次张紧时钢弦的张紧几何状态相同;在捣固作业过程中,车体及轨道产生的振动导致抄平钢弦产生微小抖动,会影响抄平传感器的输出值的准确性抄平传感器动臂上的塑料卡与抄平钢弦长时间接触,会产生机械磨损,增大接触间隙,并产生振动,影响抄平传感器的输出值不稳定另外,作业过程中风压波动大及偏低(低于
0.5MPa)都将对抄平测量产生较大的影响
6、横平补偿影响纵向水平精度从参与控制起道的相关过程和因素看,横向水平与纵向水平是一个矛盾体,如果用起道系统中土mm5修正电位器确保横向水平不超差,则将一定程度上牺牲纵向水平的精度这样为了兼顾横平和纵平的精度都较好,在起道过程中最好给的起道补偿值越小越好,或者不给(实际情况是牺牲纵平、确保横平)
(二)影响拨道系统作业的精度的因素
1、拨道测量系统的位置误差拨道系统各测量小车(A、B、C、D小车)相互间的安装位置及各小车靠轨操作时不能保证基准弦在中心或平行位置都将影响拨道作业的精度,另外测量小车测量轮缘的磨损也将导致拨道测量系统机械零点发生偏移
2、拨道电气控制系统稳定性及重复精度电路板上的运算放大器的放大精度及抗温度稳定性高低,都将影响拨道系统电气零点的偏移,甚至造成较大误差矢距传感器线性度、重复性及可靠性对精度的影响都比较大
3、拨道系统电气零点及机械零点重合误差拨道系统电气零点是在外围传感器输入信号为0的情况下,通过电位器来调整的零点叫电气零点机械零点是保证测量钢弦在中心或平行位置时,矢距传感器无输出信号这两个零点重合的好坏可以通过把D08-32置于理想的直线上,这时检测出来的方向偏差应该为0,保证无拨道动作。