[发明专利]一种设备行进过程轨距变化自动感应检测装置及控制方法

说明书

本发明涉及城市轨道交通工程设备及方法技术领域，具体是一种设备行进过程轨距变化自动感应检测装置及控制方法，当轨距发生变化时，即时检测轨道相对走行轮位置变化数据传送到上位机控制系统，根据变化测量控制走行轮相对轨道移动，实现行进过程自动变跨。本发明同现道床施工方法相比，其优点在于：通用性强，可与轨道施工中的各种自动变跨设备建立连接；信号稳定，显示直观，方便调整；结构紧凑，拆装方便；使用范围广，即可应用在钢轨的偏移量检测，如：变跨铺轨机；同时亦可应用于直线运动的物体相对与基础部分发生偏移时的状态检测，如：大跨度桥式或门式起重机、皮带轮传送等；价格低廉，经济可靠。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通工程设备及方法技术领域，具体是一种设备行进过程轨距变化自动感应检测装置及控制方法。

背景技术

目前我国轨道工程施工中，设备对行进中自动检测变化轨距的纠偏并无成功先例，常用的的起重机纠偏多采用PID变频纠偏技术，但对于轨距时刻变化的地铁施工不能够采用此类技术，并且变频纠偏是以控制系统的一个组成部分，无模块化、通用性不强，其发展前景受到一定的制约。目前常用的传感装置有：压力、位移、光电等传感器，其信号类型多以模拟量形式存在。但用作设备行进中感应变跨，其效果并不理想。从结构特点上可分为两个类型：一种是接触式传感，另一种为非接触式传感；而从信号类型上可分为节点量传感和模拟量传感。其性能分析如下：接触式（如接近开关）节点量长期接触磨损严重，另外接触式存在行程问题当触点弹片发生弹性形变时，易导致传感信号失真，不适合应用于复杂工作条件下的轨道施工设备上；接触式模拟量传感（如压力、位移传感器），长期工作磨损严重，机械故障率高，信号易丢失；非接触式模拟量传感（如光电、位移传感器），其灵敏度高，信号源不间断传输，因信号检测轨道表面光洁度不够，易导致信号失真；另外模拟量传感可根据轨距的偏移量变化情况调节变跨速度，在使用过程中会在变跨距离和变跨速度上存在一个平衡临界点，当变跨速度与行进速度平衡时，因轨道表面的不平整性参数微量的变化都会导致变跨电机反复的加减速，电机在反复的冲击载荷的状态下易出现电机或驱动器过热现象。

综上所述，为确保感应信号的稳定性，开发一种以非接触式节点量信号为传感手段，借助光栅工作原理的行进过程自动感应轨距变化检测装置及控制方法，实现行进过程轨距变化自动感应检测纠偏。

发明内容

本发明的目的就是为实现轨道施工设备在行进过程中自动变跨或纠偏技术问题，提供一种设备行进过程轨距变化自动感应检测装置及控制方法。

为了达到上述目的，设计一种设备行进过程轨距变化自动感应检测装置及控制方法，当轨距发生变化时，即时检测轨道相对走行轮位置变化数据传送到上位机控制系统，根据变化测量控制走行轮相对轨道移动，实现行进过程自动变跨。

所述的设备行进过程轨距变化自动感应检测装置，包括电源模块、信号采集模块、信号处理及显示通信模块和上位机，所述的信号采集模块与信号处理及显示通信模块信号相连，用于将采集得到的信号传输至所述的信号处理及显示通信模块并由信号处理及显示通信模块进行分析处理，所述的信号处理及显示通信模块与上位机信号相连，用于将经信号处理及显示通信模块分析处理后得到的控制信号输出至上位机，并由上位机完成对设备的驱动控制，所述的电源模块用于为信号处理模块、信号采集模块及显示通信模块供电。

所述的信号采集模块包括四组光电信号采集装置，所述的四组光电信号采集装置分别设于所述设备的行进方向前端的左右两侧和行进方向后端的左右两侧，每组光电信号采集装置上设有若干个光电接近开关。

所述的信号处理及显示通信模块包括信号处理模块和通信显示模块，所述的信号处理模块用于接收光电信号采集装置的开关量信号，在进行处理计算后将处理数据传输至通信显示模块，由所述的通信显示模块显示两股钢轨的偏移量数值，并向上位机输出变跨信号。

所述的电源模块用于将220V的交流输入电压转换为24V和5V的直流输出电压，所述的24V地直流输出电压用于为信号采集模块和通信显示模块供电，所述的5V的直流输出电压用于为信号处理模块供电。