dwl-48連續(xù)走行醒固穩(wěn)定車撥道系統(tǒng)的研究

dwl-48連續(xù)走行醒固穩(wěn)定車撥道系統(tǒng)的研究

隨著鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，列車在線路上的運營速度不斷提高，對線路的質(zhì)量要求也越來越高。在列車不間斷地運行和自然條件的作用下,線路的鋼軌、軌枕、道碴和路基必然會發(fā)生各種各樣的變形或損壞,使線路軌道產(chǎn)生不平順,導(dǎo)致承載力下降。為了確保列車安全平穩(wěn)、快速運行,延長線路各組成部分的使用壽命,必須加強線路的養(yǎng)護和維修工作。為了充分發(fā)揮大型養(yǎng)路機械優(yōu)勢,不斷提高大機線路維修品質(zhì),本文通過對DWL-48連續(xù)走行搗固穩(wěn)定車的起撥道基本原理,通過對電氣控制系統(tǒng)的分析,總結(jié)出線路精測精搗的方法,從而大大提高線路維修作業(yè)精度,使線路設(shè)備經(jīng)常保持良好狀態(tài)。1正確的頭發(fā)1.1撥移量的調(diào)整DWL-48撥道系統(tǒng)采用三點式檢測方法(如圖1所示),以檢測直線為基礎(chǔ)。精確撥道時,起始作業(yè)位置需在線路方向較好無撥移量的地方,確保順坡時前/后張緊測量(B/D點)小車在設(shè)計線路中心線上。前司機室的操作人員,把實測線路方向偏差輸入ALC,或現(xiàn)場根據(jù)軌枕上標注的偏差手動給定撥移量,消除D點小車處偏差對撥道(C點)小車的影響。在長大直線上采用激光撥道,利用激光光束左右橫移時測出的線路偏差替代ALC給定或人工手動給定偏差,提高方向檢測精度,從而實現(xiàn)精確法撥道。1.2撥道伺服閥曲線撥道模擬控制電路(見圖2)是整個撥道模擬控制的中心,來自撥道參數(shù)計算控制板的模擬信號形成總撥道信號輸入到該板中?？倱艿佬盘栞斎牒蠓譃閮陕?一路經(jīng)OP1A和OP1D進入撥道指示表,構(gòu)成撥道指示電路。另一路送到OP2A的反相端,從OP2A輸出經(jīng)過R17后分為兩路:(1)一路至RE2常閉觸頭。當自動撥道信號未到來時,RE2未得電,其常閉觸頭將撥道總信號短路,以使撥道伺服閥中無電流而不進行撥道。只有當存在撥道信號時,才將撥道信號傳遞到后級。(2)另一路經(jīng)R18送入運放OP2B的反相端,手動撥道信號也經(jīng)電阻R26和R9后送到這里。當RE2無動作,并且無手動撥道信號(RE3和RE4不動作)時,調(diào)節(jié)P4使撥道伺服閥中電流為零。OP2B的輸出經(jīng)R22和R23送入OP2C的的反相端,OP2C與其外圍元件構(gòu)成調(diào)節(jié)放大器,其中電位計P5用來調(diào)節(jié)其放大倍數(shù),使通過撥道伺服閥的電流值可以達到最大值15mA。OP2C的輸出經(jīng)R25和P6進入OP4的同相端,調(diào)節(jié)電位計P6可使得OP4的反相端電壓不超過1.5V,即通過撥道伺服閥的電流值不大于1.5V/100=15mA。1.3撥道控制量調(diào)整由于精確法撥道對作業(yè)系統(tǒng)精度要求非常高,當以上幾個參與撥道控制的模擬信號傳輸有誤時,將會直接影響作業(yè)精度,因此應(yīng)將撥道電氣系統(tǒng)進行標定。(1)撥道零點調(diào)整。將車放在標準軌上,且左、右加載方向正確,將前端偏移量、正矢給定值、正矢傳感器測量值等所有參與撥道的控制量調(diào)整為零,調(diào)節(jié)調(diào)零電位計使撥道指針歸零;同時,調(diào)整相應(yīng)電位計使撥道給定值、傳感器測量值等對應(yīng)輸入?yún)?shù)放大值的最大誤差不超過1mm。(2)撥道伺服電流調(diào)整。置所有輸入信號為0,產(chǎn)生自動撥道信號,調(diào)的電位計P4,使撥道伺服電流表指針指在0位。給定3mm撥道量,調(diào)整P5,使伺服電流表指針指在100%處;調(diào)整P6,使伺服電流表指針不超過100%。手動撥道時調(diào)整P10,使撥道伺服電流表指針指在80%處。2正確的出發(fā)2.1起道作業(yè)位起道量線路縱向水平檢測原理與線路方向偏差檢測原理相同,探測桿RMF分別對應(yīng)BCD三點測量小車。為了簡化起道原理的分析,假設(shè)搗固車在線路縱向水平良好的直線上作業(yè),此時起道減少信號、后擺補償信號為零,將沉降補償、手動補償信號也設(shè)為零,這時作業(yè)位起道量由前端起道量、傳感器信號、起道修正補償信號決定?，F(xiàn)以一側(cè)的鋼軌來說明起道作業(yè)情況。順坡時探測桿RMF隨著作業(yè)進行,逐漸由水平狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽點高出F點實際高度。假設(shè)前端給定起道量為H,R點相對于前端F點的高度為HRF,RM和MF表示三測量桿之間的距離?？芍?作業(yè)過程中M點的實際起道值為精確搗固時,上式中除RF外各值均為變量。R點位于作業(yè)過的地段,而F點由虛抬起道量使其與R點水平,因此經(jīng)過起道抄平后M點將與作業(yè)過的線路保持水平。2.2控制線路分析2.2.1補償信號的產(chǎn)生在起道模擬控制電路中(如圖3),有7路信號形成總起道信號:(1)抄平傳感器信號從26z端子輸入經(jīng)過R2分為兩路:一路經(jīng)26b、30z端子至開關(guān)S1,S1用于調(diào)試時切除傳感器信號,平時應(yīng)置斷開位;另一路經(jīng)IC1和P1、R7送到IC5D的反相端形成起道信號。(2)手動補償信號來自于起道修正電位計,從30b輸入,該橫平校正用于選定的浮動鋼軌。(3)前端起道信號來源于前端給定起道量和前超高差信號,從26d輸入,經(jīng)R28和IC4C電壓跟隨器后,輸入到IC5D的反相端形成起道信號。(4)起道修正補償信號從24z輸入后經(jīng)IC4A電壓跟隨器后,再經(jīng)P4、R26輸入到IC5D的反相端,其值與前端起道信號、前超高差信號及衛(wèi)星小車位移有關(guān)。(5)后誤差修正信號來源于后超高差,由8z端子輸入,經(jīng)R30和IC4D輸入到IC5D的反相端。(6)起道減少信號F22來自于ALC系統(tǒng)的模擬輸出ALC-Nr27,從6z輸入,指的是在有超高的曲線上為減小測量誤差而由ALC產(chǎn)生的補償信號。(7)沉降補償信號來源于沉降補償電位計,從18b端子輸入,經(jīng)IC3C反相,再經(jīng)IC3A和R13輸入到IC5D的反相端。當輸入信號為負時,表示起道量增加。當以上輸入信號全為0時,可調(diào)P2使IC5D輸出為0。2.2.2國際習慣法2.從IC5D輸出經(jīng)R57進入IC5C反相端的這一路信號,用來控制起道信號指示燈。當IC5D輸出大于0.52mm(即小于-0.52V)的起道信號時,IC5C就翻轉(zhuǎn)而輸出正飽和電壓,這樣FT1A導(dǎo)通,Re1得電吸合,起道指示燈亮。IC5D輸出經(jīng)R60送往IC6B反相端的一路信號,用來指示起道完成的情況,其中ZD3和ZD4將IC6B的輸出電壓箝位在-10.7～10.7V,使得輸出到起道表的信號不超出指示表最大值。2.2.3自動起道信號產(chǎn)生從IC5D輸出經(jīng)R40到Re2的常閉觸點的一路信號,經(jīng)放大調(diào)節(jié)后,用來控制起道伺服閥。當自動抄平信號未來到時,16b為高電平,Re2不動作,起道信號短路,起道伺服閥上無電流,液壓起道機構(gòu)不動作。當自動起道信號產(chǎn)生時,IC5D輸出的信號經(jīng)R40、R38、R39到達IC6A的反相端。IC6A的輸出經(jīng)R65和R64送入運放IC6C,IC6C與其外圍電路形成調(diào)節(jié)放大器,其中P8用來調(diào)節(jié)當起道到達給定值前3.5～4mm時使伺服閥中的電流開始減小。2.2.4進入同相輸入端s12IC6C的輸出經(jīng)22b端子回送至20b端子,再經(jīng)R12進入IC3B的同相輸入端。IC3B及其外圍元件構(gòu)成起道伺服放大器,其中電位計P10用來調(diào)節(jié)伺服閥的最大電流。2.3自動起道電流的調(diào)整(1)抄平零點的標定。將搗穩(wěn)車放置在一個縱向相對比較平的直線上,使BCD三點小車在一個平面上。置所有的輸入為0,調(diào)P2使起道表針指在0位;調(diào)試所有參與抄平作業(yè)的輸入?yún)?shù)放大值,確保最大的誤差不大于1mm。(2)起道電流調(diào)整。置所有的輸入為0,產(chǎn)生自動起道信號,調(diào)P9使起道伺服電流表指針指在0位。給定3mm起道,調(diào)P8使起道伺服電流表指針指在100%處;調(diào)P10使伺服電流表指針不大于100%。通過對DWL-48起撥道系統(tǒng)的分析可以看出,其數(shù)學(xué)模型充分考慮了B、D點水平偏差及衛(wèi)星小車位移、測量誤差等對作業(yè)位水平的影響,而且誤差修正、補償信號,多采用數(shù)字電路分析處理,大大提高了作業(yè)精度。3施工要求3.1測量數(shù)據(jù)的輸入每天施工前,要結(jié)合當天施工區(qū)域定好施工方案,明確各操作號位的人員分工和作業(yè)流程。工務(wù)部門需提供準確的線路資料,確定起始作業(yè)位置,使D點測量小車盡量處于正確的設(shè)計線路中心線上,三點小車應(yīng)盡量處于同一平面上。在軌枕上標明前端起撥道量(每隔5根軌枕)及各曲線要素點,并標注激光準直時起點和終點位置,相隔400～800m(夜間)。施工地段若建立了CPⅢ網(wǎng),則采用CPⅢ網(wǎng)的測量數(shù)據(jù),操作人員將前端起撥道量、高程等對應(yīng)作業(yè)里程生成Ver格式文件,直接導(dǎo)入ALC,打好同步點后,計算機自動輸入前端偏移量,減小人工測量和操作帶來的誤差。此外,鋼軌與軌枕的扣件要擰緊,及時拆除軌道上所有影響作業(yè)的設(shè)備,補充充足干凈的石碴,道床符合《技規(guī)》的規(guī)定。3.2搗固循環(huán)結(jié)束后的信息狀態(tài)作業(yè)過程中,各操作人員注意力應(yīng)高度集中,二號位要仔細核對現(xiàn)場線路資料,若人工給定前端修正值,應(yīng)使兩點間的偏移量均勻遞增或遞減。每一個搗固循環(huán)結(jié)束,一號位都應(yīng)確認撥道表、起道表和后擺水平表歸零。對于道床密實度不均的線路,一號位要參考穩(wěn)定車的電子擺調(diào)整水平。作業(yè)過程應(yīng)保持連續(xù)性,以防某點未進行起撥道作業(yè)時,其殘留誤差對作業(yè)區(qū)產(chǎn)生影響,由此而產(chǎn)生循環(huán)性的影響。如某處軌枕處因特殊原因不能搗固時,也應(yīng)進行起撥作業(yè),減小誤差影響。作業(yè)中應(yīng)盡量的使用枕端夯拍器,提高軌道橫向阻力,保持作業(yè)后的線路方向。3.3數(shù)據(jù)分析過程作業(yè)后及時根據(jù)記錄儀數(shù)據(jù)對作業(yè)品質(zhì)進行分析。當然