捣固车自动起拨道作业方法探讨
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激光接收器安装有能直接检测出光点的水平和垂直偏 差的检测元件, 通过光学系统去除背景光和其它干扰 信号从而得到可靠的激光束信号的像。接收器对于投 射在接收屏上的光点的空间位置, 按照水平与垂直两 方向进行连续采样。由计算机、图像处理卡及多功能接 口卡组成的激光测控系统进行图像处理, 得到激光光 点的加权平均坐标。用数学的方法剔除粗大误差, 减小 因空气扰动对接收精度的影响。光点在两个方向的偏 差信号以模拟量的形式作为捣固车的前端输入值行速度的不断提高, 为实现旅客列车 运行的安全性和舒适性, 要求线路必须做到高平顺性。 轨道的不平顺性按波长可以分为长波不平顺和短波不 平顺。长波不平顺主要影响旅客的舒适度, 短波不平 顺主要影响轮重的变化。
捣固车是我国有砟线路大修、维修作业中的必备 大型养路机械之一。但由于其本身测量弦长度较短, 不能很好的消除线路长波不平顺。为了消除长波不平 顺, 提高捣固车作业精度, 使用激光准直系统作业能较 好的解决这一问题。
1) 响应速度快 采用当前配置和性能较好的工控 计算机系统作为数据处理器件, 具有更高的数据计算 能力。本系统输出速度可以达到 25 次Ps, 即每秒数据 更新 25 次。
2) 测量精度高 系统中采用大量数据处理方法, 让输出数据平滑, 以减少偶然干扰和随机误差。
3) 测量距离长 该系统推荐使用距离为 300 m 左 右; 600 m 时接收系统能正常工作, 但由于光束波动较 大, 图像取样精度受到影响, 测量精度有所降低, 不推 荐使用。
目前我国铁路大型捣固车只 有 082475 重型道岔 捣固车和 0923X 捣稳一体车 装备了 PLASSER 公司提 供的二维激光准直系统。而 082475 捣固车的二维激 光准直系统由于控制系统未配齐, 尚不能作为二维激 光使用。随着铁路第六次大面积提速和新建客运专线 和高速铁路的出现, 需要更多的捣固车具备/ 自动起拨 道作业0的功能。根据铁道部科研项目计划, 铁科院养 路机械事业部在昆明中铁和株洲时代电子集团的协助 和配合下, 经过几年的艰苦钻研, 研发了具有自主知识 产权的 JZT2C 型两维激光准直系统, 其功能和性能超 过了进口同类产品。2008 年 6 月在 082475 道岔捣固 车上安装了国产的两维激光系统, 在现场进行了自动 起拨道作业的使用方法的摸索。由于这是国内首次使 用自动起拨道作业, 本文介绍了国产 JZT2C 型两维激 光准直系统, 并根据现场实践重点探讨了捣固车自动
3 结语
按上述方法进行自动起拨道作业后, 根据工务部 门的检测表明, 线路作业后效果较好, 有效的减少了线 路的长波不平顺性。同时通过两维激光的自动起拨道 系统的使用, 比采用精确作业法和近似法作业, 提高了 作业效率, 减轻了司机的劳动强度, 提高了作业精度, 很受现场用户的欢迎。
捣固两维激光准直系统的现场使用表明, 通过对 该系统性能的正确掌握, 合理的使用, 可以提高捣固车 的作业效率, 提高捣固车作业精度, 特别是消除长波不 平顺, 从而满足线路高平顺性的要求。
铁 道建筑
96
Railway Engineering
January, 2009
文章编号: 100321995( 2009) 0120096202
捣固车自动起拨道作业方法探讨
刘铁军
( 广铁集团 广铁工务机械段, 广州 516660)
摘要: 重点介绍了国内首次使用的 JZT2C 两维激光准直系统, 并根据两维激光准直系统在 082475 捣固车 上的安装和现场使用实践, 探讨了该系统在捣固作业时的正确使用方法。现场使用表明, 正确使用该系 统, 可以提高捣固车作业精度, 特别是对消除长波不平顺, 提高作业效率, 达到提速线路高平顺性的要 求, 是一种非常有效的作业方法。 关键词: 捣固车 自动起拨道 作业方法 中图分类号: U216161 文献标识码: B
收稿日期: 2008209208; 修回日期: 2008210208 作者简介: 刘铁军( 1975 ) ) , 男, 湖南耒阳人, 工程师。
起拨道作业的使用方法。
1 J ZT2C 型两维激光准直系统
111 工作原理 JZT2C 型激光 系统是两维激 光准直系统, 其工作
原理的主要特征是/ 两维 CCD 图像接收0。 发射器射出的点状激光光束作为准直/ 基准线0。
5) 接收器用毕不必拆卸 该激光接收器的安装位 置和外形尺寸, 充分考虑到各型捣固车的下部空间, 能 够满足激光接收小车收起时, 接收器不会与其他构件 相冲突, 因此激光作业结 束后不必拆卸接收器( 见图 1) 。但长途转运时为安全起见, 最好将接收器拆下放 到司机室内。 113 系统改造与安装
2008 年 6 月在广铁集团工务机械化段的 DG63 号 082475 道岔捣固车上安装了 JZT2C 型两维激光系统, 并对电气系统进行了改进, 使得两维激光系统可以正 常使用。
参 考文 献
[1]王午 生. 铁 道 线路 工 程 [M]. 上 海: 上海 科 学技 术 出版 社, 199 9. [ 2] 韩志青, 唐定全. 抄平 起拨道 捣固车[ M] . 北京: 中 国铁道 出 版社, 1997.
( 责任审编 赵其文)
3) 确定激光使用基准点 根据线路实际状况, 选 择合理的激光发射点和作业的距离。 212 作业方法
1) 在确定位置处放下激光小车, 并选择合适的加 载方式定位。
2) 在作业起始区域找到拨道零点。 3) 打开激光系统, 将人工输入值均置零, 利用自 动对光系统对零点。 4) 对好激光后, 作业选择开关选/ 只拨道0, 开始 作业, 同时竖直方向利用人工输入进行顺坡。 5) 高度方向顺坡到基本起道量后停车, 将当前水 平激光测量值人工输入, 按自动对光。 6) 对光到指定位置后, 将作业选择开关选/ 既起 道又拨道0, 开始作业。 7) 出当前组道岔区域后停车, 将激光测量值人工 输入, 更换加载方式, 自动对光到指定位置后, 继续下 一组道岔区域作业。 8) 作业到激光发射器位置, 停止作业, 记录当前 激光两个方向的测量值, 关闭激光系统。 9) 根据当前测量值开始水平和竖直方向的顺坡, 找到起道、拨道零点则作业结束。
< 25 mm 或> 40 mm 时, 下沉比较大。为此, 应本着 从实际出发的原则, 结合道床道砟多少和密实程度确 定适当的起道量, 最大限 度地消除横向和纵 向误差。 要控制起道量值, 否则过大的起道量不仅难以保持, 而 且造成线路状态失稳, 危及行车安全。一般对于线路 维修作业, 基本起道量定为 25~ 40 mm 较适宜。
图 1 两维激光接收器
2 捣固车自动起拨道作业方法
为了达到最佳作业效果, 必须采用合理的作业方 法。结合现场使用方法经过多方面的摸索, 对两维激 光系统在道岔区作业, 提出一套完整的使用方法。道 岔区域为两组道岔一次作业完成, 作业时以直基本轨 为加载轨道。 211 作业准备
在使用该系统前, 须做好如下的准备工作: 1) 激光系统零点标定 在标准的平直线路上进行 标定, 水平标定分左加载和右加载两种方式。标定后 调整标尺的位置, 使发射小车和接收小车的实际中心 线重合。 2) 确定基本起道量 捣固车的作业方式是全起全 捣, 必须要有一定的起道量以消除轨道横向和纵向的 误差( 捣固车不能落道) 。但是过大的起道量对道床扰 动较大, 作业后的沉降较大, 均匀性较差。在维修作业 中对线路过大的扰动有百害而无一益。根据捣固车作 业后轨面下沉规律研究表明, 当基本起道量为 25~ 40 mm 时, 作业后轨面下沉比较小且均匀; 而基本起道量
4) 具有自动对光功能 为解决现场使用中两维系 统对光较难的问题, 研制了自动对光系统。当光束扫 到接收屏上时, 只需按下 司机室中主机上的/ 自动对
2009 年第 1 期
捣固车自动起拨道作业方法探讨
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光0按钮, 对光指令通过无线传输模块实现遥控, 发射 端就能将激光束自动调到接收屏中心。也可以对光到 指定位置, 对光的指定位置可由司机室码盘输入的模 拟量确定。对光精度不大于 ? 1 mm。
捣固车是我国有砟线路大修、维修作业中的必备 大型养路机械之一。但由于其本身测量弦长度较短, 不能很好的消除线路长波不平顺。为了消除长波不平 顺, 提高捣固车作业精度, 使用激光准直系统作业能较 好的解决这一问题。
1) 响应速度快 采用当前配置和性能较好的工控 计算机系统作为数据处理器件, 具有更高的数据计算 能力。本系统输出速度可以达到 25 次Ps, 即每秒数据 更新 25 次。
2) 测量精度高 系统中采用大量数据处理方法, 让输出数据平滑, 以减少偶然干扰和随机误差。
3) 测量距离长 该系统推荐使用距离为 300 m 左 右; 600 m 时接收系统能正常工作, 但由于光束波动较 大, 图像取样精度受到影响, 测量精度有所降低, 不推 荐使用。
目前我国铁路大型捣固车只 有 082475 重型道岔 捣固车和 0923X 捣稳一体车 装备了 PLASSER 公司提 供的二维激光准直系统。而 082475 捣固车的二维激 光准直系统由于控制系统未配齐, 尚不能作为二维激 光使用。随着铁路第六次大面积提速和新建客运专线 和高速铁路的出现, 需要更多的捣固车具备/ 自动起拨 道作业0的功能。根据铁道部科研项目计划, 铁科院养 路机械事业部在昆明中铁和株洲时代电子集团的协助 和配合下, 经过几年的艰苦钻研, 研发了具有自主知识 产权的 JZT2C 型两维激光准直系统, 其功能和性能超 过了进口同类产品。2008 年 6 月在 082475 道岔捣固 车上安装了国产的两维激光系统, 在现场进行了自动 起拨道作业的使用方法的摸索。由于这是国内首次使 用自动起拨道作业, 本文介绍了国产 JZT2C 型两维激 光准直系统, 并根据现场实践重点探讨了捣固车自动
3 结语
按上述方法进行自动起拨道作业后, 根据工务部 门的检测表明, 线路作业后效果较好, 有效的减少了线 路的长波不平顺性。同时通过两维激光的自动起拨道 系统的使用, 比采用精确作业法和近似法作业, 提高了 作业效率, 减轻了司机的劳动强度, 提高了作业精度, 很受现场用户的欢迎。
捣固两维激光准直系统的现场使用表明, 通过对 该系统性能的正确掌握, 合理的使用, 可以提高捣固车 的作业效率, 提高捣固车作业精度, 特别是消除长波不 平顺, 从而满足线路高平顺性的要求。
铁 道建筑
96
Railway Engineering
January, 2009
文章编号: 100321995( 2009) 0120096202
捣固车自动起拨道作业方法探讨
刘铁军
( 广铁集团 广铁工务机械段, 广州 516660)
摘要: 重点介绍了国内首次使用的 JZT2C 两维激光准直系统, 并根据两维激光准直系统在 082475 捣固车 上的安装和现场使用实践, 探讨了该系统在捣固作业时的正确使用方法。现场使用表明, 正确使用该系 统, 可以提高捣固车作业精度, 特别是对消除长波不平顺, 提高作业效率, 达到提速线路高平顺性的要 求, 是一种非常有效的作业方法。 关键词: 捣固车 自动起拨道 作业方法 中图分类号: U216161 文献标识码: B
收稿日期: 2008209208; 修回日期: 2008210208 作者简介: 刘铁军( 1975 ) ) , 男, 湖南耒阳人, 工程师。
起拨道作业的使用方法。
1 J ZT2C 型两维激光准直系统
111 工作原理 JZT2C 型激光 系统是两维激 光准直系统, 其工作
原理的主要特征是/ 两维 CCD 图像接收0。 发射器射出的点状激光光束作为准直/ 基准线0。
5) 接收器用毕不必拆卸 该激光接收器的安装位 置和外形尺寸, 充分考虑到各型捣固车的下部空间, 能 够满足激光接收小车收起时, 接收器不会与其他构件 相冲突, 因此激光作业结 束后不必拆卸接收器( 见图 1) 。但长途转运时为安全起见, 最好将接收器拆下放 到司机室内。 113 系统改造与安装
2008 年 6 月在广铁集团工务机械化段的 DG63 号 082475 道岔捣固车上安装了 JZT2C 型两维激光系统, 并对电气系统进行了改进, 使得两维激光系统可以正 常使用。
参 考文 献
[1]王午 生. 铁 道 线路 工 程 [M]. 上 海: 上海 科 学技 术 出版 社, 199 9. [ 2] 韩志青, 唐定全. 抄平 起拨道 捣固车[ M] . 北京: 中 国铁道 出 版社, 1997.
( 责任审编 赵其文)
3) 确定激光使用基准点 根据线路实际状况, 选 择合理的激光发射点和作业的距离。 212 作业方法
1) 在确定位置处放下激光小车, 并选择合适的加 载方式定位。
2) 在作业起始区域找到拨道零点。 3) 打开激光系统, 将人工输入值均置零, 利用自 动对光系统对零点。 4) 对好激光后, 作业选择开关选/ 只拨道0, 开始 作业, 同时竖直方向利用人工输入进行顺坡。 5) 高度方向顺坡到基本起道量后停车, 将当前水 平激光测量值人工输入, 按自动对光。 6) 对光到指定位置后, 将作业选择开关选/ 既起 道又拨道0, 开始作业。 7) 出当前组道岔区域后停车, 将激光测量值人工 输入, 更换加载方式, 自动对光到指定位置后, 继续下 一组道岔区域作业。 8) 作业到激光发射器位置, 停止作业, 记录当前 激光两个方向的测量值, 关闭激光系统。 9) 根据当前测量值开始水平和竖直方向的顺坡, 找到起道、拨道零点则作业结束。
< 25 mm 或> 40 mm 时, 下沉比较大。为此, 应本着 从实际出发的原则, 结合道床道砟多少和密实程度确 定适当的起道量, 最大限 度地消除横向和纵 向误差。 要控制起道量值, 否则过大的起道量不仅难以保持, 而 且造成线路状态失稳, 危及行车安全。一般对于线路 维修作业, 基本起道量定为 25~ 40 mm 较适宜。
图 1 两维激光接收器
2 捣固车自动起拨道作业方法
为了达到最佳作业效果, 必须采用合理的作业方 法。结合现场使用方法经过多方面的摸索, 对两维激 光系统在道岔区作业, 提出一套完整的使用方法。道 岔区域为两组道岔一次作业完成, 作业时以直基本轨 为加载轨道。 211 作业准备
在使用该系统前, 须做好如下的准备工作: 1) 激光系统零点标定 在标准的平直线路上进行 标定, 水平标定分左加载和右加载两种方式。标定后 调整标尺的位置, 使发射小车和接收小车的实际中心 线重合。 2) 确定基本起道量 捣固车的作业方式是全起全 捣, 必须要有一定的起道量以消除轨道横向和纵向的 误差( 捣固车不能落道) 。但是过大的起道量对道床扰 动较大, 作业后的沉降较大, 均匀性较差。在维修作业 中对线路过大的扰动有百害而无一益。根据捣固车作 业后轨面下沉规律研究表明, 当基本起道量为 25~ 40 mm 时, 作业后轨面下沉比较小且均匀; 而基本起道量
4) 具有自动对光功能 为解决现场使用中两维系 统对光较难的问题, 研制了自动对光系统。当光束扫 到接收屏上时, 只需按下 司机室中主机上的/ 自动对
2009 年第 1 期
捣固车自动起拨道作业方法探讨
97
光0按钮, 对光指令通过无线传输模块实现遥控, 发射 端就能将激光束自动调到接收屏中心。也可以对光到 指定位置, 对光的指定位置可由司机室码盘输入的模 拟量确定。对光精度不大于 ? 1 mm。