有效
一种高铁装配式轨道结构底座板用位形调整设备
李群明、徐磊、余志武、沈广祖、付强
高速铁路建造技术国家工程研究中心
摘要
本发明提供一种高铁装配式轨道结构底座板用位形调整设备,包括机架以及设置在机架上的行走装置、检测装置、调整装置和控制装置;行走装置用于带动整个设备自动沿高铁施工路线行走并精确控制行走路径;检测装置自动检测底座板位置、高程和表面平整度等数据,并对这些数据进行实时的反馈与分析,生成后续的打磨作业控制方案;调整装置包括打磨切削机构和/或填补机构,控制装置控制调整装置对底座板凹陷、裂缝等缺陷进行修补,对凸起部分切削与打磨,从而对底座板的位形进行精密的调整控制,以便于后续轨道板的安装施工;同时设备的信息化、自动化使其施工效率和精度大大提高。
1.一种高铁装配式轨道结构底座板用位形调整设备,其特征在于,包括机架以及设置在机架上的行走装置、检测装置、调整装置和控制装置,行走装置、检测装置以及调整装置均与控制装置连接;行走装置用于带动整个设备行走;检测装置用于检测底座板(10)的高程以及路面平整度;调整装置包括打磨切削机构(6)和/或填补机构,所述打磨切削机构(6)用于对底座板(10)凸起部分打磨平整;所述填补机构用于对底座板(10)凹陷和裂缝部分进行填充修补;所述机架包括框架结构以及安装架,所述框架结构包括横梁(3)以及与横梁连接的纵梁(4);所述安装架包括中间横梁(21)以及设置在中间横梁上的连接件(7);所述安装架中的连接件(7)通过驱动组件(5)可滑动式设置在纵梁(4)上,所述调整装置通过驱动组件(5)可滑动式设置在中间横梁(21)上;所述驱动组件(5)包括齿轮驱动电机(5.1)、移动平台(5.3)、齿轮(5.5)、导轨(5.6)以及齿条(5.7);所述移动平台(5.3)可滑动式设置在导轨(5.6)上;所述齿轮驱动电机(5.1)设置在移动平台(5.3)上,所述齿轮(5.5)设置在齿轮驱动电机(5.1)的输出轴上并与所述齿条(5.7)啮合;与安装架连接的驱动组件中的所述齿条(5.7)和导轨(5.6)设置在纵梁(4)上;与所述调整装置连接的驱动组件中的所述齿条(5.7)和导轨(5.6)设置在中间横梁(21)上;设有打磨切削机构(6)的安装架上还设有用于调节打磨切削机构(6)角度的角度调整机构(22),所述角度调整机构(22)位于中间横梁(21)与连接件(7)之间;所述角度调整机构(22)包括中间横梁支座(22.6)、连接铰链(22.4)、电缸安装架(22.3)和角度调整电缸(22.1);所述角度调整电缸(22.1)的底座与所述连接件(7)的下端连接,且所述角度调整电缸(22.1)的输出法兰(22.2)与电缸安装架(22.3)连接,所述连接铰链(22.4)一端与电缸安装架(22.3)连接,另一端与中间横梁支座(22.6)连接,所述中间横梁支座(22.6)设置在中间横梁(21)上。
2.如权利要求1所述的高铁装配式轨道结构底座板用位形调整设备,其特征在于,所述打磨切削机构(6)包括防扬尘外壳(6.1)、打磨安装架(6.2)、吸尘管(6.3)、灰尘收集箱(6.4)、除尘动力件(6.5)、打磨驱动电机(6.6)以及打磨刀盘(6.7);所述打磨驱动电机(6.6)通过所述打磨安装架(6.2)设置在与之对应的驱动组件(5)的移动平台(5.3)上,所述打磨刀盘(6.7)设置在打磨驱动电机(6.6)的输出端,通过打磨驱动电机驱动所述打磨刀盘(6.7)进行旋转;所述防扬尘外壳(6.1)套设在所述打磨刀盘上,所述吸尘管(6.3)一端与防扬尘外壳内部连通,另一端与除尘动力件(6.5)和灰尘收集箱(6.4)连通,用于将防扬尘外壳(6.1)内的灰尘吸入到灰尘收集箱(6.4)内;所述调整装置还包括清扫机构(9),所述清扫机构(9)包括清扫机(9.1)和第二升降组件(9.2);所述清扫机(9.1)通过第二升降组件(9.2)设置在与之对应的驱动组件(5)的移动平台(5.3)上,用于所述清扫机构(9)沿机架的高度方向移动。
3.如权利要求1所述的高铁装配式轨道结构底座板用位形调整设备,其特征在于,所述填补机构包括3D打印机(8)以及与所述3D打印机连接的混凝土供料机(15);所述3D打印机(8)与驱动组件(5)中的移动平台(5.3)之间设有第一升降组件(8.7),用于所述3D打印机(8)沿机架的高度方向移动。
4.如权利要求3所述的高铁装配式轨道结构底座板用位形调整设备,其特征在于,所述混凝土供料机(15)包括搅拌叶片(15.2)、搅拌轴(15.4)、罐体(15.5)、盖板(15.8)以及搅拌驱动电机(15.7);所述罐体(15.5)上端设有盖板(15.8)用于封闭和打开所述罐体(15.5),其下端设有与3D打印机(8)连接的出料口(15.1);所述搅拌驱动电机(15.7)设置在盖板(15.8)上,所述搅拌驱动电机(15.7)与搅拌轴(15.4)一端连接,搅拌轴(15.4)另一端穿过盖板(15.8)设置在罐体(15.5)内部且其上设有所述搅拌叶片(15.2)。
5.如权利要求1所述的高铁装配式轨道结构底座板用位形调整设备,其特征在于,所述行走装置包括升降支腿(2)以及履带行走机构(1),所述履带行走机构(1)包括履带轮、履带驱动电机(1.5)和支腿安装架(1.1);所述支腿安装架(1.1)设置在履带轮上且其上端与升降支腿(2)连接,所述履带驱动电机(1.5)驱动履带轮运动,从而带动其上的支腿安装架(1.1)移动;所述升降支腿(2)包括回转支承(2.2)、回转驱动电机(2.1)、固定套筒(2.3)、活动套筒(2.5)以及支腿电缸(2.6);所述活动套筒(2.5)套设在固定套筒(2.3)上,所述支腿电缸(2.6)设置在固定套筒(2.3)与活动套筒(2.5)之间,用于驱动活动套筒相对于固定套筒升降,从而带动与活动套筒(2.5)连接的机架进行升降;所述回转支承(2.2)上部与固定套筒(2.3)连接,下部与支腿安装架(1.1)相连,用于升降支腿(2)与履带行走机构(1)之间的相对转动。
6.如权利要求5所述的高铁装配式轨道结构底座板用位形调整设备,其特征在于,所述检测装置包括激光高程检测器、路面激光三维扫描器、倾角传感器和旋转编码器;所述激光高程检测器包括激光接收器(14)和立柱(13),所述激光接收器(14)通过立柱(13)安装在升降支腿(2)上;所述路面激光三维扫描器包括线激光扫描器(18)与扫描器安装架(17),所述线激光扫描器(18)通过扫描器安装架(17)安装在机架上,且其扫描方向对准待检测位置;所述倾角传感器安装在机架上;所述旋转编码器安装在设备上的各个电机的电机轴上。






