1.一种高寒地区轨道辙叉焊接辅助装置,包括底盘以及安装在底盘上的电推杆A,其特征在于,还包括:打磨机构,安装在底盘上,用于对钢轨腰部进行打磨;定位机构,安装在底盘上,用于对打磨机构的运动方向进行导向处理;锁紧机构,安装在电推杆A上,用于将电推杆A限定在钢轨上;控制系统,与安装在电推杆A上的控制器电性连接,包括:数据采集模块,用于采集砂轮状态数据以及打磨状态数据,所述砂轮状态数据包括砂轮振动信息、砂轮粒径以及砂轮转速,所述打磨状态数据包括行进速度、钢轨温度;砂轮状态评估模块,依据砂轮状态数据构建砂轮状态模型输出砂轮状态系数,依据砂轮状态系数对砂轮转速进行调节;打磨状态评估模块,依据打磨状态数据构建打磨状态模型输出打磨状态系数;打磨压力评估模块,依据打磨状态系数以及砂轮状态系数构建打磨压力评估模型并输出压力系数并与压力系数阈值进行对比,若压力系数不在压力系数阈值之内,则形成压力调节信息;压力调控模块,依据当前打磨压力信息以及压力系数构建压力目标模型并根据压力调节信息输出目标打磨压力并将打磨压力调整至目标打磨压力;依据砂轮状态数据构建砂轮状态模型输出砂轮状态系数,依据砂轮状态系数对砂轮转速进行调节的具体方式为:S201、构建砂轮状态模型,并采用最小-最大归一化原理对砂轮状态数据进行归一化处理,获取砂轮状态指数数据,包括砂轮振动指数、砂轮粒径指数以及砂轮转速指数;S202、将砂轮状态指数数据导入构建的砂轮状态模型中输出砂轮状态系数;S203、将获取的砂轮状态系数与砂轮状态系数阈值进行对比,若砂轮状态系数在砂轮状态系数阈值之外,则将砂轮当前转速以及砂轮状态系数导入提前构建的转速调整模型中输出砂轮目标转速,进而对砂轮转速进行调整;所述砂轮状态模型表示为:其中, 表示砂轮状态系数, 表示振动与粒径的匹配强度, 表示振动与转速的协同性, 表示粒径与转速的适配性, 为砂轮在数据采集周期内砂轮振动指数与砂轮粒径指数的皮尔逊相关系数的平方, 为砂轮在数据采集周期内砂轮振动指数与砂轮转速指数的皮尔逊相关系数的平方, 为砂轮在数据采集周期内砂轮粒径指数与砂轮转速指数的皮尔逊相关系数的平方, 为权重系数且 ;所述转速调整模型表示为:其中, 表示目标转速, 表示当前转速, 表示比例系数, 表示砂轮状态系数, 表示砂轮状态系数理想值。
2.根据权利要求1所述的高寒地区轨道辙叉焊接辅助装置,其特征在于,所述打磨状态系数的获取步骤为:依据打磨状态数据构建打磨状态模型,将打磨状态数据导入构建的打磨状态模型中,输出打磨状态系数,所述打磨状态模型表示为:其中, 表示打磨状态系数, 表示衰减系数, 表示行进速度, 表示钢轨温度, 表示标准行进速度, 表示标准温度值。
3.根据权利要求2所述的高寒地区轨道辙叉焊接辅助装置,其特征在于,依据打磨状态系数以及砂轮状态系数构建打磨压力评估模型并输出压力系数并与压力系数阈值进行对比,若压力系数不在压力系数阈值之内,则形成压力调节信息,所述打磨压力评估模型表示为:其中, 表示压力系数, 表示灵敏度调节因子, 表示偏移量, 表示砂轮状态系数与打磨状态系数的加权线性组合系数, 表示砂轮状态系数, 表示打磨状态系数, 表示砂轮状态系数以及打磨状态系数的权重且 。
4.根据权利要求3所述的高寒地区轨道辙叉焊接辅助装置,其特征在于,所述压力目标模型采用比例-积分控制的完整连续时间域公式,表示为:其中, 表示目标打磨压力, 表示当前打磨压力, , 为压力系数上限值与下限值的均值, 表示压力系数, 为比例增益系数, 为积分增益系数。
5.根据权利要求1所述的高寒地区轨道辙叉焊接辅助装置,其特征在于,所述打磨机构包括砂轮以及电机,所述砂轮与可拆卸安装在安装架上的电机的输出轴可拆卸连接,所述安装架与固定安装有支撑臂的压力传感器固定连接,所述支撑臂的另一端铰接在底盘上,还包括:推动组件,安装在底盘上,用于推动支撑臂带动砂轮靠近或远离钢轨。
6.根据权利要求5所述的高寒地区轨道辙叉焊接辅助装置,其特征在于,所述推动组件包括电推杆B、推杆以及铰接头,所述电推杆B与固定安装在底盘上的安装板可拆卸连接,所述铰接头安装在电推杆B的输出轴上,所述铰接头与端部铰接在支撑臂上的推杆的另一端铰接。
7.根据权利要求6所述的高寒地区轨道辙叉焊接辅助装置,其特征在于,所述定位机构包括两组导向轮,两组所述导向轮安装在底盘两端且与底盘转动连接,还包括:侧部定位组件,对称安装在底盘上,包括推把以及杆体,所述推把与固定连接在底盘上的定位轴转动连接,所述杆体固定连接在推把端部且与开设在底盘上的滑轨滑动配合,所述杆体上固定连接有套筒,所述套筒与固定连接有弹性伸缩杆的框架固定连接,所述框架上转动连接有定位轮。
8.根据权利要求1所述的高寒地区轨道辙叉焊接辅助装置,其特征在于,所述锁紧机构包括锁块,所述锁块固定连接在电推杆A输出轴上且其上对称滑动安装有锁板,所述锁块上转动连接有与锁板螺纹连接的双头丝杆,所述锁块上固定连接有用于对锁板进行导向的导向杆,所述双头丝杆的端部固定连接有摇把。
9.权利要求1-8任一所述的高寒地区轨道辙叉焊接辅助装置的操作方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、利用锁紧机构将电推杆A限定在钢轨上,并启动定位机构对底盘进行定位,同时启动打磨机构对钢轨腰部进行打磨处理;S2、采集砂轮状态数据以及打磨状态数据,依据砂轮状态数据构建砂轮状态模型输出砂轮状态系数,依据砂轮状态系数对砂轮转速进行调节;S3、依据打磨状态数据构建打磨状态模型输出打磨状态系数,依据打磨状态系数以及砂轮状态系数构建打磨压力评估模型并输出压力系数并与压力系数阈值进行对比,若压力系数不在压力系数阈值之内,则形成压力调节信息;S4、依据当前打磨压力信息以及压力系数构建压力目标模型并根据压力调节信息输出目标打磨压力并将打磨压力调整至目标打磨压力。