一种钢轨仿形打磨机进给系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种钢轨仿形打磨机进给系统和方法，进给系统通过对磨削砂轮进给位移量的控制来打磨钢轨，所述进给系统包括电源模块、控制模块、驱动模块、取样模块和显示操作模块，电源模块接收外部提供的交流电压，并供给直流电压给驱动模块、显示操作模块、控制模块和取样模块；电源模块分别与驱动模块、控制模块和取样模块相连；驱动模块为磨削砂轮的进给运动提供机械动力，驱动模块分别与取样模块、电源模块和控制模块相连接；取样模块通过对驱动模块的直流电机进行取样，进而获取直流电机的运动状态，所述取样模块分别与驱动模块、电源模块和控制模块相连接；控制模块用于通过驱动模块来控制磨削砂轮的进给量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路钢轨维护
，尤其涉及一种钢轨仿形打磨机给进系统和方法。
技术介绍
众所周知，钢轨仿形打磨机主要应用于铁路钢轨维护施工中，对焊接接头、压延毛刺、轨面修补等进行成型打磨作业。在钢轨打磨作业过程中，需要对一段钢轨采用不同的打磨角度和不同的进给量，进行往返磨削，以实现还原钢轨轨头曲面标准形状，从而保证铁道线路安全运行。随着当前铁路技术的发展和机车运行速度的提升，对钢轨表面的平直度和轨头断面曲线与基准轨形的重合度要求越来越高，这就要求维护修磨设备的作业精度不断提高，以满足铁路线路的维护施工技术要求。现有的同类钢轨仿形打磨机进给系统，通常利用接近开关采集进给传动机构中链轮的运动状态信息，作为模拟信号供给控制系统识别砂轮进给机构的工作状态，因该信号取样方式无法识别进给机构的运动方向，且控制系统对进给机构运动状态的分辨率低。从而存在无法全面显示进给机构运动参数，不利于操作人员对打磨作业状态的掌控;打磨精度调控困难等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提供一种钢轨仿形打磨机砂轮进给系统，以解决现有技术存在的对打磨机进给机构运动状态识别能力差及打磨精度调控困难的问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案: 一种钢轨仿形打磨机的进给系统，进给系统通过对磨削砂轮进给位移量的控制来打磨钢轨，进给系统包括电源模块、控制模块、驱动模块和取样模块，电源模块接收外部提供的交流电压，并供给直流电压给驱动模块、控制模块、取样模块和显示操作模块；电源模块分别与驱动模块、控制模块、取样模块和显示操作模块相连;驱动模块为磨削砂轮的进给运动提供机械动力，驱动模块分别与取样模块、电源模块和控制模块相连接;取样模块通过对驱动模块的直流电机进行取样，进而获取直流电机的运动状态，取样模块分别与驱动模块、电源模块和控制模块相连接;控制模块用于通过驱动模块来控制磨削砂轮的进给量，系统还包括显示操作模块，显示操作模块与控制模块、电源模块相连接。显示操作模块包括显示单元和操作单元，显示单元和操作单元均与控制模块相连。显示单元为点阵式LCD显示器，操作单元包括启动键、模式键、设置键、电源开关和给进控制键。驱动模块包括直流电机和电机驱动电路，直流电机为磨削砂轮进给运动提供机械动力，直流电机通过电机驱动电路与控制模块相连。取样模块包括编码器和脉冲整形电路； 编码器与驱动模块中的直流电机的转子相连，通过对直流电机的转子运动进行取样，生成取样信号； 脉冲整形电路对取样信号进行处理并发送给控制模块； 编码器通过脉冲整形电路与控制模块相连。编码器为双路输出磁电编码器，双路输出磁电编码器可识别直流电机的转子的旋转方向。控制模块接收操作单元的信号，控制驱动模块驱动磨削砂轮，并接收取样模块发送的处理后的取样信号。电源模块包括整流电路，滤波稳压电路、电源补偿电路、DC/DC转换器和外接电源端口，整流电路输入端与交流电源相连，整流电路输出端与滤波稳压电路输入端相连，滤波稳压电路输入端连接有外接电源端口，滤波稳压电路输出端与电源补偿电路的输入端相连，电源补偿电路的输出端与DC/DC转换器和电机驱动电路的电源输入端相连，DC/DC转换器输出端与控制模块、驱动模块、取样模块、显不操作模块的电源输入端相连。电源补偿电路包括单向隔离电路和蓄电池，单向隔离电路输入端与滤波稳压电路输出端相连，单向隔离电路输出端与蓄电池正极相连。控制模块为单片机，单片机上集成有计时电路。本专利技术的实施例还提供了一种钢轨仿形打磨机给进控制方法，所述方法包括以下步骤: 设置磨削砂轮进给的定位基准面，所述定位基准面可以是磨削砂轮工作表面在进给运动轨迹上的任意位置； 设置磨削砂轮的作业模式，所述作业模式可以为受限模式或不受限模式;磨削砂轮进给运动在定位基准面处受限模式或不受限模式； 设置磨削砂轮的单次进给位移量，所述磨削砂轮单次进位移量为磨削砂轮相对被磨削对象的单次进刀量； 记录磨削砂轮的作业时间。本专利技术通过设置取样模块来反馈磨削砂轮的工作状态并将其在显示单元以数字和符号的形式显示的方式，使操作者可以更直观的追踪机器运行状况。同时，本专利技术具备实现点控制的特点，提尚了其控制精度。【附图说明】图1是本专利技术提供的一种钢轨仿形打磨机进给控制系统实施例的结构框图。图2是本专利技术提供的一种钢轨仿形打磨机进给控制系统实施例的电源模块中的电源滤波稳压电路原理图。图3是本专利技术提供的一种钢轨仿形打磨机进给控制系统实施例的电源模块中的电源补偿电路原理图。图4是本专利技术提供的一种钢轨仿形打磨机进给控制系统实施例的取样模块中的脉冲整形电路原理图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1 本专利技术提供的一种钢轨仿形打磨机进给运动控制方法实施例，通过控制磨削砂轮进给运动来控制打磨精度，提高作业效率、避免施工事故。所述提供的方法包括以下步骤: 设置磨削砂轮进给的定位基准面，所述定位基准面可以是磨削砂轮工作表面在进给运动轨迹上的任意位置； 设置磨削砂轮的作业模式，所述作业模式可以为受限模式或不受限模式;磨削砂轮进给运动在定位基准面处受限模式或不受限模式； 设置磨削砂轮的单次进给位移量，所述磨削砂轮单次进位移量为磨削砂轮相对被磨削对象的单次进刀量； 记录磨削砂轮的作业时间。其中，按系统控制要求编制控制程序并写入单片机，通过对显示操作模块的相应元件的操作，进行磨削砂轮的定位基准面;磨削砂轮的作业模式;磨削砂轮单次进给位移量的设置后，操作砂轮升、降按钮，给进系统将按照给定的程序控制磨削砂轮进行磨削作业。同时，作为人机交互界面的显示器显示磨削砂轮进给的方向、相对位移量、单次进给位移量及设备本次作业时间和累计作业时间。各项控制功能设置和显示磨削作业参量在施工中的作用如下: 磨削砂轮定位基准面的设置，确定了磨削砂轮进给运动的相对位移计量基准，磨削砂轮定位基准面可以设定为砂轮磨削表面在进给运动轨迹上的任意一点。通过对磨削砂轮定位基准面的设置和在人机交互界面对磨削砂轮相对该定位基准面位移量的显示，操作人员可以即时掌握磨削砂轮所处的空间位置，方便对磨削作业的操控。磨削砂轮作业模式的设置，可使磨削砂轮的进给运动在定位基准面上处于受限或不受限两种状态。当设置标准钢轨表面为磨削砂轮定位基准面，作业模式设置为受限模式时，砂轮磨削表面进给至定位基准面时，进给运动将受控停止，从而保障砂轮磨削出标准的钢轨轨头曲面，避免了所谓“过量打磨”作业事故发生。这种作业模式尤其适合对钢轨对接焊缝和轨面疲劳剥蚀焊补后的打磨作业。而对于进行钢轨轨头侧面压延毛刺或轨面压延变形波浪的修磨时，则需以压延毛刺顶点或压延波浪的波峰处为磨削砂轮定位基准面，作业模式设置为非受限模式，控制磨削砂轮相对位移量至压延毛刺高度或波峰高度值，即可精准完成打磨作业。磨削砂轮单次进给量的设定，可便于操作人员在施工过程中进行“粗磨”或“精磨”作业方式的转换，避免在磨削终了阶段因大吃刀量而产生的磨削热烧伤成型表面。磨削砂轮单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨仿形打磨机的进给系统，所述进给系统通过对磨削砂轮进给位移量的控制来打磨钢轨，所述进给系统包括电源模块、控制模块、驱动模块、取样模块和显示操作模块，其特征在于：所述电源模块接收外部提供的交流电压，并供给直流电压给驱动模块、控制模块、取样模块和显示操作模块相连；电源模块分别与驱动模块、控制模块、取样模块和显示操作模块相连；所述驱动模块为磨削砂轮的进给运动提供机械动力，所述驱动模块分别与取样模块、电源模块和控制模块相连接；所述取样模块通过对驱动模块的直流电机进行取样，进而获取直流电机的运动状态，所述取样模块分别与驱动模块、电源模块和控制模块相连接；所述控制模块用于通过驱动模块来控制磨削砂轮的进给量；所述显示操作模块与控制模块相连接；所述显示操作模块包括显示单元和操作单元，显示单元和操作单元均与控制模块相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟明彦，李良，
申请(专利权)人：河南省强力机械有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41