一种用于道岔矫直设备的数据采集装置

1.本发明涉及钢轨矫直技术领域，尤其涉及一种用于道岔矫直设备的数据采集装置。


背景技术：

2.钢轨是铁路的重要组成部分，道岔是铁路钢轨中引导列车换线运行的重要组成部分，起着连接两股轨道和帮助列车跨越线路的作用，与普通钢轨相比道岔区域结构更复杂。为满足列车的行驶需求，原始道岔钢轨件需经过矫直工艺才能被加工成具有不同截面形状、一定的圆顺弧度或一定的弯折角度的钢轨成品。目前，在实际的矫直过程中，顶镐位置、顶调支撑跨距以及顶镐行程都是依靠工人经验给定，利用人工确定的参数来加工经常不能使道岔钢轨件达到国家标准要求，需要多次矫直才能达到相应的精度要求，且存在矫直参数判断不准确导致工件报废的情况，因此急需要实现道岔钢轨的自动化生产来取代传统人工。
3.为了总结这些人工经验用于机器的智能算法研究，我们设计了一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，在工人工作的过程中采集矫直数据，用于后续智能化的研究。
4.本次设计的一种用于道岔矫直设备的数据采集装置主要包括压力传感器、位移传感器、显示屏、工控机、触摸屏等。这些硬件共同作用于旧式道岔矫直设备，实现位移和压力的数据采集、记录、存储和提取。用采集到的数据总结矫直经验，对有限元模拟和现场人工矫直作数据修正和指导，为实现智能化矫直提供理论基础。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，通过在工人工作的过程中采集矫直数据，利用采集到的数据总结矫直经验，对有限元模拟和现场人工矫直作数据修正和指导，为实现智能化矫直提供技术支撑。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.本发明所提出的一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，包括压力机、压力传感组件、位移传感组件、显示屏控件、工控机和触摸屏；所述压力传感组件设置在压力机的一侧并分别与压力机和工控机连接；所述显示屏控件与工控机连接；所述压力机的一侧上表面设置有触摸屏；所述压力机上部设置有压力机竖向传力杆，下部设置有压力机横向传力杆；所述压力机竖向传力杆的一侧竖向设置有位移传感组件，且竖向设置的位移传感组件的底部与压力机竖向传力杆连接；所述压力机横向传力杆的一侧横向设置有位移传感组件，且横向设置的位移传感组件的前侧与压力机横向传力杆连接。
8.进一步的，所述压力传感组件包括液压系统、压阻式hydac压力传感器和液压油阀；所述液压油阀与液压系统连接；所述压阻式hydac压力传感器与液压油阀相连接来对压力机工作过程中的数据进行实时采集，并通过数据线连接将数据传入工控机。
9.进一步的，所述显示屏控件采用普通电脑显示屏，用于显示所采集的结果和数据
处理后的结果。
10.进一步的，所述位移传感组件包括位移传感器、半圆卡扣、链接卡扣、位移传感器外伸杆、导轨和限位块；所述导轨分别设置在压力机对应位置的外壁上并与传力杆平行；所述位移传感器滑动安装在导轨上；所述位移传感器的外部一侧连接位移传感器外伸杆；所述限位块安装在导轨的端点处；所述位移传感器外伸杆的内端与链接卡扣相连接；所述链接卡扣通过半圆卡扣与压力机的传力杆连接；所述位移传感器通过数据线连接至工控机。
11.进一步的，所述压力机的一侧外部设置有爬梯。
12.进一步的，所述压力机的上端面四周设置有防护栏，且所述爬梯顶部与防护栏一侧对应。
13.本发明相较于现有技术取得了以下有益效果：
14.本发明公开了一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，可以自动对于道岔部分的铁轨顶调装置进行自动的实时的数据采集、处理、提取实现顶调数据的自动化采集；其中，半圆卡扣、链接卡扣、位移传感器外伸杆三个部分的组合可以实现传感器的随动，来进行实时的位移测量；并且可以通过对于卡扣的调节实现位移方向上传感器的调节，使测量结果更加准确；利用与液压油阀相连接的压力传感器可以对压力机的压力进行测量与检测，在获得数据的同时保证了机器的安全运行。本发明主要针对与在道岔顶调过程中对于钢轨校直数据的精确采集，总结这些数据中的人工经验用于机器的智能算法研究而设计的一种道岔矫直设备的数据采集装置。
附图说明
15.图1是本发明的前视图；
16.图2是本发明的左视图；
17.图3是本发明的俯视图；
18.图4是本发明的后视图；
19.图5是本发明的侧视图；
20.图6是本发明位移传感组件的放大结构示意图。
21.其中，附图标记：1-触摸屏；2-竖向半圆卡扣；3-竖向链接卡扣；4-竖向位移位移传感器外伸杆；5-竖向限位块；6-竖向导轨；7-竖向位移传感器；8-压力机；9-压力机竖向传力杆；10-工控机；11-显示屏控件；12-压阻式hydac压力传感器；13-液压油阀；14-横向限位块；15-横向位移传感器；16-横向导轨；17-横向位移传感器外伸杆；18-压力机横向传力杆；19-横向半圆卡扣；20-横向链接卡扣；21-爬梯；22-防护栏。
具体实施方式
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
24.参见附图1至6，给出了本发明所提出的一种用于道岔矫直设备的数据采集装置一个实施例的具体结构。所述装置包括触摸屏1、压力机8、压力传感组件、位移传感组件、工控机10和显示屏控件11；所述压力传感组件设置在压力机8的一侧并分别与压力机8和工控机10连接；所述显示屏控件11与工控机10连接；所述压力机8的一侧上表面设置有触摸屏1；所述压力机8上部设置有压力机竖向传力杆9，下部设置有压力机横向传力杆18；所述压力机竖向传力杆9的侧面设置有竖向位移传感组件，且竖向位移传感组件的底部与压力机竖向传力杆9连接；所述压力机横向传力杆18的侧面设置有横向位移传感组件，且横向位移传感组件的前侧与压力机横向传力杆18连接。所述工控机10可对工业生产过程进中的数据行实时在线检测，对工作状况的变化给予快速响应，及时进行采集和输出调节，遇险到危险自动报警，保证系统的正常运行，所述显示屏控件11采用普通电脑显示屏或触摸屏，用于对传感组件和工控机进行控制，从而实现对于数据采集和数据处理的人工干预，得到需要的数据。
25.本实施例中，所述压力传感组件包括液压系统、压阻式hydac压力传感器12和液压油阀13；所述液压油阀13与液压系统连接；所述压阻式hydac压力传感器12与液压油阀13相连接，用于对压力机8工作过程中的数据进行实时采集，并通过数据线连接将数据传入工控机10；本实施例中，液压系统上端面一侧设置有触摸屏1。
26.所述竖向位移传感组件包括竖向半圆卡扣2、竖向链接卡扣3、竖向位移传感器外伸杆4、竖向限位块5、竖向导轨6和竖向位移传感器7；所述竖向导轨6固定安装在在压力机8对应位置的外壁上并与压力机竖向传力杆9平行布置；所述竖向位移传感器7滑动安装在竖向导轨6上；所述竖向位移传感器7的外部一侧与竖向位移传感器外伸杆4的上端连接；所述竖向限位块5固定安装在竖向导轨6的上侧端点处，用于限制竖向位移传感器7的行程；所述竖向位移传感器外伸杆4的下端与竖向链接卡扣3的一端相连接；所述竖向链接卡扣3另一端则通过竖向半圆卡扣2与压力机竖向传力杆9连接。
27.所述横向位移传感组件包括横向限位块14、横向位移传感器15、横向导轨16、横向位移传感器外伸杆17、横向半圆卡扣19和横向链接卡扣20；所述横向导轨16固定安装在压力机8对应位置的外壁上并与压力机横向传力杆18平行布置；所述横向位移传感器15滑动安装在横向导轨16上；所述横向位移传感器15的外部一侧与横向位移传感器外伸杆17的右端连接；所述横向限位块14固定安装在横向导轨16的右侧端点处，用于限制横向位移传感器15的行程；所述横向位移传感器外伸杆17的左端与横向链接卡扣20的一端相连接；所述横向链接卡扣20的另一端通过横向半圆卡扣19与压力机横向传力杆18连接。
28.所述压力机8的一侧外部设置有爬梯21；所述压力机8的上端面四周设置有防护栏22，且所述爬梯21顶部与防护栏22的一侧对应。
29.本发明在使用时，横向导轨16与竖向导轨6分别固定在压力机的横向与竖向方向上，横向方向可以通过压力机横向传力杆18来带动横向位移传感器外伸杆17进而带动横向位移传感15，实现横向位移的采集，在横向导轨16的顶端，有横向限位块14对横向位移进行限制，防止行程过大导致设备的损坏。竖向方向可以通过压力机竖向传力杆9来带动竖向位移传感器外伸杆4进而带动竖向位移传感7，实现竖向位移的采集，在竖向导轨6的顶端，有竖向限位块5对竖向位移进行限制，防止行程过大导致设备的损坏。所述压阻式hydac压力
传感器12安装在液压油阀13上实现对于压力数据的实时采集，并且可以对压力机8的工作情况进项监测，防止工作过程中压力过大的情况出现。所述压阻式hydac压力传感器12和竖向位移传感器7、横向位移传感器15均通过数据线与工控机10进行连接，工控机10通过数据线与触摸屏1、显示屏控件11相连接。在传感器采集完成数据后传输到工控机10，工控机10中的数据可以通过显示屏控件11进行显示，同时可以通过触摸屏1对于采集的数据进行人为的查看、筛选、保存、分析。
30.本发明未详尽事宜皆为公知技术。
31.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，其特征在于：所述装置包括压力机、压力传感组件、位移传感组件、显示屏控件、工控机和触摸屏；所述压力传感组件设置在压力机的一侧并分别与压力机和工控机连接；所述显示屏控件与工控机连接；所述压力机的一侧上表面设置有触摸屏；所述压力机上部设置有压力机竖向传力杆，下部设置有压力机横向传力杆；所述压力机竖向传力杆的一侧竖向设置有位移传感组件，且竖向设置的位移传感组件的底部与压力机竖向传力杆连接；所述压力机横向传力杆的一侧横向设置有位移传感组件，且横向设置的位移传感组件的前侧与压力机横向传力杆连接。2.根据权利要求1所述的一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，其特征在于：所述压力传感组件包括液压系统、压阻式hydac压力传感器和液压油阀；所述液压油阀与液压系统连接；所述压阻式hydac压力传感器与液压油阀相连接来对压力机工作过程中的数据进行实时采集，并通过数据线连接将数据传入工控机。3.根据权利要求1所述的一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，其特征在于：所述显示屏控件采用普通电脑显示屏，用于显示所采集的结果和数据处理后的结果。4.根据权利要求1所述的一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，其特征在于：所述位移传感组件包括位移传感器、半圆卡扣、链接卡扣、位移传感器外伸杆、导轨和限位块；所述导轨分别设置在压力机对应位置的外壁上并与传力杆平行；所述位移传感器滑动安装在导轨上；所述位移传感器的外部一侧连接位移传感器外伸杆；所述限位块安装在导轨的端点处；所述位移传感器外伸杆的内端与链接卡扣相连接；所述链接卡扣通过半圆卡扣与压力机的传力杆连接；所述位移传感器通过数据线连接至工控机。5.根据权利要求1所述的一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，其特征在于：所述压力机的一侧外部设置有爬梯。6.根据权利要求5所述的一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，其特征在于：所述压力机的上端面四周设置有防护栏，且所述爬梯顶部与防护栏一侧对应。

技术总结
本发明涉及一种用于道岔矫直设备的数据采集装置，包括压力机、压力传感组件、位移传感组件、显示屏控件、工控机和触摸屏；所述压力传感组件设置在压力机的一侧并分别与压力机和工控机连接；所述显示屏控件与工控机连接；所述压力机的一侧设置有触摸屏；所述压力机上部设置有压力机竖向传力杆，下部设置有压力机横向传力杆；所述压力机竖向传力杆的一侧竖向设置有位移传感组件，且竖向位移传感组件的底部与压力机竖向传力杆连接；所述压力机横向传力杆的一侧横向设置有位移传感组件，且横向位移传感组件的前侧与压力机横向传力杆连接。本发明通过采集的数据总结矫直经验，对有限元模拟和现场人工矫直作数据修正和指导，为实现智能化矫直提供依据。化矫直提供依据。化矫直提供依据。


技术研发人员：董志奎 乔楠冰 侯鑫宇 孙永宽 刘春江 戚向东
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/8/6