基于单片机控制的连续式捣固车起拨道补偿设计

DCL-32连续性捣固车起拨道装置故障分析发布时间：2021-07-28T10:40:19.080Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：刘泽[导读] 摘要：大型养路机械设备通过汇集机电液并控制于一体实现人工自动化，极大的提高了既有铁路设施的维护效率但施工中故障发生率较高。

中国铁路武汉局集团有限公司武汉大型养路机械运用检修段湖北武汉 430012摘要：大型养路机械设备通过汇集机电液并控制于一体实现人工自动化，极大的提高了既有铁路设施的维护效率但施工中故障发生率较高。

本文在结合DCL-32连续性捣固车起拨道装置机构原理分析的基础上，总结了DCL-32连续性捣固车起拨道装置故障处理与维护相关经验，对大型养路机械故障排除和设备维护工作提供借鉴。

关键词：捣固车；起拨道；原理；故障；维护 1 引言近年来，随着铁路总公司对设备运用、管理、维护要求的不断提高，线路设备单位就如何提高线路设备稳定性，减少在机车车辆横向、纵向以及垂直综合动力作用下，以及在风、雨和温度变化等不良自然条件影响下线路产生的高低、水平、三角坑等病害给列车高速运营带来的安全隐患，不断的进行研究探索。

为进一步提高施工质量、实现线路安全运营，机械化养路是一种必然趋势。

DCL-32连续性捣固车作为铁路部门用于维护铁路线路状态的一种集机电液和控制于一体的设备，普遍应用于铁路设施各站段。

随着铁路维修体制工作的不断推进、线路修理周期的缩短，线路运输和线路修理之间的矛盾越来越突出，这就要求尽可能提高线路维修占用的时间来减少对铁路运营的干扰。

提高线路维护中养路机械的工作效率和精度已是必然。

目前大型养路机械在线路维修施工中扮演着不可或缺的角色，是维护铁路客货运安全运输的重要保障。

针对庞大的车辆系统如何实现设备操作的可靠性，本文围绕车辆核心起拨道装置进行探讨，分析和梳理日常维护项点和典型故障处理方案。

2 起拨道装置的作用 DCL-32连续性捣固车作业功能主要由起拨道系统、捣固装置两个核心体系组成，其中起拨道系统的可靠性是线路平顺度最直接的影响因素。

随着铁路事业的不断发展，列车在线路上运行的速度不断提高，对线路的品质要求也越来越高。

在列车不间断地运行和自然条件的作用下，线路的钢轨、轨枕、道碴和路基必然会发生各种各样的变形或损坏，使线路轨道产生不平顺，导致承载力下降。

为了确保列车安全平稳、快速运行，延长线路各组成部分的使用寿命，必须加强线路的养护和维修工作。

为了充分发挥大型养路机械优势，不断提高大机线路维修品质，本文通过对DWL-48连续走行捣固稳定车的起拨道基本原理，通过对电气控制系统的分析，总结出线路精测精捣的方法，从而大大提高线路维修作业精度，使线路设备经常保持良好状态。

1精确拨道1.1原理分析DWL-48拨道系统采用三点式检测方法（如图1所示），以检测直线为基础。

精确拨道时，起始作业位置需在线路方向较好无拨移量的地方，确保顺坡时前/后张紧测量（B /D 点）小车在设计线路中心线上。

前司机室的操作人员，把实测线路方向偏差输入ALC [1]，或现场根据轨枕上标注的偏差手动给定拨移量[2]，消除D 点小车处偏差对拨道（C 点）小车的影响。

在长大直线上采用激光拨道，利用激光光束左右横移时测出的线路偏差替代ALC 给定或人工手动给定偏差，提高方向检测精度，从而实现精确法拨道。

1.2控制电路分析拨道模拟控制电路（见图2）是整个拨道模拟控制的中心，来自拨道参数计算控制板的模拟信号形成总拨道信号输入到该板中。

总拨道信号输入后分为两路，一路经OP1A 和OP1D 进入拨道指示表，构成拨道指示电路。

另一路送到OP2A 的反相端，从OP2A 输出经过R17后分为两路：（1）一路至RE2常闭触头。

当自动拨道信号未到来时，RE2未得电，其常闭触头将拨道总信号短路，以使拨道伺服阀中无电流而不进行拨道。

只有当存在拨道信号时，才将拨道信号传递到后级。

（2）另一路经R18送入运放OP2B 的反相端，手动拨道信号也经电阻R26和R9后送到这里。

当RE2无动作，并且无手动拨道信号（RE3和RE4不动作）时，调节P4使拨道伺服阀中电流为零。

基于ARM的捣固车抄平起道系统的数字化改造的开题报告一、研究背景捣固车是针对道路、机场、码头等拥挤的场所，通过抄起地面松散的材料进行挤实，提高道路的承载力和使用寿命的专业设备。

捣固车在使用过程中，需要路政部门对路面情况进行检测和分析，以确定最佳的抄平起道方案。

传统的检测方法采用人工目测和手持探针，效率低下且容易出现误差。

现代化的数字化抄平起道系统能够快速、准确地进行路面检测和分析，大大提高了工作效率和精度。

目前市场上存在一些数字化抄平起道系统，但多数采用传统的操作系统，性能较低，操作不便捷，远不能满足高效、精准的设备操作需求。

在此背景下，基于ARM的数字化抄平起道系统的开发具有重要的理论和实践意义。

二、研究内容本研究旨在设计和实现一款基于ARM的数字化抄平起道系统，实现对捣固车设备的自动控制和路面检测分析。

具体研究内容包括以下几点：1. 基于ARM架构实现数字化抄平起道系统的硬件设计和组装。

2. 开发适用于数字化抄平起道系统的嵌入式操作系统和驱动程序。

3. 设计和开发数字化抄平起道系统的检测算法和分析模型，实现自动化路面检测和分析。

4. 实现数字化抄平起道系统的人机交互界面，提高设备操作的便捷性和实用性。

三、研究意义本研究的意义体现在以下几个方面：1. 基于ARM的数字化抄平起道系统具有更高的性能，并且操作更便捷，有效提高检测和操作的精度和效率。

2. 通过数字化技术的应用，可以减少人工手动操作的介入，降低安全风险和操作成本。

3. 本研究可为道路、机场、码头等公共设施的保养和维护提供更加科学和精准的解决方案，具有积极的社会效益和经济价值。

四、研究方法本研究采用文献分析、实验研究和软硬件协同开发等方法，具体步骤如下：1. 分析目前数字化抄平起道系统相关文献，了解系统的技术特点和发展趋势。

2. 设计数字化抄平起道系统的硬件框架，选择适合的ARM芯片，搭配合适的外设，设计和组装数字化抄平起道系统的硬件平台。

09-32连续式捣固车拨道系统的补偿原理作者：李石平王建宏摘要：本文首先介绍了08－32步进式捣固车拨道的基本原理，在这基础上详细讲述09-32连续式捣固车了拨道系统的补偿原理及其公式的推导过程，最后结合具体电路阐述补偿公式实现。

关键词：09-32捣固车连续式作业拨道补偿1.前言随着经济的高速发展，国内铁路货运、客运量的剧增，铁路运输面临严峻的考验。

为了保证提速后铁路运行的安全、准点的目标，我国从1989年以来引进了奥地利Plasser公司的08-32捣固车制造技术，极大的提高了铁路线路的养护质量和效率，并于2000年又引进了09-32型捣固车。

09-32是PLASSER公司九十年代末的产品，采用了连续捣固的作业方式和ALC自动导航等新技术，使其精度和效率都要比08-32高。

但是由于09-32型捣固车的作业装置在一个运动的小车上，位置是不确定的，为了达到精确作业的目的，控制系统中加入了一套补偿的装置。

2.拨道的几何原理08-32捣固车的拨道测量系统包括A、B、C、D四个小车，作业时这四个小车通过汽缸的加载和钢轨紧密连接，小车的位置能反应出钢轨的几何形状。

假设捣固车在圆曲线上作业，A、D之间有一根绷紧的钢弦，有两个传感器装在B、C两点，能测出曲线上B、C两点偏离钢弦的距离H2、H1（称正矢），具体如图1。

图1在理想圆曲线上，圆弧上的点C点离响应弦线AD的距离H1有如下关系：RCD AC H 21∙=（1）（其中R 为圆曲线的半径） 同理，可推出H2的值，而且他们之间有一个固定的比例关系i 。

而且，比例i 是一个与圆曲线半径无关的常数。

这一点同样也适用于半径无穷大的直线段。

在四点法作业中，A 、B 点位于作业好的曲线上，C 、D 两点没有作业，也就是说A 、B 两点在圆曲线上，C 、D 偏离了圆。

以H2作为测量基准，通过移动C 点，直到正矢H1与H2的比例校正到等于比例常数i 为止，C 点会在理想曲线上。

拨道系统调整说明ＳＤＲ－２２Ｅ拨道系统的平衡为了平衡拨道系统，捣固车应当稳固在一段笔直的并且没有任何纵向和横向误差的轨道上。

平衡的顺序当按下列说明来进行：使用的图纸：前侧输入 EL-09.1.49EK-354拨道系统 EL-09-1.110-0测量值补偿 EK-348模拟计算-拨道 EK-349说明:本说明中提到的图纸和零件号仅用于对功能和校准方法进行说明的一些实例。

直接地与一个具体的设备规范进行比较在此不能得到保证。

涉及到的零件号和线路细节，请参阅备件明细表和具体设备的线路图。

1.前侧输入(EK-345)数字显示器“4U2”－将选择开关旋向位置“４”，并旋转用于回摆值的电位计“4f4”，直到显示器上显示出零为止。

可能有必要移动旋钮来与标记相匹配。

用于TELE(遥控)-操作的开关应当在位置“OFF”上，而用于拨道调整值“4f1”的数字电位计应当在零位上。

将用于数字显示器的选择开关“4u2”旋至位置“1”，并旋转电位计“P13”，直到显示器上显示出零为止。

借助“4b1”将用于拨道遥控装置的滑动头置中，并将用于TELE-操作的开关旋至"ON"的位置。

将选择开关旋至位置“１”，并旋转电位计“15”，直到显示器“4u2”上显示出零为止。

将用于拨道遥控装置的滑动头移向一侧，如100米，并旋转电位计“P16”，直到显示器“4u2”显示出100mm为止。

将滑动头移向它的中心位置。

将滑动头移向左侧并用这样一种方法来调整电位计“P18”，即滑动停止在它原中心位置左侧140mm的位置上。

现在将滑动头移向右侧，并用这样一种方法来调整电位计，即将滑动停在它中心位置右侧140mm的地方。

用GVA（V，F，W）输入一个拨道修正值。

将数字显示器“4u2”选择开关旋至位置“5”，并旋转电位计“P21”，直到显示出与输入拨道修正值相同的值为止。

随后将GVA再次设定为零。

2．测量值补偿EK-348说明：这条印刷电路已由E车间进行了调整。

09―32连续式捣固车起道抄平系统原理-最新文档09―32连续式捣固车起道抄平系统原理09―32连续式捣固车起道抄平系统包括机械部分和电气部分。

机械部分由F点前抄平杆，M点抄平小车，R点后超平杆以及左右两根抄平弦构成；电气部分主要由分别安装在F、M、R三个小车上的电子摆、前端输入输出系统、抄平模拟控制板、电子摆与沉降?a偿板、卫星小车补偿板和B4、B33、B19、B9等超高差及起道表构成。

下文将按各组成部分逐步介绍其工作原理。

捣固车的双弦抄平系统是独立进行起道作业的，两边的起道工作原理也是相同的，故在此取其中一侧进行介绍。

前中后三根抄平杆和抄平弦，铁轨组成一个矩形模型。

中间抄平杆上安装有抄平传感器。

当M点钢轨和F，R点不在一个水平线上时，抄平传感器就会反馈一个值进入到起道系统，反映M点高出或者低于水平面的电压值，这个值最终转换成位移数据进入到抄平模拟板上进行起道计算。

前电子摆安装在F点的位置，用于记录前端左右铁轨的高差，在测量运行模式时前电子摆可以把测量的值送到计算机得到线路的横平数据。

中间电子摆安装在M点小车上，记录的是作业位左右铁轨的高差。

后电子摆安装在R点抄平杆的位置，记录的是作业后铁轨的高差。

他们分别与前理论超高，作业位理论超高，后电子摆移动到作业位的理论超高的差值显示在前中后三个超高差的显示表上，方便操作人员观察操作。

前端输入输出系统中，跟起道抄平有关的部分有前电子摆、前端基本起道量、前端超高10毫米微调电位器等。

其中前端基本起道量包括计算机给定的前端基本起道量、激光起道量和前端起道手动给定值三者的叠加。

在这里需要说明的是激光的起道量是打开激光起道时，激光接受器会接收到激光信号，然后输出一个Y轴方向的数值进入到前端微处理器板，再根据前电子摆的值进行前摆的补偿计算后，输出一个激光的起道值来参与到前端基本起道量的计算。

前电子摆的值与前端超高手动给定微调电位器的值以及作业位理论超高根据超高的选择分别叠加进入到左右抄平模拟控制板进行前摆的抄平补偿计算。

基于51单片机控制的连续式捣固车起拨道补偿设计0 引言我国养路机械的发展起步较晚。

长期以来。

我国捣固车电气控制技术都依靠国外进口。

由于受制于国外的技术垄断，因而严重阻碍了我国养路机械的发展进程。

为了走自主发展的道路，打破现有的国外垄断局面，摆脱国外技术的控制，实现电气控制系统的国产化，开发具有自主知识产权的电气控制系统，本文针对09-32 型连续式捣固车起拨道的补偿控制技术进行了研究。

传统的起拨道补偿系统大多采用运算电路组成的模拟电路来完成，这种方式控制复杂，系统精度和稳定性都比较差。

为此，本文介绍了一种基于单片机的多功能起拨道补偿控制系统，因篇幅原因，本文仅介绍拨道补偿的算法设计与实验。

1 拨道补偿算法设计为了使09-32 捣固车达到更高的效率并提高操作人员的舒适性，本设计采用连续作业的方式，其主要的作业装置装在一个可相对移动的卫星作业小车上。

在作业的过程中，大车一直向前运动，作业小车则通过制动系统停下来作业。

作业完成后再加速赶上大车。

由于测量系统中的C 点将随作业小车的位置不断变化而变化，C 点的拨道正矢也随C 点变化，因此，为了准确拨道，设计时就必须加一个补偿值。

1．1 四点法补偿算法设计图1 所示是四点法补偿算法的原理图。

设卫星作业小车由C 点移动距离x 后到达点C’，C 点正矢设为H1，C’的正矢设为*****，B 点的正矢为H2，D 点的方向偏移距离为FD。

图1 中的“1”表示正确的圆曲线位置；“2”表示有方向偏差的圆曲线；“3”表示整正后的圆曲线。

设由D 点的方向偏移所产生的补偿值为△H1F，C 点产生的偏移误差为FC，C’的偏移误差为，那么，根据相似三角形的比例关系可知tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。

仅供参阅！。

D09-32连续式捣固车工作小车的拨道补偿数学几何原理谢寅山
【期刊名称】《科技情报开发与经济》
【年(卷),期】2008(018)021
【摘要】从数学几何原理角度,对D09-32型连续式捣固车中的拨道测量系统的补偿问题进行了简要论述,重点介绍了"3点"拨道作业及"4点"拨道作业的补偿原理,探讨了工作小车的拔道补偿控制.
【总页数】3页(P134-136)
【作者】谢寅山
【作者单位】太原铁路局太原工务机械段,山西太原,030045
【正文语种】中文
【中图分类】U212.24
【相关文献】
1.D09-32型连续式捣固车拨道原理分析 [J], 蒋刚
2.D09-32型连续式捣固车拨道原理分析 [J], 蒋刚
3.基于单片机控制的连续式捣固车起拨道补偿设计 [J], 周恭维;陈特放
4.D09-32连续式捣固车线路纵向水平的检测原理及现场标定 [J], 张元波
5.D09-32捣固车工作小车横向锁定机构的改进 [J], 陈贵琳
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DCL-32型连续式捣固车仿真实训系统开发设计摘要：为进一步提高职工教育培训工作实际效果，确保新职人员基本操作技能和各类适应性、应急处理等方面培训和岗位练兵的实际效果，开发具有代表性的 DCL-32型连续式捣固车仿真实训系统，该系统由三大系统组成，能改善实训条件、提高培训效率、缩短大型线路机械司机的培训周期、降低教学成本。

关键词：连续式捣固车仿真系统建设方案0 引言大型线路机械司机作为这些设备的操作（含运行、作业）、保养、检修人员，其实作技能的高低直接影响着设备效能的发挥和现场安全生产。

而目前的实作培训基本上在生产现场直接进行，给安全生产和设备使用造成很大的安全隐患，引进仿真设备可减少了以生产代培训而形成的安全隐患、降低教学成本。

配备大型养路机械仿真实训系统，开发具有代表性的DCL-32型连续式捣固车仿真实训系统，不仅可供大机司机使用，同时其运行、制动及故障排除等可供工务系统轨道车司机培训借鉴[1-3]。

1仿真系统简介《DCL-32型连续式捣固车仿真实训系统》提供的实训系统采用仿真软件与实物操作设备相结合的方式，以仿真设备、影像、图形图像、声音以及可沉浸其中的虚拟现实场景(全三维数字化)为手段，逼真再现DCL32捣固车的操纵界面、操作显示设备、控制逻辑以及线路场景。

系统所有电气、电子、机械、气动系统的逻辑、关联关系与真实车辆一致，能够完成标准化模拟驾驶、全面整备检查演练、制动机试验演练、应急故障处理演练，标准化作业实训演练（包括作业各工位的操作）并具有教学指导、教学管理和考核等功能。

仿真系统如图1所示。

图1仿真系统示意图2系统模块组成该系统包括连续式捣固车模拟驾驶演练系统、施工作业模拟演练系统和网络化交互演练系统。

2.1连续式捣固车模拟驾驶演练系统(1)前驾驶室舱体抄平起拨道捣固车模拟驾驶系统实训演练装置仿真DCL-32型捣固车驾驶室按1：1模式设计制造，外观、高度、涂装风格、内饰与实际车辆相一致。