高精度轨道调节锁紧机构设计

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数控机床直线导轨锁紧定位装置设计

数控机床直线导轨锁紧定位装置设计简介一些厂家发明了线轨锁紧装置，通过该装置将滑块锁定在线轨上，这种装置是将锁紧力直接作用在线轨上，容易对线轨或滑块造成损伤，影响线轨的精度，不利于线轨的长期使用和精度保持，且这种装置结构复杂适应性差，价格高昂，不利于广泛使用。

数控机床直线导轨锁紧定位装置设计控制部分包括油缸体 5、活塞 4、碟簧组 3 和油缸盖 2，油缸体 5 安装在移动部件 1 上，碟簧组 3 套在活塞 4 上并且安装在油缸内部的油腔内，油缸盖 2 安装在油缸体 5 顶部，活塞 4 下端伸出油缸体 5，装置还包括夹紧部分，夹紧部分包括定压板、动压板和调整套11，活塞 4 伸出油缸体 5 部分依次套装有调整套 11 和动压块 10，动压块 10 通过紧固螺母 9 锁紧，定压块 6 固定在油缸体 5下方，动压块 10 与定压块 6 之间设有刹车条 7，刹车条 7 一侧固定安装在床身 8 上，油缸盖2 上设有有油孔，油孔通过液压管 12 与液压站相连。

定压块 6 与刹车条 7 之间有间隙，间隙在 0.005mm-0.01mm 之间，移动时保证不会产生摩擦。

液压油的作用力为碟簧组 3 的锁紧力的 1.5-2.5 倍。

液压站上设有压力检测装置，保证提供恒定压力的液压油。

调整套11 调节动压块 10 与刹车条 7 之间的距离不小于 1mm。

在常态下夹紧部分处于夹紧状态，碟簧组 3 的力通过活塞 4、动压块 10、刹车条 7传递到定压块 6 上，实现对移动部件 1 的锁定；当移动部件 1 需要移动时，液压站通过液压管 12 向油缸体 5 内供油，油液压力克服碟簧组 3 的锁紧力，使得动压块 10 和调整套 11 向下移动，刹车条 7 与定压块6 脱离，实现解锁。

优点锁紧力不直接作用在导轨上，不会对导轨或滑块产生损伤，确保了导轨的精度，结构简单，装配使用方便，价格便宜，利于推广。

高精度轨道调节锁紧机构设计课件

高精度轨道调节锁紧机构设计胡志仁、陈玉龙、金梁斌（中船重工第七一〇研究所，湖北宜昌 443003）[摘要]：本文从轨道调节范围、轨道直线度和水平度调节机构以及调节支座的固定三个方面进行了阐述，通过图示、分析和实例说明了两种机构的优劣，并得出了在高精度、高速度和动载荷轨道设计施工中宜采用分离式调节锁紧机构，而不宜采用斜块式调节锁紧机构。

[关键词]：轨道；调节机构；锁紧[Abstract]：The article is epounded from the range of rail adjustion,the rail straightness ,the adjustable levelness mechanism and the fixation of adjustable bearing.It explains the advantage and disadvantage of two mechanism by diagram,analysis and examples,and gets the detached adjustable lock mechanism used in the high precision,high speed and dynamic lock rail design construction,but not adaptable for adjustable inclined block type lock mechanism.[Keywords]：track；regulate mechanism；locking1.前言轨道是拖曳水池的重要设备，其精度高低是保证拖车高速稳定运行和精确定位的关键因素。

轨道的精度一般由加工精度和安装精度决定，前者只要制定合理的加工工艺和选择合适的加工设备，保证加工精度不是难题；后者需要考虑轨道的调节机构和测量基准。

目前国内水池一般采用斜块调节锁紧机构，辅以水准槽测量工艺，其轨道精度基本能满足拖曳运行要求，但是在轨道调节范围和精度、轨道锚固锁紧可靠性、轨道抗振性能等几个方面存在一定的问题，影响轨道的精度和稳定性。

轨缝调整器的智能化控制与优化设计

轨缝调整器的智能化控制与优化设计随着城市化进程的加快，铁路交通扮演着越来越重要的角色。

为确保列车运行的安全和舒适，轨道维护至关重要。

轨缝调整器作为轨道维护的关键设备，可以有效地调整铁轨之间的缝隙，确保列车行驶的平稳性和稳定性。

然而，传统的轨缝调整器存在一些问题，如操作繁琐、调整效率低下等。

因此，智能化控制与优化设计成为轨缝调整器发展的必然选择。

智能化控制是指采用自动化技术和智能算法实现对轨缝调整器的实时监测和控制。

通过安装传感器和监测设备，可以实时获取轨道的各项参数，如轨道位置、垂直度等。

同时，利用智能算法对数据进行分析处理，可以实现对轨缝调整器的自动调整，使其能够根据实际情况进行判断和决策，提高调整的准确性和效率。

智能化控制还可以实现对轨缝调整器的远程控制和监测。

通过网络技术的应用，可以将轨道数据传输到远程控制中心，由专业人员进行实时监测和控制。

这不仅可以降低人工巡检的工作强度，还可以及时发现和处理轨道的异常情况，提高轨道维护的及时性和准确性。

在优化设计方面，可以从多个方面对轨缝调整器进行改进。

首先，可以采用新的材料和结构设计，提高轨缝调整器的刚性和稳定性，减少在工作过程中的振动和摩擦。

其次，可以改进轨缝调整器的动力系统，提高调整的速度和灵活性。

例如，可以采用电动或液压驱动系统，提高调整的效率。

另外，还可以采用自适应控制算法，根据轨道的实际情况进行调整，使调整器能够更好地适应不同的工况和环境。

此外，还可以通过数据分析和模型优化来对轨缝调整器进行优化设计。

通过收集和分析历史数据，可以了解轨道的变化和趋势，为轨缝调整器的调整提供参考。

同时，可以建立轨道模型，通过仿真和优化算法，对轨道进行优化设计，提高轨道的平整度和稳定性。

智能化控制与优化设计不仅可以提高轨缝调整器的效率和准确性，还可以降低人工巡检的工作强度，减少人为错误的发生。

同时，通过智能化控制和优化设计，可以提高轨道维护的效率和质量，确保铁路交通的安全和畅通。

轨道精调方案

新建铁路客运专线X标段无砟轨道精调方案编制：审核：批准：编制日期：2011年6月目录一、工程概述.................................................. - 1 -二、作业依据.................................................. - 2 -三、管理机构设置与职责分工.................................... - 2 -四、精调前准备工作............................................ - 3 -4.1CPIII控制网的复测.................................................................................... - 3 -4.2轨检设备的准备......................................................................................... - 4 -五、轨道精调施工工艺及流程.................................... - 4 -5.1轨道精调作业流程图................................................................................. - 4 -5.2轨道精调施工工艺..................................................................................... - 5 -5.2.1施工准备.......................................................................................... - 5 -5.2.2作业人员及设备配置...................................................................... - 5 -5.2.3轨道几何状态测量.......................................................................... - 6 -5.2.4测量数据模拟及调整量计算.......................................................... - 7 -5.2.5现场调整.......................................................................................... - 9 -六、质量控制过程.............................................. - 9 -6.1测量外业质量控制..................................................................................... - 9 -6.2内业质量控制........................................................................................... - 10 -6.3数据分析................................................................................................... - 11 -七、工作要求................................................. - 11 -无砟轨道精调方案一、工程概述客专站前工程XBZQ-2标段设计时速250km/h，轨道结构设计为CRTSⅠ型双块式无砟轨道。

变轨距转向架锁紧机构方案设计

德国的ＤＡ／ａｌＢＧＲｆｉＶ型转向架所采用的变轨距轮对为传统轮对，其锁紧机构利用锁紧杆绕凸轮转动的
原理设计，由缓解盘、锁紧杆、压力弹簧和锁紧衬套
教育部高等学校骨干教师资助计划项目
张良威（９３１８一）男，湖北荆州人，硕士研究生（收稿Ｅ期：２０ —０ —３）ｌ０７４０
交换走行部、铁路驼背运输车和变轨距转向架等技术
措施。国外应用实践表明，变轨距转向架以过轨时间
最短、总运营费用最低而成为首选方案。变轨距转向架是一种非常规转向架，它与常规转
向架的主要区别在于轮对结构，轮对结构设计是实现
组成，如图１所示。当锁紧杆末端受压力作用而向下转动时，锁紧杆前端会向上转动，使凸起转出凹槽，实现解锁，图１所示的左侧车轮所处的状态即为解锁状态；当锁紧杆末端不受压力的作用时，锁紧杆前端就会在复位弹簧的作用下回到起始位置，实现锁紧，图１所示的右侧车轮所处的状态即为锁紧状态。
维普资讯
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８
铁道机车车辆
第２７卷
计了一个圆台，用来与销钉相配合，为保证与销钉顶面的配合，要求该圆台表面的加工精度很高。缓解盘也采用低合金铸钢——Ｂ级钢，先铸造成毛胚，再对
向架设计过程中的重要环节。１锁紧机构工作机理分析
１一缓解盘；２一锁紧杆；３一压力弹簧；４一锁紧衬套。
图１ＤＡ／ａｄＶ型变轨距轮对ＢＧＲｆ

高精度手动调节升降机构

参考文献
[1] 王潇 . 地质工程勘察技术的应用研究 [J]. 中国金属通报，2019（04）：229-231. [2] 王东 . 水工环技术在地质灾害防治中的应用策略浅析 [J]. 世界有色金属，2019
（18）：217-218. [3] 张子龙 . 水工环技术在地质灾害防治中的应用策略浅析 [J]. 世界有色金属，
稳定性，分析计算结果表明，各个零部件都能满足设计要求。
关键词：激光焊接；手动调节升降机构；振镜支撑机构、动力系统
中图分类号：TG333
文献标识码：A
文章编号：11-5004（2020）02-0267-2
1 设计背景在激光焊接机中，利用振镜控制光路来焊接工件，由于存在
环境温度湿度或者震动等原因，振镜与工件的角度和工作距离会产生微量偏差，超过 0.01mm，会对激光光路产生影响，所以振镜支撑需增加手动升降调节机构来保证工2020-01 作者简介：武江伟，男，生于 1986 年，汉族，山西太原人，本科，研究方向：机械设计。
3 有限元分析设计任何机器都必须进行力学计算，即求得零件所承受的
应力和应变等，视其是否能够满足服役要求。（下转 269 页）
267
M 管理及其他 anagement and other
图 1 手动升降调节机构
2 设计计算过程通过对各种传动结构特点的分析比较决定才用 M14*1 细牙
螺纹杆与螺母的传动方式；以导轨滑块为导向。
图 3 常用机构材料摩擦因数
图 2 M14*1 细牙螺纹杆与螺母的传动结构图
（3）调节时所需扭力计算：螺杆升降扭矩 T=Fa/2π*n=(μmg+mg)*a/2π =(0.1*15*9.8+15*9.8)*1/2*3.14 =25.75*10-3Nm 所需扭力 F=T/r=25.75*10-3Nm/0.03m=0.83N。（4）为了防止螺杆与螺母之间的背隙，增加螺纹间隙锁紧手柄来保证升降精度。（5）通过调整水平螺钉调振支座与立柱接触面 4 个角的距离来保证振镜和工件之间的平面度

CRTSⅡ型轨道板精调用定位调整器设计方案

CRTSⅡ型轨道板精调用定位调整器设计方案摘要：本文作者经过仔细的研究和实践，在受力和结构方面对适用于crtsii型轨道板的从德国进口的定位调整器做出了部分修改并应用到实际设计与生产过程中，得到了用户的好评。

abstract： the author， after careful research and practice，modified the force and structure aspects of positioning regulator imported from germany for the crtsii track plate，and applied it to the actual design and production process. the modified positioning regulator is praised by users.关键词：定位调整器；高速铁路；滑板；高度调整螺栓；横向调整螺栓key words： positioning regulator；high-speed railway；skateboards；height adjustment bolts；horizontal adjustment bolt中图分类号：u238 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）14-0106-020 引言定位调整器是用于高速铁路无渣轨道预应力钢筋混凝土crtsⅱ型轨道板进行精调的专用装备之一。

无渣轨道施工中，在预应力钢筋混凝土轨道板粗放后，将定位调整器安装在轨道板两侧的指定位置，初步确定轨道板位置，并进行轨道板系统支撑。

精调轨道板时，利用测量仪器检测出误差后，应用定位调整器完成轨道板的精调与定位，包括对轨道板进行高程和横向平面位置的调整等。

京津城际高速铁路crtsⅱ型轨道板施工时，曾应用德国进口的定位调整器（包括国内仿造的定位调整器），施工中存在许多问题。

一种轨道对接锁紧机构[实用新型专利]

专利名称：一种轨道对接锁紧机构专利类型：实用新型专利
发明人：闫振强,王洪强
申请号：CN201920780841.7申请日：20190528
公开号：CN210216030U
公开日：
20200331
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提出一种轨道对接锁紧机构，包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道底端端部通过第一连接支杆固定安装有第一连接底板，所述第二轨道底端端部通过第二连接支杆固定安装有第二连接底板，所述第一连接底板底端左侧固定连接有气缸，且气缸右端活塞连接有推杆，所述推杆右端固定套接有顶杆，所述顶杆右端固定连接有滑块，所述第二连接底板底端右侧固定连接有电磁铁，且扭力转轴的上下两侧分别套接有第二卡杆和第一卡杆。

该种轨道对接锁紧机构，可自动完成第一轨道和第二轨道的对接锁紧和分离，能够保证第一轨道和第二轨道对接锁紧的牢固度，为轨道对接提供了更稳定便利的锁紧机构。

申请人：天津航天和兴科技有限公司
地址：300000 天津市东丽区东丽开发区四纬路26号院内1号厂房A区
国籍：CN
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高精度轨道调节锁紧机构设计高精度轨道调节锁紧机构设计胡志仁、陈玉龙、金梁斌（中船重工第七一〇研究所，湖北宜昌 443003）[摘要]：本文从轨道调节范围、轨道直线度和水平度调节机构以及调节支座的固定三个方面进行了阐述，通过图示、分析和实例说明了两种机构的优劣，并得出了在高精度、高速度和动载荷轨道设计施工中宜采用分离式调节锁紧机构，而不宜采用斜块式调节锁紧机构。

本文通过分析对比，提出一种适合水池轨道调节锁紧机构—分离式调节锁紧机构，该机构很好的解决了斜块调整锁紧机构出现的问题，实际应用效果良好。

2.两种调节锁紧机构的工作原理2.1.斜块式调节锁紧机构1)轨道直线度调节通过直线度调节螺栓进行左右调节，由螺栓上的螺母进行紧固放松；2)水平度调节主要是通过水平度调节螺栓对斜块进行左右调节，利用斜块错位发生垂直方向位移调节轨道高低，由螺栓上的螺母进行紧固放松。

效果图如图1所示。

图1斜块式调节锁紧机构2.2.分离式调节锁紧机构1)轨道直线度调节主要是通过水平支架两侧的侧向扣座和螺母对轨道进行左右调节；2)水平度调节主要是通过轨底支撑板上下调整，通过支撑板上下螺母和扣板锁紧，保证轨道水平度。

效果图如图2所示图2分离式调节锁紧机构直线调节螺栓水平调节螺栓调节斜块直线度调节机构水平度调节机构预埋基础3.调节范围分析拖曳水池轨道梁为池壁，由于蓄水压力和地基沉降影响，导致轨道在垂向（±20mm 以上）和横向（±10mm以上）产生变形，影响轨道精度，因此要求轨道有较大的调节范围。

斜块式调节机构受其斜面角度的限制，垂直调节量一般不超过±5mm，水平调节量不超过±10mm，显然满足不了要求。

分离式调节锁紧机构采用螺杆调节，横向调节取决于支撑板腰形孔的长度，一般可达±25mm，垂向调节取决于垂直螺杆头与拖车抱轨器和导向轮的间隙，该间隙主要由轨道的高低决定，一般采用QU75钢轨，垂向调整范围可达±32mm（如图3所示）。

图3 分离式调节锁紧机构垂向调节范围4.横向调节—轨道直线度调节锁紧机构锁紧力的分析4.1.螺母锁紧防松要素众所周知，螺母的锁紧防松作用的好坏主要取决于两个因素：第一是螺纹的牙型，细牙优于粗牙，越是细牙螺纹，其锁紧防松作用就越好。

第二是锁紧螺母拧紧时，在被锁紧的螺杆上产生的最大拉力在螺杆上相应的长度。

很显然，螺杆上产生最大拉力的长度越长，锁紧防松的效果越好。

因此，在机械结构设计中采用螺母防松一般用在受拉螺杆上。

对于受压螺杆来说，由于这种压力不产生防松作用，还减弱螺母的拉力，螺杆上产生的压力越大，减弱的程度也越大，因此，对于受压螺杆用螺母防松是不适宜的。

如图4所示：图4 斜块式调节锁紧机构受力示意图1)（a）是螺杆2上不受力时，用螺母1锁紧，在螺杆2上产生拉力的大小和长度；2)（b）是没有螺母1起作用，仅螺杆2左右调节轨道时产生的压力图；3)（c）是（a）+（b）的结果，即螺杆2左右调节好轨道后，用螺母1锁紧时，螺杆2上产生力的叠加图，其受拉的长度已经减短；4)（d）是轨道受侧向干扰附加在螺杆2上的压力；5)（e）是（c）+（d）的结果。

很显然，螺杆2上受拉力的长度更短了。

6)图4中BC段的实际长度为35mm，若螺母1最大锁紧力为10KN，螺杆2调节轨道的压力为5KN，拖车对轨道的水平侧向干扰压力为15KN的话（40t 重的拖车产生0.075g的横向动载时，在单个轮子上的侧向压力），螺母1产生的锁紧力在螺杆2上的影响范围：a)由长度BC=35mm，缩短为B’C’=35/3=11.7mm，即螺纹由14扣减少为4.7扣；b)若侧向干扰力在增加一倍以上，受拉螺杆的长度更短，螺纹仅剩1—2扣，根本起不到防松效果。

如图5所示，螺杆始终处于受拉状态。

图5 分离式调节锁紧机构受力示意图1)图5中所示螺母锁紧产生拉力的最大值贯穿在全螺杆上，其螺杆受拉区域为182mm；2)（a）是轨道不受外力情况下，用螺母锁紧时，在螺杆上产生拉力的大小和长度；3)（b）是轨道产生了一倍于螺母锁紧的侧向干扰力，在螺杆上产生拉力的大小和长度；它的出现不仅没有使螺杆产生压力，反而使拉力增加一倍。

这充分说明受拉螺杆采用螺母防松效果最好。

5.垂向调节--轨道水平度调节锁紧机构锁紧力的分析5.1.斜块式调节锁紧机构垂向调节受力分析1)详见图4，该机构调节高低的斜形块角度为14°，当钢轨承受垂直向下压力为F（AC）时，在上斜形块上可分解为：a)斜面正压力F（AB）=F（AC）×Cin14°；b)沿斜面向下滑力F（BC）=F（AC）×Sin14°；c)而阻止下滑的摩擦力F m=F（AB）×f，其中f为钢的摩擦系数f=0.15；d)则沿斜面剩余的下滑力F xh= F（BC）-F m= F（AC）×Sin14°- F（AC）×Cin14°×f= F（AC）×（Sin14°- f×Cin14°）e)高度调节螺杆压力为剩余下滑力F xh在水平面上的投影：F ss= Cin14°×F xh= F（AC）×（Sin14°- f×Cin14°）×Cin14°若取拖车单轮的下压力为150KN，则上斜形块上产生的侧向力（即水平力）F ss=14.027KN，同理可得下斜块产生的侧向力F sx=F ss=14.027KN。

2)这两个力分别作用在调高低螺栓4左和4右的末端，对螺栓均产生向外压的作用。

很显然，这两个力的产生和作用不是加强，而是削弱了锁紧母3的防松作用。

3)另外，钢铁的自锁角为8°31.8′，而该机构设计中把斜角设计成14°，使高低调好后不能自锁，仅是为了满足向下调低的需要及8mm调整高度的需要，而不得不牺牲斜形块的自锁作用，这就是该调节机构的主要缺点。

4)高精度轨道水平度的要求为±0.1mm。

这种高低调节机构，调整时可以调整到这一要求。

如果不做试验，也就是说没有动态荷载的情况下，或许调好的精度可以保持；而如果经常进行试验，有动态荷载的情况下，会对斜形块产生时有时无、时大时小的水平载荷，压在两侧的调节斜块高低的螺母3的防松效果就会更差，调整的高精度显然难以保持。

5.2.分离式调节锁紧机构垂向调节受力分析1)详见图5，当轨道承受垂直向下的压力时，直接作用在轨底支撑板下2个承压螺母上，只要螺母的螺纹承压力设计足够，其防松效果更好；2)只有垂直力，没有分力，轨道不会产生横向滑移；3)当瞬间车轮载荷过后，轨道会产生向上反弹力（很小），另一方面高速导向轮运行会产生上拔力。

此时由垂直螺杆上方的2个扣板和压紧螺母克服。

形成螺杆受拉、螺母受压，其防松效果更佳；4)垂向调节机构无论在什么状态下，都处于螺杆受拉，螺母受压状态，对轨道水平度为±0.1mm的要求能长久保持。

6.调节锁紧机构的锚固分析6.1.斜块式调节锁紧机构的锚固分析1)图4中的调节支座上制有4-φ25孔。

套在4个M24的地角螺杆上，用螺母压紧力所产生的摩擦力保证，这个力显然是不足的。

2)当轨道产生的侧向干扰力大于螺母压紧力所产生的摩擦力时，调节支座就有可能在1mm（极限状态时）范围内移动。

调节支座移动了，轨道的精度就无法保证了，轨道±0.2mm直线度的要求在动态条件下时难以保证。

3)调节机构底座为平面，与混凝土顶面（平整度误差至少在±5mm）很难调整到位，增加安装难度。

6.2.分离式调节锁紧机构的锚固分析1)此调节锁紧机构主要是通过特型组件I中的垂直螺杆和特性组件II中的水平支架的二次埋设实现。

2)埋设简便，易控制埋设进度，与混凝土顶面平整度误差大小关系不大。

3)高低调整（水平度）主要是调节轨底支撑板，与垂直螺杆埋设误差无关。

调整到位后，通过上下螺母锁紧，在动态条件下能长久保持。

4)直线度调整主要是调节水平支架两侧的侧向扣座和螺母，调整到位后，通过两侧螺母锁紧，在动态条件下能长久保持。

7.两种调节锁紧机构性能比较通过图样，工作原理及受力状态的定性、定量分析，现归纳两种调节锁紧机构性能如下表。

调节锁紧机构性能表序号性能斜块式调节锁紧机构分离式调节锁紧机构1 适用范围单向高精度要求轨道双向高精度要求轨道2 调节操作性灵活较灵活3 稳定性较短，需重复调整，检修频繁长久，检修周期长4 过载性过载引起变化大过载后无变化5 防松性差好6 受力分析复杂简单7 振动性接触面多，引起振动因素多，控制难度大接触面少，振动源好确定，容易控制8 支座安装难度大容易控制8.结论通过以上分析，在高精度、高速度、大载荷（动载）轨道设计中宜采用本文中所说的分离式调节锁紧机构，不宜采用斜块式调节锁紧机构。

分离式调节锁紧机构主要用于中国航空救生研究所及兵器051基地等超音速运行火箭撬试验场，经过适应性改进，目前已成功应用于上海交大船模拖曳水池和国家海洋气象试验基地综合试验水池，使用表明，该机构在轨道精度、轨道稳定性、后期维护等方面均优于传统的斜块式调节锁紧机构。