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高速鐵路接觸網(wǎng)便攜式檢測及作業(yè)平臺的研究

發(fā)布時間:2013-07-23 14:59:03 編輯:wwxianlong
本文摘要:綿陽市鐵人電氣設(shè)備有限公司副總經(jīng)理許可  今天我要匯報的就是這款產(chǎn)品是接觸網(wǎng)便攜式檢測和作業(yè)平臺,它主要功能就是對接觸網(wǎng)工區(qū)日常檢...
 


綿陽市鐵人電氣設(shè)備有限公司副總經(jīng)理許可


 
  今天我要匯報的就是這款產(chǎn)品是接觸網(wǎng)便攜式檢測和作業(yè)平臺,它主要功能就是對接觸網(wǎng)工區(qū)日常檢測和作業(yè)起一個輔助的作用。這個平臺設(shè)計當中,我們主要優(yōu)化了以往的一些測量方法,同時采用了一些新的材料工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計。
 
  目前常用的鐵路接觸網(wǎng)檢測設(shè)備它最大的優(yōu)點就是說它的檢測速度快,一般的跑個四五十公里一點問題都沒有,最快可以到120公里,現(xiàn)在新的作業(yè)車可以到160公里了,它就是測量速度快。不過也有一些缺點:首先它動用得占軌道區(qū)間,現(xiàn)在高鐵一個區(qū)間差不多是70公里,就是說如果是普通的列車按照50公里的速度開的話,也得開耽誤一個小時。另外就是它的測量精度可能有一點低,一般的話在80公里以內(nèi),保證它的測量精度可以達到正負十毫米,但是如果說速度更高的話,也許就更低了,就只可以達到正負15個毫米。
 
  我們公司研發(fā)的接觸網(wǎng)幾何參數(shù)測量儀已經(jīng)廣泛的使用了,它主要對接觸網(wǎng)參數(shù)進行靜態(tài)的測量,比較便攜,最大的優(yōu)點精度高,拉出值可以達到正負四個毫米,導致可以達到正負2毫米,不足就是可以靜態(tài)的測量,日常測一個錨段,或者說幾個跨距問題不大,現(xiàn)在高鐵作業(yè)時間就是3-4個小時,如果說這樣來測量的話,可能勞動強度相對而言就會大一些。
 
  我們公司根據(jù)高鐵的測量要求開發(fā)出了接觸網(wǎng)綜合巡檢裝置,這種裝置在高鐵線路可以推行的測量,就是推到了我們要測的定位點或者說吊弦,推到下面的時候,我們可以看到它配了一個十寸的平板電腦,不需要調(diào)節(jié),它的那個定位器很清晰的呈現(xiàn)在了屏幕上面,如果說我們要測哪一個點,屏幕上點那一個點,下面它的激光測量裝置會找到那個點,對它進行測量,它的精度非常的高,也是拉出值可以達到正負4毫米,導高可以達到正負2毫米,其它的參數(shù)500高差都可以測量。折疊后的重量是20公斤,高鐵上道的時候把它搬上去,一分鐘的時間進行組裝,就可以在高鐵上測量了,這個產(chǎn)品已經(jīng)在國內(nèi)的幾條高鐵上得到了推廣和應用,得到了廣大用戶的好評。
 
  我們公司的接觸網(wǎng)測量系列產(chǎn)品中主要有三款設(shè)備,已經(jīng)在全路得到了廣泛的應用。但是我們現(xiàn)在就是有一點問題呢:軌道車它可以連續(xù)的測量,它的測量速度快,如果說用靜態(tài)檢測裝置呢,它的精度高,但是測量的速度慢,我們就是在想可以不可以生產(chǎn)出一個產(chǎn)品,既可以便攜,但是又可以動態(tài)的連續(xù)測量,而且就是說使用起來方便,使用起來更加輕巧這是我們后面要介紹的。
 
  我們公司生產(chǎn)的鋼管梯車結(jié)構(gòu)簡單,它的負載可以達到300公斤的負載,在日常作業(yè)廣泛的使用,它的自身的重量是135公斤,梯車改進過后采用了進口材料生產(chǎn)的梯車,它在高鐵作業(yè)也是存在一個問題。現(xiàn)在因為高鐵有很多的高架橋,往往我們開始之前就把作業(yè)梯車開到了橋下面等著,一旦天窗點開始了,我們的接觸網(wǎng)弓就把梯車的散件或者說底盤這些都抬到高架橋上面去然后再進行組裝,這樣浪費了一定的人力時間,本來我們時間不多,如果再浪費時間在運輸和組裝,那么就有更大的浪費了。同樣我們還有一些傳統(tǒng)的產(chǎn)品,我沒有圖片,比如說絕緣掛梯和絕緣軟梯,它的缺點就是負載不能太大,而且一旦掛到了承力索上面不能像梯車一樣在軌道上面順著它進行移動,到下一個作業(yè)點必須收納起來之后,再掛上去,這樣就比較繁瑣,所以說我們也在考慮,能不能做一個既有梯車的靈便性,又像絕緣掛梯那樣輕巧又可以折疊呢?
 
  我們公司也生產(chǎn)了一些適合在工區(qū)和車間上使用的一些工具,比如說卡線器、鋁合金鏈條,還有接地線,還驗電器,對講機,還有扳手,一些液壓切刀和工具,這些工具在作業(yè)當中是不可或缺的。但是平時咱們都是放在工區(qū)的工具架,真正有搶修的時候,一樣一樣的再取出來,耽誤了搶修的速度,能不能把這些東西分類歸納起來,放在一個固定的位置,減輕運輸?shù)闹亓?,可以不可以把有的東西,有的主要部件都是一樣的,可以不可以互用。還有就是可以不可以引用一些新的設(shè)備,把以前需要幾個設(shè)備才可以實現(xiàn)的功能,用一個設(shè)備就可以把這個功能實現(xiàn)了。這樣的話遇到真正搶修的時候,搶修人員還有這些搶修工具設(shè)備,都可以在第一時間趕到搶修的現(xiàn)場。
 
  接觸網(wǎng)便攜式檢測和作業(yè)平臺是我們公司生產(chǎn)的一種專業(yè)的便攜式檢測設(shè)備,我們看到它可能直觀的印象就是一個人字梯,但是它可以實現(xiàn)的功能,首先可以對接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)進行測量,它的主要的測量裝置的話,在人字梯頂部,同時可以對接觸網(wǎng)的部件進行高清攝像,是一個全高清的畫質(zhì)。還有它具有傳統(tǒng)梯車作業(yè)平臺的形式,可以看到就是說人是可以上去進行作業(yè)的,就是說把上面的那個檢測設(shè)備和成像設(shè)備換下來人可以在上面作業(yè)。就是說咱們看到了這個梯車離那個接觸線有一定的距離,是這樣的一個情況。因為我們這個梯車,就是說這個平臺主要針對高鐵作業(yè)來使用的,高鐵的導高5.1米-5.3米,我們現(xiàn)在拍攝的到處是5.8米的到處,比咱們的實際導高高了50公分左右,所以說實際上接觸線離這個梯車不是很遠。這個梯車最大的那個優(yōu)點是可以實現(xiàn)快速的折疊和便攜,就是說5分鐘可以組裝好,總重量有60公斤,不到咱們傳統(tǒng)的那個鋼管梯車的一半的重量。
 
  現(xiàn)在咱們看到的這兩個設(shè)備,一個就是激光掃描雷達,它主要就是負責對接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)來進行測量,右邊的這個就是一個可控制的云臺,上面有一個全高清的攝像頭,主要對接觸網(wǎng)的部件來進行成象的。右邊這張圖可以清楚的看到,在作業(yè)平臺的頂端,這兩個設(shè)備安放在這個上面的,然后我們下面的,順著這個管子里面有數(shù)據(jù)線,主要負責給上面的兩個設(shè)備進行供電的。
 
  首先,激光測量裝置每秒掃描速度可以達到每秒50hz,對接觸網(wǎng)進行掃描的測量,梯車頂部有附加的衡量,主要用來存放鋰電池組以及高清度的傳感器,主要在推行的過程中,對梯車本身在軌道上運行的時候,對它進行一個修正和補償。還有一個在附加橫梁下面是一個激光測量儀,對軌距確定,這個確定了以后,我們上面測試的參數(shù)結(jié)合軌距,才可以得到真正需要的拉出值和導高值,這個測出來是一個連續(xù)的。梯車推行速度不大于5公里的速度,我們算一下,就是說其實每秒的話好像就是說五千除以三千六百秒,就是說每秒我們怎么走一米多,那么一秒鐘的時間我們要進行50次的測量,所以說相當于每三公分左右,我們就對它測了一次,這樣可以保證我們接觸網(wǎng)參數(shù)測量的一連續(xù)性,為后期的動態(tài)分析預留很好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。這套設(shè)備的綜合測量精度可以達到正負8毫米左右,就是說它可能精度比咱們靜態(tài)的接觸網(wǎng)激光參數(shù)測量儀低一點,比接觸網(wǎng)動態(tài)的軌道檢測車上的進度高上很多。
 
  下面這個圖就是一個攝像頭,它是200萬象素的攝像機,放在云臺上面,放在云臺上,因為云臺的高度已經(jīng)有4米多了,它就可以很清楚的把接觸網(wǎng)的部件看出來。在我們推行的過程中的話,就可以把接觸網(wǎng)承力索,包括螺絲可以很清楚的成像出來,這個云臺可以360度的旋轉(zhuǎn),方便對其它零部件進行觀測。就是把它拍攝過后,對數(shù)據(jù)進行自動分析。但是我們這樣考慮的,因為我們這個產(chǎn)品是應用在接觸網(wǎng)工區(qū)的,接觸網(wǎng)工區(qū)一次作業(yè)兩個小時,那么就拍攝了兩個小時的畫面,這兩個小時的畫面就是按照步行速度5公里來算,我們走了10公里的線路拍攝了兩個小時的畫面,在工區(qū)兩個小時的時間進行回放,對它進行回放和檢查,因為拍攝速度比較慢了,回放比較清晰,一次作業(yè)可以檢測十公里。一個工區(qū)是70公里,然后上下有140公里,差不多十多次的作業(yè),可以完成一次對咱們接觸網(wǎng)零部件的一個高清的攝像頭回放相當于人工進行了觀測,看有沒有異常。
 
  同時,因為考慮到了作業(yè)都是夜間,所以說我們附加了紅外夜視照明功能,拍攝的圖片主要也就是說為了接觸網(wǎng)以后的狀態(tài)分析,提供更高清的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時,我們在這個裝置上配備了一個十寸的平板電腦,在推行的過程中,我們可以實時的顯示它的畫面和它的測量數(shù)據(jù)。在這兒的話因為是拍照不清楚,可以模糊的看到定位器,這邊應該是拉出值和導高值的圖,可以顯示和回放,所有的數(shù)據(jù)我們都是通過無線進行傳輸,本身的電池可以工作5個小時。
 
  下面我再對這個平臺的本身來做一下介紹,首先這個的主體部分為什么重量輕,因為我們采用了碳纖維的材料,這個碳纖維的材料,是鋼密度的1/4,重量是鋼的1/4,最大的載荷就是200公斤。因為考慮到了這個梯車,它就是在高鐵作業(yè)上是一個對軌道車的一個補充,遇到更換腕臂或者說大型的作業(yè),肯定還是用軌道車,我們這個東西主要就是在日常中,處理日常一些小的問題,或者說更換一些小的部件可以采用它,主要采用了人字形的結(jié)構(gòu)設(shè)計,非常便于折疊,適合一般強度的作業(yè)。這張圖片另外一個角度看,我們把上面的那個檢測和成像裝置去掉了以后成了一個人字梯,而且我們可以看到這個梯燈和咱們傳統(tǒng)的梯燈不一樣,傳統(tǒng)的梯燈是垂直于軌道的前進方向,現(xiàn)在它是平行軌道的前行方向,就是說在兩邊。
 
  從軌道外面爬上去的,不像以前從里面怕。有一些梯燈換成軟的,也便于折疊,減輕質(zhì)量。梯車折疊好后,我們可以看到其實每一次都可以折疊在一起,我們把這扇取下來了,以這樣的方式進行交叉折疊,總共有4個梯燈,還有兩個輪子的底盤也是折疊的,輪距1米長,梯燈長度2米,寬度450毫米,就是說0.45米。下面我要介紹的也是鋼鐵作業(yè)相關(guān)的,就是搶修駐點工具包,很多的工具特別的多,那么在搶修的時候我們先把它,我們提前就把它歸類,我們給它設(shè)計了相應的背包和提包,背包可以在軌道上進行拖動,然后我們也優(yōu)化了搶修工具的構(gòu)成。比如說像以驗電器、接地線、雜物桿,這些東西都是一些長的絕緣關(guān),工區(qū)的標準配備上都是一個頭一套桿,搶修的時候桿比較長,如果桿全部帶齊的話就比較夠嗆,現(xiàn)在我們就是用進口環(huán)氧樹脂做了一套桿,把所有的雜物桿,接地線驗電器頭換成了一個通用的模式,就是說咱們在搶修的時候,只需要把這些東西帶上,那么就可以形成一個基本的搶修力量所需要的一些工具,那么它都在里面,包括什么卡線器,對講機,望遠鏡這些。這就是現(xiàn)場使用的一些情況,它可以在軌道上進行滑動拉,可以人工背著進行前行。
 
  對液壓工具我們也進行了優(yōu)化。液壓工具在我們的接觸網(wǎng)搶修當中占相當大的比例。咱們現(xiàn)在看到的這個液壓工具,專門用于手動接觸線切刀,用來搶修接觸線的。再下面一個就是電動切刀,這不是切接觸線,切承力索之類的,也是一個電動的一個手動的,電動的是槍式的,這個體積比較大,有一點不便于攜帶,手動的沒有電動的方便。還有一個就是電動的液壓鉗,這些東西都是工區(qū)搶修時候所必備的液壓工具,那么這樣的液壓工具呢,但是搶修的時候,它們的液壓系統(tǒng)其實都是一樣的,我們可以看出來,其實也是它的頭不一樣,那么現(xiàn)在我們就根據(jù)現(xiàn)場的實際需要和德國的廠家聯(lián)系,然后它們專門為我們設(shè)計出了一款既可以進行接觸線導線切割,又可以實現(xiàn)普通的承力索什么鋼絞線的切割,可以完成壓接沖孔的功能。采用的結(jié)構(gòu)就是直柄式的結(jié)構(gòu),這個手對比起來,知道了這個設(shè)備沒有多大,放在搶修工具包可以帶到現(xiàn)場,它的使用也比較方便。我們?nèi)绻f要對它進行其它功能的切換,只需要把中間的這個模具不是這個頭,只需要更換這塊中間的模具,就可以實現(xiàn)這三種功能的進行轉(zhuǎn)換,就是說接觸線的切割,普通的切割,還有段子的壓接以及沖孔這些功能。所以說我們對接觸網(wǎng)液壓工具也對它進行優(yōu)化,其主要的目的呢,也就是說為了在搶修包的東西少而精,可以很方便的帶到搶修左右的現(xiàn)場,滿足需要。
 
  這是設(shè)備的全家福,后面的就是搶修駐點包,中間的就是檢測裝置,這個就是折疊好之后的平臺。我們做了一個這樣的實驗,平時咱們用這些東西的話,不動軌道車的話也得動專用的那個工程車,把它拉到橋下面,而這整套設(shè)備的話,我們就是用了別克凱越,把后排坐放了以后,這些東西都可以裝進去,就是說搶修的現(xiàn)場,如果說遇到緊急的情況,把這些東西一個小轎車就可以馬上把它弄到高鐵的搶修現(xiàn)場或者說橋下面,把它進行組裝,進行使用。

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