專(zhuān)利名稱(chēng)：軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用 新型屬于高速鉄路精調(diào)設(shè)備標(biāo)定的基準(zhǔn)設(shè)備，具體是CRTSII型軌道板精調(diào)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)框架標(biāo)定領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高速鐵路軌道板的定位精度影響軌道的平順性，要使軌道板精確定位，必須知道其實(shí)際空間姿態(tài)，而軌道板的空間姿態(tài)可以由多個(gè)與軌道板幾何關(guān)系固定的棱鏡來(lái)反映，目前最為常用的設(shè)備是精調(diào)框。一套精調(diào)框配備ー個(gè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架和四個(gè)測(cè)量標(biāo)架，標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)框，毎次使用測(cè)量標(biāo)架進(jìn)行軌道板精調(diào)作業(yè)前，都必須以配套的標(biāo)準(zhǔn)框?yàn)榛鶞?zhǔn)對(duì)它們進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)框在頻繁使用的過(guò)程中，其幾何關(guān)系必然會(huì)發(fā)生變化，所以必須對(duì)它進(jìn)行定期的標(biāo)定，從而保證其配套測(cè)量標(biāo)架的高精度?，F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定的方法為從CRTSII型軌道板制板場(chǎng)人為選取ー塊CRTSII型軌道板，從中截取ー塊，含有一對(duì)承軌臺(tái)，然后使用全站儀測(cè)量正確安放在軌道板上的標(biāo)準(zhǔn)框固定端棱鏡的坐標(biāo)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)框的標(biāo)定。這種方法所使用的基準(zhǔn)平臺(tái)與CRTSII型軌道板的設(shè)計(jì)尺寸存在較大的誤差，而且受溫度影響很大，同時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)軌道板的選擇上，受人為因素的影響很大，欠缺了其作為基準(zhǔn)的嚴(yán)密性，不足以保證標(biāo)準(zhǔn)框的高精度，從而影響軌道板精調(diào)的質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是，提供ー種高精度的用于標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)框的裝置，使之具有耐磨性強(qiáng)、硬度高、溫度變形小，有效地保證標(biāo)準(zhǔn)框的標(biāo)定精度的特點(diǎn)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下的手段實(shí)現(xiàn)的。軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置，第一承軌臺(tái)I和第二承軌臺(tái)2通過(guò)鎖緊螺釘與基準(zhǔn)平臺(tái)3相連，第一承軌臺(tái)I和第二承軌臺(tái)2的頂面在同一平面上；基準(zhǔn)平臺(tái)3通過(guò)鎖緊螺釘與調(diào)平固定基座4相連；調(diào)平固定基座4通過(guò)膨脹螺栓鎖緊相連在底座5 ;第一承軌臺(tái)和第二承軌臺(tái)采用CRTSII型軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸制得；基準(zhǔn)平臺(tái)的長(zhǎng)度方向具有0. 5%的坡度。第一承軌臺(tái)I和第二承軌臺(tái)其頂面和鉗ロ具有相同的尺寸結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于承軌臺(tái)頂面到基準(zhǔn)平臺(tái)的高度不同，因基準(zhǔn)平臺(tái)長(zhǎng)度方向有千分之五的坡度，要使得第一承軌臺(tái)I和第二承軌臺(tái)2的頂面在同一平面上，故第二承軌臺(tái)的厚度大于第一承軌臺(tái)，其厚度差使得第一承軌臺(tái)頂面與第二承軌臺(tái)頂面在同一水平面。該裝置機(jī)械加工完成后，對(duì)其進(jìn)行安裝。將該裝置放置到基礎(chǔ)穩(wěn)固的水泥底座上，安裝要求嚴(yán)格按“CRTSII型板式無(wú)砟軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖”進(jìn)行，即承軌臺(tái)底面縱軸線方向水平，而橫軸線方向設(shè)置0. 5%的向外流水橫坡，承軌臺(tái)頂面以軌道板中心相対稱(chēng)的截面保持水平。安裝調(diào)試與安裝后自檢中，均采用精密的鉗エ水平儀及天寶Trimble DiNi電子水準(zhǔn)儀對(duì)其進(jìn)行水平度的檢測(cè)。準(zhǔn)確完成安裝且穩(wěn)定后，可用于后續(xù)的標(biāo)定工作。每次標(biāo)定前，先在承軌臺(tái)各個(gè)螺孔上放置棱鏡，通過(guò)坐標(biāo)值計(jì)算得到它們之間的間距，然后比較理論設(shè)計(jì)值。如果不合格，則需重新進(jìn)行承軌臺(tái)的自檢。如果合格，將待標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)框的固定端安放在第一承軌臺(tái)，固定端上兩個(gè)鉗腳與其大鉗口承軌槽側(cè)面完全接觸，用全站儀測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)框固定端上方的球形棱鏡中心的坐標(biāo)；然后將標(biāo)準(zhǔn)框固定端安放在第二承軌臺(tái)，固定端與其大鉗口承軌槽側(cè)面完全接觸，用全站儀測(cè)量固定端上方的球形棱鏡，記錄其坐標(biāo)。求取兩固定端球棱鏡中心在校準(zhǔn)坐標(biāo)系中的間距，并與設(shè)計(jì)理論間距1500mm進(jìn)行比較，差值若滿(mǎn)足< ±0. 2mm的限差，則不需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)框進(jìn)行人工調(diào)整。否則需要調(diào)整固定端鉗腳的伸縮量，不斷重復(fù)上述測(cè)量，直到差值小于0. 2mm為止。標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)框的過(guò)程中，固定端兩個(gè)鉗腳應(yīng)始終保持與大鉗口承軌槽側(cè)面完全接觸，且標(biāo)準(zhǔn)框與承軌臺(tái)中軸線保持平行。

圖I為本實(shí)用新型裝置的主視圖。圖2為圖I的俯視圖。圖3為第二承軌臺(tái)的側(cè)視圖。圖4為第一承軌臺(tái)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。第一承軌臺(tái)I和第二承軌臺(tái)2主材料均用選用耐磨性強(qiáng)的調(diào)質(zhì)45#鋼制作；基準(zhǔn)平臺(tái)3選用溫度變形小、剛性好、硬度高、耐磨性強(qiáng)的天然花崗巖石制作而成。固定基座4材料為Q235鋼材。由圖I可看到，CRTSII型軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置，包含第一承軌臺(tái)I、第二承軌臺(tái)2、基準(zhǔn)平臺(tái)3、調(diào)平固定基座4、水泥座5 ;第一承軌臺(tái)I和第二承軌臺(tái)2完全按照CRTSII型軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸精密加工，使用鎖緊螺釘與基準(zhǔn)平臺(tái)3相連；所述的基準(zhǔn)平臺(tái)3使用鎖緊螺釘與調(diào)平固定基座4相連；所述的調(diào)平固定基座4使用膨脹螺栓鎖緊相連的水泥底座5。由圖2所示，基準(zhǔn)平臺(tái)3橫向有千分之五的坡度，縱向水平，其上方垂直可放置一對(duì)精密水準(zhǔn)儀301和302，用于水平度的精調(diào)整；第二承軌臺(tái)2和第一承軌臺(tái)I用于放置標(biāo)準(zhǔn)框，第二承軌臺(tái)2因基準(zhǔn)平臺(tái)3有坡度其厚度大于第一承軌臺(tái)1，使承軌臺(tái)頂面水平方向中心對(duì)稱(chēng)，螺孔201、202、203、101、102、103均可放置球形棱鏡，且第二承軌臺(tái)2上的螺孔201、202、203分別與第一承軌臺(tái)I上的螺孔101、102、103等高。圖3、圖4所示第二承軌臺(tái)2和第一承軌臺(tái)I的側(cè)視圖。檢測(cè)安裝時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)框固定端在第二承軌臺(tái)2 —側(cè)和第一承軌臺(tái)I 一側(cè)其鉗腳必須與大鉗口承軌槽側(cè)面204、104完全接觸。為了精確模擬實(shí)際的CRTSII型軌道板承軌臺(tái)，同時(shí)考慮型面切削成型的方便性，并兼顧測(cè)量接觸面的耐磨性能，選用調(diào)質(zhì)45#鋼(線性熱膨脹系數(shù)為11.59xlO_6m/°C )，作為制作第一和第二承軌臺(tái)的主體材料；同時(shí)，為保證其精度，所有外形尺寸與定位尺寸，均使用3軸聯(lián)動(dòng)的CNC(Computer Numerical Control,計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床)加工中心整體切削完成(定位精度±0. 007mm/300mm)。為了減小環(huán)境溫度對(duì)整體檢測(cè)臺(tái)的影響，在設(shè)計(jì)上將基準(zhǔn)平臺(tái)的支座在縱向進(jìn)行獨(dú)立分離，因此，溫度變化對(duì)檢測(cè)臺(tái)精度的影響，基本取決于基準(zhǔn)平臺(tái)材質(zhì)的物理屬性；本檢定臺(tái)的基準(zhǔn)平臺(tái)采用溫度變形小(線性熱膨脹系數(shù)為
4.GlxlO-V0C )、剛性好、硬度高和耐磨性強(qiáng)的天然花崗巖石制作(精度為0級(jí))，其尺寸可長(zhǎng)期保持穩(wěn)定、精度不漂移。調(diào)平用的固定基座制作材料為Q235鋼材，也使用3軸CNC加エ中心完成而成(定位精度±0. 01mm/300mm)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用精密數(shù)控車(chē)床機(jī)械加工完成該裝置的制造，之后將該裝置運(yùn)送到安裝地點(diǎn)，放置在事先制作的基礎(chǔ)穩(wěn)固的水泥底座上。安裝時(shí)嚴(yán)格按“CRTSII型板式無(wú)砟軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖”進(jìn)行，承軌臺(tái)底面縱軸線方向水平，而橫軸線方向設(shè)置0.5%的向外流水橫坡，承軌臺(tái)頂面以軌道板中心相対稱(chēng)的截面保持水平。安裝調(diào)試與安裝后自檢中，采用精密的鉗エ水平儀及天寶Trimble DiNi電子水準(zhǔn)儀對(duì)其進(jìn)行水平度的檢測(cè)。安裝完成且穩(wěn)定后，可用于標(biāo)準(zhǔn)框的標(biāo)定工作。每次標(biāo)定前，先在承軌臺(tái)各個(gè)螺孔上放置棱鏡，通過(guò)坐標(biāo)值測(cè)量和計(jì)算得到它們之間的間距，然后與其對(duì)應(yīng)的理論設(shè)計(jì)值比較。如果不合格，則需重新進(jìn)行承軌臺(tái)的自檢。如果合格，則將待校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)框的固定端放在第一承軌臺(tái)，固定端上兩個(gè)鉗腳與該側(cè)大鉗口承軌槽側(cè)面完全接觸，用全站儀測(cè)量固定端上方的球形棱鏡中心，連續(xù)多次測(cè)量，記錄5次穩(wěn)定的坐標(biāo)值，得到該測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)的平均值；然后將待校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)框固定端放在第二承軌臺(tái)2上，固定端上兩個(gè)鉗腳與該側(cè)大鉗口承軌 槽側(cè)面完全接觸，用全站儀重復(fù)測(cè)量固定端上方的球形棱鏡中心，記錄5次穩(wěn)定的坐標(biāo)值，得到該點(diǎn)坐標(biāo)的平均值；然后計(jì)算棱鏡間在校準(zhǔn)坐標(biāo)系中的間距，如果求得的間距和標(biāo)準(zhǔn)框的理論設(shè)計(jì)尺寸1500. OOmm的差值大于0. 2mm的限差，則需要通過(guò)使用內(nèi)六角扳手松開(kāi)固定螺栓，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)框固定端鉗腳與大鉗口承軌槽側(cè)面接觸端的伸縮量，然后重復(fù)上述過(guò)程，直到滿(mǎn)足限差要求為止。
權(quán)利要求1.軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置，其特征在于，第一承軌臺(tái)(I)和第二承軌臺(tái)(2)通過(guò)鎖緊螺釘與基準(zhǔn)平臺(tái)(3)相連，第一承軌臺(tái)(I)和第二承軌臺(tái)(2)的頂面在同一平面上；基準(zhǔn)平臺(tái)(3)通過(guò)鎖緊螺釘與調(diào)平固定基座(4)相連；調(diào)平固定基座(4)通過(guò)膨脹螺栓鎖緊相連在底座(5);第一承軌臺(tái)和第二承軌臺(tái)采用CRTSII型軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸制得；基準(zhǔn)平臺(tái)的長(zhǎng)度方向具有0. 5 %的坡度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)平臺(tái)(3)上設(shè)置有用放置球形棱鏡的多個(gè)螺孔(101、102、103、201、202、203)，所述第二承軌臺(tái)(2)上的螺孔(201,202,203)分別與第一承軌臺(tái)(I)上的螺孔(101、102、103、201)等高。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置，第一承軌臺(tái)(1)和第二承軌臺(tái)(2)通過(guò)鎖緊螺釘與基準(zhǔn)平臺(tái)(3)相連，第一承軌臺(tái)(1)和第二承軌臺(tái)(2)的頂面在同一平面上；基準(zhǔn)平臺(tái)(3)通過(guò)鎖緊螺釘與調(diào)平固定基座(4)相連；調(diào)平固定基座(4)通過(guò)膨脹螺栓鎖緊相連在底座(5)；第一承軌臺(tái)和第二承軌臺(tái)采用CRTSII型軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸制得；基準(zhǔn)平臺(tái)的長(zhǎng)度方向具有0.5％的坡度。本實(shí)用新型標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置，為CRTSII型軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定提供一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)平臺(tái)，具有耐磨性強(qiáng)，溫度變形小，機(jī)械加工精度高，長(zhǎng)期保持穩(wěn)定、精度不漂移，標(biāo)準(zhǔn)框放置定位精確、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E01B35/00GK202519548SQ20122006732
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者付恒友, 劉成龍, 楊雪峰, 薛弼一 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué), 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司