高速磁悬浮磁浮板精调用精调爪、精调系统

文档序号:149983 发布日期:2021-10-26 浏览:49次 >En<

阅读说明:本技术 高速磁悬浮磁浮板精调用精调爪、精调系统 (High-speed magnetic suspension magnetic levitation plate fine adjustment claw and fine adjustment system ) 是由 石德斌 李新增 于 2021-06-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种高速磁悬浮磁浮板精调用精调爪,包括:用于与梁体固定的支座、安装在支座上的用于在三维方向上分别调节磁浮板安装位置的Z向调节组件、Y向调节组件和X向调节组件;支座的顶部一侧形成有两个的对称设置的卡爪,每个卡爪的底面上设有均匀分布的凸起,用于卡装在梁体的一侧并与梁体固定,使Z向调节组件、Y向调节组件及X向调节组件伸入至梁体与磁浮板之间,且X向调节组件的顶面与磁浮板的底面相接触。支座上设置的卡爪卡装在梁体上,三个方向的调节组件采用螺杆推动的方法,进行磁浮板的精调,既实现了在三维方向上调节相对位移,同时也固定了位置,三个调节组件可单独或同时来调节某一个方向,互不干涉,可同时联动。(The invention discloses a fine adjustment claw for fine adjustment of a high-speed magnetic suspension magnetic levitation plate, which comprises: the device comprises a support fixed with a beam body, a Z-direction adjusting assembly, a Y-direction adjusting assembly and an X-direction adjusting assembly, wherein the Z-direction adjusting assembly, the Y-direction adjusting assembly and the X-direction adjusting assembly are arranged on the support and are used for respectively adjusting the installation positions of magnetic floating plates in the three-dimensional direction; two clamping jaws which are symmetrically arranged are formed on one side of the top of the support, and protrusions which are uniformly distributed are arranged on the bottom surface of each clamping jaw and are used for being clamped on one side of the beam body and fixed with the beam body, so that the Z-direction adjusting assembly, the Y-direction adjusting assembly and the X-direction adjusting assembly extend into a space between the beam body and the magnetic floating plate, and the top surface of the X-direction adjusting assembly is in contact with the bottom surface of the magnetic floating plate. The jack catch that sets up on the support clamps on the roof beam body, and the adjusting part of three direction adopts the method that the screw rod promoted, carries out the fine adjustment of magnetic levitation board, has both realized adjusting relative displacement in the three-dimensional direction, has also fixed the position simultaneously, and a certain direction can be adjusted alone or simultaneously to three adjusting part, mutually noninterfere, can link simultaneously.)

高速磁悬浮磁浮板精调用精调爪、精调系统

技术领域

本发明属于高速铁路轨道施工技术领域,尤其是涉及一种高速磁悬浮磁浮板精调用精调爪、精调系统。

背景技术

目前,随着高速铁路的飞速发展,时速为600km/h的高速磁悬浮轨道交通,是未来轨道交通发展的方向。列车高速运行,轨道的平顺性是最根本的保障条件之一,若轨道的平顺性不好,列车会发生大幅的颠簸、抖动和摇晃,严重的话则会影响乘客的舒适度以及列车行驶的安全性。

利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁,和铺设在轨道上的磁铁,在磁场作用下产生的排斥力使车辆浮起来,磁浮板安装在轨道的梁体上,并在位于轨道梁体两侧上安装有线圈,且线圈位于磁浮板的下方,通过线圈将交流电变成电磁铁,并与列车上的电磁体相互作用,从而使列车开动。

在高速磁浮板修建过程中,磁浮板先在工厂预制,而后被运输至现场安装在梁体上。在高速磁悬浮列车运行前,需要预先精调磁浮板在轨道的梁体上的位置,磁浮板的安装精度,直接影响到高速磁悬浮列车行驶的平稳性和安全性,其磁浮板的精调工作十分重要。磁浮板的安装精度需要控制在0.2mm,为了保证磁浮板的安装精度,需要使用相应的精调工装来精调磁浮板。

因此,为了解决上述技术问题,需要研发一种能够精密调节磁浮板的精调爪。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单、满足磁浮板精调的精度要求、稳定性高的高速磁悬浮磁浮板精调用精调爪。

本发明的技术方案如下:

一种高速磁悬浮磁浮板精调用精调爪,包括:用于与梁体固定的支座、安装在支座上的Z向调节组件、Y向调节组件和X向调节组件;

所述支座的顶部一侧形成有两个的对称设置的卡爪,每个所述卡爪的底面上设有均匀分布的凸起,用于卡装在梁体的一侧并与梁体固定,使Z向调节组件、Y向调节组件及X向调节组件伸入至梁体与磁浮板之间,且X向调节组件的顶面与磁浮板的底面相接触;

所述Z向调节组件包括Z向调节螺杆、精密控制球和调节座,所述Z向调节螺杆竖直安装在支座内,且该Z向调节螺杆的顶部穿出支座并与调节座转动连接,所述Z向调节螺杆的底部穿出支座并安装有Z向旋钮用于驱动Z向调节螺杆转动,所述Z向调节螺杆的顶部安装有精密控制球,所述调节座设置在Z向调节螺杆的顶部,且该调节座的底面上形成有与精密控制球相配合的调节槽,所述精密控制球的外部套装有两个对称设置的一压板,每个压板均通过螺栓与调节座固定,使精密控制球在压板与调节座内的调节槽内旋转,Z向调节螺杆通过精密控制球与调节座形成球铰链,使X向调节组件、Y向调节组件绕该球铰链在一定范围内旋转;

所述Y向调节组件包括Y向调节螺杆和Y向滑块,所述Y向滑块滑动安装在所述调节座上,所述Y向调节螺杆安装在所述调节座内,所述Y向调节螺杆的一端安装有Y向旋钮,用于驱动Y向调节螺杆转动,所述Y向调节螺杆通过导向螺母与Y向滑块连接,旋转Y向旋钮使Y向调节螺杆驱动Y向滑块在所述调节座上滑动;

所述X向调节组件包括X向调节螺杆和X向滑块,所述X向滑块滑动安装在所述Y向滑块上,所述X向调节螺杆穿过Y向滑块,并通过导向螺母与X向滑块连接,所述X向调节螺杆上安装有X向旋钮,用于驱动X向调节螺杆转动,旋转X向旋钮使X向调节螺杆驱动X向滑块滑动。

在上述技术方案中,所述调节座的顶面上形成有与Y向滑块相配合的滑轨,使Y向滑块沿该滑轨滑动。

在上述技术方案中,所述Y向滑块上形成有两个对称设置的卡板,用于限位卡紧安装在Y向滑块上的X向滑块。

在上述技术方案中,所述卡爪的形状为L型,所述凸起位于所述L型卡爪的内侧底面上,用于与支座配合固定在梁体上。

在上述技术方案中,所述X向滑块的顶面上形成有均匀分布的凹槽,用于增大X向滑块与磁浮板之间的摩擦力,提高稳定性。

在上述技术方案中,所述X向调节螺杆、Y向调节螺杆的螺距为2mm,X向调节组件和Y向调节组件的调节行程为±20mm。

在上述技术方案中,所述Z向调节螺杆的外径为35mm,螺距为2mm,Z向调节组件的调节行程为±30mm。

本发明的另一个目的是提供一种高速磁悬浮磁浮板精调用精调系统,包括所述的精调爪、精调棱镜和全站仪;

所述精调棱镜用于与全站仪配合测量磁浮板的位置,包括底座、棱镜杆和棱镜,所述底座内开设有安装槽,在所述安装槽内安装有软磁体用于使底座吸附在磁浮板上,所述棱镜杆安装在底座上,所述棱镜杆的顶部开设有安装孔,所述棱镜通过安装孔插装在棱镜杆上;

所述精调爪用于调整磁浮板的位置;

所述全站仪用于与精调棱镜相配合,实时检测被测磁浮板的位置。

在上述技术方案中,所述精调系统还包括工控机,所述工控机内嵌装有专门与精调棱镜相配合的计算软件,用于计算磁浮板的调整量。

本发明的另一个目的是提供一种利用所述的高速磁悬浮磁浮板精调用精调系统的使用方法,包括以下步骤:

S1.根据线路设计中线参数,计算出棱镜的理论坐标;

S2.将预制的磁浮板放置在梁体上,在磁浮板上放置四个精调棱镜,通过底座使精调棱镜吸附在所需的位置上,控制全站仪测量出精调棱镜的初始坐标,计算出磁浮板所需的调整量;

S3.四个精调爪分别卡装在磁浮板下方的梁体上,分别通过Z向调节组件、Y向调节组件和X向调节组件,根据所述步骤S2中的调整量来调节磁浮板的位置,而后通过全站仪测量实际的精调棱镜的测量坐标,验证其磁浮板的调整位置。

本发明具有的优点和积极效果是:

1.支座上设置的卡爪卡装在梁体上,三个方向的调节组件采用螺杆推动的方法,进行磁浮板的精调,既实现了在三维方向上调节相对位移,同时也固定了位置,三个调节组件可单独或同时来调节某一个方向,互不干涉,可同时联动。

2.精密控制球与压板构成球铰链,使得Y向调节组件和X向调节组件绕该球铰链在一定范围内旋转,具有一定的自由度以适应因曲线段磁浮板倾斜或者扭动的角度。

3.每个调节螺杆的螺距为2mm,人工转动旋钮控制螺杆的旋转角度,每转动一周,调节螺杆推动相应的组件向前或向后发生位移2mm,旋转90°时,则发生位移为0.5mm,其调整精度高。

附图说明

图1是本发明的高速磁悬浮磁浮板精调用精调爪的结构示意图;

图2是本发明的高速磁悬浮磁浮板精调用精调爪的结构示意图(另一视角)。

图中:

1、X向滑块 2、X向旋钮 3、Y向滑块

4、Y向调节螺杆 5、Z向调节螺杆 6、支座

7、Z向旋钮 8、凸起 9、梁体

10、卡爪 11、磁浮板 12、精密控制球

13、压板 14、调节座 15、X向调节螺杆

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明,决不限制本发明的保护范围。

实施例1

如图所示,本发明的一种高速磁悬浮磁浮板精调用精调爪,包括:用于与梁体9固定的支座6、安装在支座6上的Z向调节组件、Y向调节组件和X向调节组件;

所述支座6的顶部一侧形成有两个的对称设置的卡爪10,每个所述卡爪10的底面上设有均匀分布的凸起8,用于卡装在梁体9的一侧并与梁体9固定,使Z向调节组件、Y向调节组件及X向调节组件伸入至梁体9与磁浮板11之间,且X向调节组件的顶面与磁浮板11的底面相接触;

所述Z向调节组件包括Z向调节螺杆5、精密控制球12和调节座14,所述Z向调节螺杆5竖直安装在支座6内,且该Z向调节螺杆5的顶部穿出支座6并与调节座14转动连接,所述Z向调节螺杆5的底部穿出支座6并安装有Z向旋钮7用于驱动Z向调节螺杆5转动,所述Z向调节螺杆5的顶部安装有精密控制球12,所述调节座14设置在Z向调节螺杆5的顶部,且该调节座14的底面上形成有与精密控制球12相配合的调节槽,所述精密控制球12的外部套装有两个对称设置的压板13(压板设置在精密控制球12的下半球外侧),每个压板13均通过螺栓与调节座14固定,使精密控制球12在压板与调节座14内的调节槽内旋转,Z向调节螺杆通过精密控制球12与调节座形成球铰链,使X向调节组件、Y向调节组件绕该球铰链在一定范围内旋转(其调整范围可精确至旋转角±20°),并通过精密控制球12与压板限制了Z向调节螺杆的间隙,减少Z向窜量;

所述Y向调节组件包括Y向调节螺杆4和Y向滑块3,所述Y向滑块3滑动安装在所述调节座14上,所述Y向调节螺杆4安装在所述调节座14内,所述Y向调节螺杆4的一端安装有Y向旋钮,用于驱动Y向调节螺杆4转动,所述Y向调节螺杆4通过导向螺母与Y向滑块3连接,旋转Y向旋钮使Y向调节螺杆4驱动Y向滑块3在所述调节座14上滑动;

所述X向调节组件包括X向调节螺杆15和X向滑块1,所述X向滑块1滑动安装在所述Y向滑块3上,所述X向调节螺杆15穿过Y向滑块3,并通过导向螺母与X向滑块1连接,所述X向调节螺杆15上安装有X向旋钮2,用于驱动X向调节螺杆15转动,旋转X向旋钮2使X向调节螺杆15驱动X向滑块1滑动。

进一步地说,所述调节座14的顶面上形成有与Y向滑块3相配合的滑轨,使Y向滑块3沿该滑轨滑动。

进一步地说,所述Y向滑块3上形成有两个对称设置的卡板,用于限位卡紧安装在Y向滑块3上的X向滑块1。

进一步地说,所述卡爪10的形状为L型,所述凸起8位于所述L型卡爪10的内侧底面上,用于与支座6配合固定在梁体9上。

进一步地说,所述X向滑块1的顶面上形成有均匀分布的凹槽,用于增大X向滑块1与磁浮板11之间的摩擦力,提高稳定性。

进一步地说,所述X向调节螺杆15、Y向调节螺杆4的螺距为2mm,X向调节组件和Y向调节组件的调节行程为±20mm。

进一步地说,所述Z向调节螺杆5的外径为35mm,螺距为2mm,Z向调节组件的调节行程为±30mm。

本发明中的调节组件,均采用以螺杆推动的方法来进行磁浮板11的精调。由于每个预制的磁浮板重量为8吨左右,需要4个精调爪来支撑,因此,每个精调爪的平均承重为2吨,极限情况是在磁浮板的一头或一侧由一个精调爪来支撑,这种情况下单个精调爪的最大承重量为4吨左右。加上保险系数,按6吨计算,折合为60KN。采用45号钢材质作为螺杆,螺母也为钢件,按照经验数据选取参数计算:

d2min=0.8*(F/Ψ/Pp)1/2

=0.8*(60*1000/2.5/13)1/2=34.37mm

由上述公式计算得出调节螺杆的中径最小不低于34.37mm,因此,最终选取Z向调节螺杆5的尺寸外径35mm,螺距2mm。材料也可以选用40Cr,调质处理。

支座6的卡爪10按照常规的剪力和弯曲计算,其厚度控制在10mm内,减小了梁体9和磁浮板之间的最小间歇的硬性需求要求,减少了其它施工工序的控制要求。

在实际精调磁浮板时,在每一个预制的磁浮板上安装四个精调爪,每个精调爪的支座6及卡爪10卡装在支座6上,分别调节Z向调节组件、Y向调节组件和X向调节组件来调整磁浮板的位置。Z向调节组件、Y向调节组件和X向调节组件从三个方向各自调整,互不影响精度变化,转动旋钮的转动角度来控制调整量。

实施例2

本发明的一种高速磁悬浮磁浮板精调用精调系统,包括实施例1所述的精调爪、精调棱镜和全站仪;

所述精调棱镜用于与全站仪配合测量磁浮板11的位置,包括底座、棱镜杆和棱镜,所述底座内开设有安装槽,在所述安装槽内安装有软磁体用于使底座吸附在磁浮板11上,所述棱镜杆安装在底座上,所述棱镜杆的顶部开设有安装孔,所述棱镜通过安装孔插装在棱镜杆上;

所述精调爪用于调整磁浮板11的位置;

所述全站仪用于与精调棱镜相配合,实时检测被测磁浮板11的位置。

进一步地说,所述精调棱镜设置在距离磁浮板11大小里程端1.2m,距离磁浮板11左右侧外沿0.1m。

进一步地说,所述精调系统还包括工控机,并在工控机内嵌入预设测量棱镜的软件,用于计算磁浮板11的调整量。

实施例3

本发明的一种利用实施例2所述的高速磁悬浮磁浮板精调用精调系统的使用方法,包括以下步骤:

S1.根据线路设计中线参数,计算出棱镜的理论坐标;

S2.将预制的磁浮板11放置在梁体9上,在磁浮板11上放置四个精调棱镜,通过底座使精调棱镜吸附在所需的位置上,控制全站仪测量出精调棱镜的初始坐标,计算出磁浮板11所需的调整量;

S3.四个精调爪分别卡装在磁浮板11下方的梁体9上,分别通过Z向调节组件、Y向调节组件和X向调节组件,根据所述步骤S2中的调整量来调节磁浮板11的位置,而后通过全站仪测量实际的精调棱镜的测量坐标,验证其磁浮板11的调整位置。

为了易于说明,实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语,用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是,除了图中示出的方位之外,空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果图中的装置被倒置,被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此,示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位),这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来,而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。以上对本发明做了示例性的描述,应该说明的是,在不脱离本发明的核心的情况下,任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

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