專利名稱：軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置的制作方法
軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置所屬技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高速鐵路精調(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，必須知道其實際空間姿態(tài)，而軌道板的空間姿態(tài)可以由多個與軌道板幾何關(guān)系固定的棱鏡來反映， 目前最為常用的設(shè)備是精調(diào)框。一套精調(diào)框配備一個標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架和四個測量標(biāo)架，標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架稱為標(biāo)準(zhǔn)框，每次使用測量標(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)框為基準(zhǔn)對它們進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)框在頻繁使用的過程中，其幾何關(guān)系必然會發(fā)生變化，所以必須對它進(jìn)行定期的標(biāo)定，從而保證其配套測量標(biāo)架的高精度?，F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定的方法為從CRTSII型軌道板制板場人為選取一塊CRTSII型軌道板，從中截取一塊，含有一對承軌臺，然后使用全站儀測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)平臺與CRTSII型軌道板的設(shè)計尺寸存在較大的誤差，而且受溫度影響很大，同時，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。發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點，本發(fā)明的目的是，提供一種高精度的用于標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)框的裝置，使之具有耐磨性強、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。
本發(fā)明的目的是通過如下的手段實現(xiàn)的。
軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置，第一承軌臺I和第二承軌臺2通過鎖緊螺釘與基準(zhǔn)平臺 3相連，第一承軌臺I和第二承軌臺2的頂面在同一平面上；基準(zhǔn)平臺3通過鎖緊螺釘與調(diào)平固定基座4相連；調(diào)平固定基座4通過膨脹螺栓鎖緊相連在底座5 ;第一承軌臺和第二承軌臺采用CRTSII型軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸制得；基準(zhǔn)平臺的長度方向具有0. 5%的坡度。
第一承軌臺I和第二承軌臺其頂面和鉗口具有相同的尺寸結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于承軌臺頂面到基準(zhǔn)平臺的高度不同，因基準(zhǔn)平臺長度方向有千分之五的坡度，要使得第一承軌臺I 和第二承軌臺2的頂面在同一平面上，故第二承軌臺的厚度大于第一承軌臺，其厚度差使得第一承軌臺頂面與第二承軌臺頂面在同一水平面。
該裝置機械加工完成后，對其進(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型板式無砟軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計圖”進(jìn)行，即承軌臺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，承軌臺頂面以軌道板中心相對稱的截面保持水平。安裝調(diào)試與安裝后自檢中，均采用精密的鉗工水平儀及天寶Trimble DiNi電子水準(zhǔn)儀對其進(jìn)行水平度的檢測。
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，先在承軌臺各個螺孔上放置棱鏡，通過坐標(biāo)值計算得到它們之間的間距，然后比較理論設(shè)計值。如果不合格，3則需重新進(jìn)行承軌臺的自檢。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，固定端上兩個鉗腳與其大鉗口承軌槽側(cè)面完全接觸，用全站儀測量標(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，固定端與其大鉗口承軌槽側(cè)面完全接觸，用全站儀測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)計理論間距1500mm進(jìn)行比較，差值若滿足彡±0. 2mm的限差， 則不需要對標(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)上述測量， 直到差值小于0. 2mm為止。標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)框的過程中，固定端兩個鉗腳應(yīng)始終保持與大鉗口承軌槽側(cè)面完全接觸，且標(biāo)準(zhǔn)框與承軌臺中軸線保持平行。


圖I為本發(fā)明裝置的主視圖。
圖2為圖I的俯視圖。
圖3為第二承軌臺的側(cè)視圖。
圖4為第一承軌臺的側(cè)視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。第一承軌臺I和第二承軌臺2 主材料均用選用耐磨性強的調(diào)質(zhì)45#鋼制作；基準(zhǔn)平臺3選用溫度變形小、剛性好、硬度高、 耐磨性強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I、第二承軌臺2、基準(zhǔn)平臺3、調(diào)平固定基座4、水泥座5 ;第一承軌臺I和第二承軌臺2完全按照CRTSII型軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸精密加工，使用鎖緊螺釘與基準(zhǔn)平臺3相連；所述的基準(zhǔn)平臺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精密水準(zhǔn)儀301和302，用于水平度的精調(diào)整；第二承軌臺2和第一承軌臺I用于放置標(biāo)準(zhǔn)框， 第二承軌臺2因基準(zhǔn)平臺3有坡度其厚度大于第一承軌臺1，使承軌臺頂面水平方向中心對稱，螺孔201、202、203、101、102、103均可放置球形棱鏡，且第二承軌臺2上的螺孔201、202、 203分別與第一承軌臺I上螺孔的101、102、103等高。圖3、圖4所示第二承軌臺2和第一承軌臺I的側(cè)視圖。檢測安裝時，標(biāo)準(zhǔn)框固定端在第二承軌臺2 —側(cè)和第一承軌臺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。
為了精確模擬實際的CRTSII型軌道板承軌臺，同時考慮型面切削成型的方便性， 并兼顧測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11.59X10_6m/C° )，作為制作第一和第二承軌臺的主體材料；同時，為保證其精度，所有外形尺寸與定位尺寸，均使用3軸聯(lián)動的CNC(Computer Numerical Control,計算機數(shù)字控制機床)加工中心整體切削完成(定位精度±0.007mm/300mm)。為了減小環(huán)境溫度對整體檢測臺的影響，在設(shè)計上將基準(zhǔn)平臺的支座在縱向進(jìn)行獨立分離，因此，溫度變化對檢測臺精度的影響，基本取決于基準(zhǔn)平臺材質(zhì)的物理屬性；本檢定臺的基準(zhǔn)平臺采用溫度變形小(線性熱膨脹系數(shù)為 4.61X10_6m/C° )、剛性好、硬度高和耐磨性強的天然花崗巖石制作(精度為0級)，其尺寸可長期保持穩(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加工中心完成而成(定位精度±0. 01mm/300mm)。
根據(jù)設(shè)計圖紙采用精密數(shù)控車床機械加工完成該裝置的制造，之后將該裝置運送到安裝地點，放置在事先制作的基礎(chǔ)穩(wěn)固的水泥底座上。安裝時嚴(yán)格按“CRTSII型板式無砟軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計圖”進(jìn)行，承軌臺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，承軌臺頂面以軌道板中心相對稱的截面保持水平。安裝調(diào)試與安裝后自檢中，采用精密的鉗工水平儀及天寶Trimble DiNi電子水準(zhǔn)儀對其進(jìn)行水平度的檢測。
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，先在承軌臺各個螺孔上放置棱鏡，通過坐標(biāo)值測量和計算得到它們之間的間距，然后與其對應(yīng)的理論設(shè)計值比較。如果不合格，則需重新進(jìn)行承軌臺的自檢。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，固定端上兩個鉗腳與該側(cè)大鉗口承軌槽側(cè)面完全接觸，用全站儀測量固定端上方的球形棱鏡中心，連續(xù)多次測量，記錄5次穩(wěn)定的坐標(biāo)值，得到該測點坐標(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2上，固定端上兩個鉗腳與該側(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， 得到該點坐標(biāo)的平均值；然后計算棱鏡間在校準(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)計尺寸1500. OOmm的差值大于0. 2mm的限差，則需要通過使用內(nèi)六角扳手松開固定螺栓，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)上述過程，直到滿足限差要求為止。
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(I)和第二承軌臺(2)通過鎖緊螺釘與基準(zhǔn)平臺(3)相連，第一承軌臺(I)和第二承軌臺(2)的頂面在同一平面上；基準(zhǔn)平臺(3)通過鎖緊螺釘與調(diào)平固定基座(4)相連；調(diào)平固定基座(4)通過膨脹螺栓鎖緊相連在底座(5);第一承軌臺和第二承軌臺采用CRTSII型軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸制得；基準(zhǔn)平臺的長度方向具有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(3)上設(shè)置有用放置球形棱鏡的多個螺孔(101)、(102)、(103)、(201)、(202)、(203)，所述第二承軌臺(2)上的螺孔(201)、(202)、(203)分別與第一承軌臺(I)上螺孔的(101)、(102)、(103)、(201)等局。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置，第一承軌臺(1)和第二承軌臺(2)通過鎖緊螺釘與基準(zhǔn)平臺(3)相連，第一承軌臺(1)和第二承軌臺(2)的頂面在同一平面上；基準(zhǔn)平臺(3)通過鎖緊螺釘與調(diào)平固定基座(4)相連；調(diào)平固定基座(4)通過膨脹螺栓鎖緊相連在底座(5)；第一承軌臺和第二承軌臺采用CRTSII型軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸制得；基準(zhǔn)平臺的長度方向具有0.5％的坡度。本發(fā)明標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定裝置，為CRTSII型軌道板標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)定提供一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)平臺，具有耐磨性強，溫度變形小，機械加工精度高，長期保持穩(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。
文檔編號E01B35/00GK102535275SQ20121004691
公開日2012年7月4日 申請日期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 申請人:西南交通大學(xué), 鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司