轨枕螺栓自动涂油机研制

论文摘要

铁道线路的维修作业中,主要有轨枕螺栓的涂油、更换轨垫和轨枕等。在轨枕螺栓涂油作业中,大多是线路工用手持式电动扳手松开和拧紧轨枕螺栓,在螺栓上手工刷涂油液。沈阳工务机械段研制的机械式涂油机,拧紧力矩和涂油量都要靠操作者控制,操作难度大,止步于样机。国外一些发达国家对铁道线路轨枕螺栓的维护,采取的是大型的自动化程度较高的综合型设备。在小型线路维修机械的研制中,没有国外的技术可以借鉴,需要自主研发,轨枕螺栓自动涂油机在这方面作了有意的尝试。本文阐述轨枕螺栓自动涂油机的整结构、动力、行星式减速以及螺母套筒的惯性冲击扭紧的设计,计算了在拧动阻力较小时的静扭转和拧动阻力较大时的冲击扭转。这是一种最优化的结构,构成了轨枕螺母的松紧过程中的两种工作状态。通过螺母套筒的惯性冲击把锈紧在轨枕螺栓上的螺母松开以及实现精确的拧紧力矩。本文依据自动控制原理,设计了轨枕螺栓自动涂油机的PLC控制系统以及涂油作业、自动定位、喷油压力等控制程序。设计选用各种传感器,主要有检测轨枕螺的金属感应传感器,检测松开螺母距离的光电编码器,检测喷油压力的膜片式压力传感器。轨枕螺栓自动涂油机经沈阳铁路局沈阳工务机械段在全段管辖的线路上使用效果很好,螺栓拧紧力矩准确。劳动强度低,生产效率高。涂油均匀,节油。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 轨枕螺栓维修作业的现状
• 1.2 本文主要工作
• 1.3 设计研制目标
• 1.4 轨枕螺栓自动涂油机的设计要求
• 本章小结
• 第二章 轨枕螺栓自动涂油机的机械结构设计
• 2.1 轨枕螺栓自动涂油机的整体结构设计
• 2.1.1 扭转驱动装置
• 2.1.2 涂油系统
• 2.1.3 机架及行走机构
• 2.2 轨枕螺栓自动涂油机的扭转驱动装置结构及传动设计
• 2.2.1 扭转驱动装置的整体结构设计
• 2.2.2 行星减速机构的设计
• 2.3 轨枕螺栓自动涂油机的冲击转换离合机构的设计计算
• 2.3.1 冲击转换离合机构的原理
• 2.3.2 累积冲击过程中主动冲击的角速度
• 2.3.3 累积冲击加在螺母上扭矩
• 2.3.4 弹簧的设计计算
• 2.4 轨枕螺栓自动涂油机的电动机功率计算
• 2.4.1 静扭矩的功率计算
• 2.4.2 惯性冲击扭矩的功率计算
• 本章小结
• 第三章 轨枕螺栓自动涂油机的电气系统设计
• 3.1 轨枕螺栓自动涂油机的电气系统
• 3.1.1 螺母套筒的驱动电机控制电路
• 3.1.2 喷油阀以及空气压缩机控制电路
• 3.2 轨枕螺栓自动涂油机的松紧螺栓检测装置
• 3.2.1 光电编码器的选型
• 3.2.2 光电编码器的应用电路
• 3.2.3 光电编码器在涂油机中的设计
• 3.3 轨枕螺栓自动涂油机的螺栓位置检测装置
• 3.3.1 金属感应传感器的选型
• 3.3.2 金属感应传感器的应用电路
• 3.3.3 金属感应传感器在涂油机中的设计
• 3.4 轨枕螺栓自动涂油机的喷油压力检测装置
• 3.4.1 膜片应变式压力传感器的选型
• 3.4.2 膜片应变式压力传感器测量电路
• 3.4.3 膜片应变式压力传感器在涂油机中的设计
• 本章小结
• 第四章 轨枕螺栓自动涂油机的PLC 控制系统设计
• 4.1 轨枕螺栓自动涂油机的控制原理
• 4.1.1 自动控制的传递函数及结构图
• 4.1.2 自动控制的输入及响应
• 4.1.3 涂油机的控制系统基本模型
• 4.2 轨枕螺栓自动涂油机的PLC 控制系统
• 4.2.1 PLC 的控制系统组成
• 4.2.2 轨枕螺母松紧控制系统
• 4.2.3 涂油压力的控制系统
• 4.3 轨枕螺栓自动涂油机的PLC 硬件设计
• 4.3.1 PLC 硬件的选型设计
• 4.3.2 PLC 的I/O 分布及硬件接线图
• 4.4 轨枕螺栓自动涂油机PLC 的控制程序设计
• 4.4.1 PLC 控制的主程序
• 4.4.2 涂油作业控制程序
• 4.4.3 松开螺母作业控制程序
• 4.4.4 拧紧螺母作业控制程序
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录1 程序
• 附录2 企业证明
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢