成果介绍:智能锂电螺栓机是一款自动运行,解决轨道扣件螺栓拧松、拧紧的机械性问题。
火车轨道固定在道路上的方式是使用扣件的方式进行固定(如图1所示),当铁轨需要维护时(更换铁轨、更换轨枕或者其它维护),需要人工将螺栓拧松,处理完成后,人工将螺栓拧紧。现有的设备为人工进行控制,人员看螺栓位置,然后用图2所示设备对准螺栓,然后将螺栓拧松或拧紧,因此每台设备都需要至少一个人工进行操作,且运行过程中,机具有较大振动,操作工人长时间操作后,吃饭时无法紧握碗筷。
我们研制的只能锂电螺栓机(如图3所示),可实现自动行走、智能定位等特点,取消人工操作的方式。
技术难点:该设备需要解决的问题
A、需要精确找准螺栓位置;
解决方案:根据螺栓的比较高的特性,选用对射开关的方式进行检测(如图4所示),当检测到螺栓后,也就知道该处有螺栓,反馈给控制程序,然后再根据从动轮上编码器反馈值移动特定距离达到我们扭矩电机与螺栓重合位置,实现螺栓精确定位。
B、螺栓扭矩控制;
解决方案:轨道固定在枕木上不仅需要稳定性,也需要一定的活动性,因此螺栓的扭矩是需要控制在80-150Nm之间的,且一般电机扭力无法达到这么大,最终使用冲击的方式进行拧松拧紧,经过反复测试,使用控制时间的方式进行扭力大小的控制。
C、能源问题;
解决方案:因为该产品需要室外使用,不能使用220v的交流电源,并且需要轻便,不能使用发电机等装置,最终选择降低设备能耗,使用锂电的方式进行。
成果展示:
A、设计并制造出智能锂电螺栓机(如上图3,图5所示);
B、设备能够完成轨道螺栓的精确定位;
C、设备能够完成扭力的精确拧紧控制与拧松功能;
D、性能如下
旋紧扭矩调整范围:80~350Nm;最大旋松扭矩:850Nm;工作套筒转速:≥110r/min;
套筒中心距:214±0.5mm/234±0.5mm
拧松、拧紧工作效率:<7s/颗(自动工作过程);自动行驶速度:5-6km/h动力源:锂电;
控制方式:实体按键+远程遥控;扭矩显示方式:实时数显;锂电电源:48V10Ah
电池续航:>3600s(可工作500组螺栓拆卸或安装)整机质量:≤110kg;外形尺寸:1400*550*650mm
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