[实用新型]一种高精度钢轨仿形打磨机的闭环控制系统

说明书

本实用新型属于铁路钢轨维护技术领域，具体涉及一种高精度钢轨仿形打磨机的闭环控制系统，包括电源模块、控制模块、驱动模块、脉冲信号处理模块、数据输出接口模块和按键操作显示模块；控制模块分别与驱动模块、脉冲信号处理模块、数据输出接口模块和按键操作显示模块连接，电源模块分别与控制模块、驱动模块、脉冲信号处理模块、数据输出接口模块和按键操作显示模块连接。通过安装在步进电机轴端的双输出光电编码器，使控制形成闭环控制系统，对磨削砂轮移动的位移控制精度达到0.01mm的精度，从而保证了对磨削砂轮运动状态及钢轨轨头曲面磨削量的精确控制，解决了现有技术中存在的对打磨机进给机构运动状态识别、定位能力差及打磨精度低的问题。

技术领域

本实用新型属于铁路钢轨维护技术领域，具体涉及一种高精度钢轨仿形打磨机的闭环控制系统。

背景技术

众所周知，钢轨仿形打磨机主要应用于铁路钢轨维护施工中，对焊接接头、压延毛刺、轨面修补等成型打磨作业。在钢轨打磨作业过程中，需要对一段钢轨采用不同的打磨模式，即不同的打磨角度和不同的进给量，进行往返磨削。以实现还原钢轨轨头曲面标准形状，从而保证铁道线路安全运行。

随着当前铁路技术的发展和机车运行速度的提升，对钢轨表面的平直度和轨头断面曲线与基准轨形的重合度要求越来越高，这就要求维护修磨设备的作业精度不断提高，以满足铁路线路提速的维护施工技术要求。现有的同类钢轨仿形打磨机进给控制系统，通常利用接近开关采集进给传动机构中链轮的运动状态信息，作为模拟信号供给控制系统识别砂轮进给机构的工作状态，因该信号取样方式无法识别进给机构的运动方向，且控制系统对进给机构运动状态的分辨率低，从而存在无法全面显示进给机构运动参数，打磨效果控制精度低等缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高精度钢轨仿形打磨机的闭环控制系统，以解决现有技术中存在的对打磨机进给机构运动状态识别、定位能力差及打磨精度低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

本实用新型提供了一种高精度钢轨仿形打磨机的闭环控制系统，该系统包括电源模块、控制模块、驱动模块、脉冲信号处理模块、数据输出接口模块和按键操作显示模块；所述控制模块分别与驱动模块、脉冲信号处理模块、数据输出接口模块和按键操作显示模块连接，所述电源模块分别与控制模块、驱动模块、脉冲信号处理模块、数据输出接口模块和按键操作显示模块连接；所述电源模块的输入端与交流电源连接。

进一步地，所述电源模块包括整流电路、滤波电路、稳压电路和外接充电端口，所述整流电路的输入端与交流电源连接，所述整流电路的输出端通过滤波电路与稳压电路的输入端连接，所述滤波电路的输入端连接有外接充电端口，所述稳压电路的输出端分别与控制模块、驱动模块、脉冲信号处理模块、数据输出接口模块和按键操作显示模块连接。

进一步地，所述稳压电路包括DC/DC转换器。

进一步地，所述电源模块还包括锂电池、锂电池充电电路和电源切换电路，所述稳压电路的输出端通过锂电池充电电路与锂电池连接，所述锂电池经过电源切换电路分别与控制模块、驱动模块、脉冲信号处理模块、数据输出接口模块和按键操作显示模块连接，所述电源切换电路还与稳压电路的输出端连接。

进一步地，所述驱动模块包括步进电机和与步进电机转子相连的编码器，所述步进电机的电机驱动电路分别与稳压电路和控制模块连接，所述编码器的输出端通过脉冲信号处理模块与控制模块连接。

进一步地，所述编码器为双输出光电编码器。

进一步地，所述控制模块为Atmega128单片机，在单片机上集成有计时电路。

进一步地，所述按键操作显示模块包括显示元件和操作元件，所述显示元件和操作元件均与控制模块连接，所述显示元件为点阵式液晶显示器，所述操作元件包括启动键、模式键、设置键、电源开关和操作按钮。