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焊轨基地钢轨焊接质量自动化检测设备控制系统的研究与设计
| 论文题名： | 焊轨基地钢轨焊接质量自动化检测设备控制系统的研究与设计 |
| 关键词： | 焊轨基地;钢轨焊接;质量标准;自动化检测;控制系统 |
| 摘要： | 无缝线路是铁路轨道现代化的主要标志之一，无缝线路的质量尤其是焊接接头的质量对运输安全有着直接的影响，控制好焊接接头质量已成为减少断轨、确保线路安全和平顺性最直接、最有效的技术措施。目前国内焊轨基地由于没有合适的大型固定式检测专用设备，使用的都是便携式检测设备，存在着设备频繁使用可靠性不高、检测结果准确性受人为因素影响大、检测工位分散等问题，因此，研制满足现代化焊轨基地需要的钢轨焊接质量自动化检测设备具有重要的现实意义。 本文根据焊轨基地钢轨焊接接头质量标准，分析了钢轨焊接接头超声波探伤和平直度测量的要求和检测方法，结合焊轨基地钢轨焊接生产线的实际需要和发展方向，提出了钢轨焊接质量自动化检测设备控制系统的总体设计方案。 以欧姆龙最新一代NJ系列PLC控制器为控制核心，结合变频控制技术和人机界面技术进行了设备控制系统的开发。 以实现钢轨焊缝全断面自动探伤和焊接质量追溯为目的，提出了一种满足探伤工艺要求的钢轨焊缝全断面探头扫查走行轨迹控制方法，通过计算探头位置、扫查范围及设定零点位置，在编程中运用数组变量的方法实现探头按照探伤工艺要求顺序落下/收回，配合人机界面设计配方参数，实现探头动作参数的可调节，以满足不同轨型不同探伤工艺的检测需求。 在上述工作基础上完成了控制系统硬件选型与搭建、控制系统电路图和液压原理图设计、PLC软件编程、人机界面设计等工作。最后对控制系统进行了软件的模拟仿真，对设备部分执行机构进行了现场调试。 本论文完成了焊轨基地钢轨焊接质量自动化检测设备控制系统的研究与设计。设备调试情况表明，本设计能够实现:台车走行及校准轨移动动作控制、气动及液压装置动作控制、探伤模块手动及自动动作控制、平直度模块手动及自动模块动作控制、拍照机构手动动作控制等。后续的工作是:继续完善软件控制程序及人机界面设计，实现整机全自动动作流程，最后是大量的现场试用和软硬件的改进以提高控制系统的稳定性及可靠性。本设计为钢轨焊接质量自动化检测设备控制系统提供了具体的、可行的解决方案。 |
| 作者： | 王东 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 高文会 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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