轨道打磨控制方法、装置、轨道打磨车和电子设备与流程

1.本技术涉及铁路养护技术领域，具体涉及一种轨道打磨控制方法、轨道打磨控制装置、电子设备和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.铁路在国民经济生活中越来越重要，铁路线越来越长，要保证列车安全运行，对铁路线上的钢轨的养护是十分重要的工作。其中，对于线路上钢轨的侧面飞边、鞍型磨损、焊道凹凸、接头轨端飞边等的打磨已成为线路养护的重要一项工作。
3.钢轨打磨车可以对钢轨进行预防性和修复性打磨，对钢轨的波浪型磨耗、肥边、接触疲劳等损伤病害进行打磨。现有的钢轨打磨车打磨功率控制是通过控制下压油缸或气缸的压力实现的，打磨功率控制不精准，作业效果不稳定。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术缺陷之一，本技术实施例中提供了一种轨道打磨控制方法、轨道打磨控制装置、电子设备和计算机可读存储介质。
5.根据本技术实施例的第一个方面，提供了一种轨道打磨控制方法，包括：获取轨道打磨装置中打磨驱动机构的实时功率；当所述实时功率小于或等于第一预设功率时，控制所述打磨驱动机构驱动打磨头靠近轨道；当所述实时功率大于所述第一预设功率且实时功率小于或等于第二预设功率时，控制所述打磨驱动机构停止工作并控制所述打磨头对轨道进行打磨。
6.采用本技术实施例中提供的轨道打磨控制方法，获取轨道打磨装置中打磨驱动机构的实时功率；当实时功率小于或等于第一预设功率时，控制打磨驱动机构驱动打磨头靠近轨道；当实时功率大于第一预设功率且实时功率小于或等于第二预设功率时，控制打磨驱动机构停止工作并控制打磨头对轨道进行打磨，可以实现对打磨功率的精确控制，作业效果更稳定。
7.根据本技术实施例的第二个方面，提供了一种轨道打磨控制装置，包括：打磨驱动机构，具有转动输出端；传动机构，与所述转动输出端连接以能够将转动转换为直线运动；打磨头，与所述传动机构远离所述转动输出端的部分进行连接；控制系统，与所述打磨驱动机构通讯连接，所述控制系统适于获取所述打磨驱动机构的实时功率，并当所述实时功率小于或等于第一预设功率时，控制所述打磨驱动机构驱动所述打磨头靠近轨道；当所述实时功率大于第一预设功率且实时功率小于或等于第二预设功率时，控制所述打磨驱动机构停止工作并控制所述打磨头对轨道进行打磨，其中，第二预设功率大于第一预设功率。
8.根据本技术实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括：存储器；处理器；以
及计算机程序；其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如上所述的轨道打磨控制方法。
9.根据本技术实施例的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如上所述的轨道打磨控制方法。
附图说明
10.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例提供的轨道打磨控制方法的流程图；图2为另一实施例提供的轨道打磨控制方法中的流程图；图3为再一实施例提供的轨道打磨控制方法的流程图；图4为本实施例提供的轨道打磨控制方法中的功率带的划分示意图；图5为本实施例提供的轨道打磨控制装置的方框图；图6为本实施例提供的电子设备的方框图。
11.附图标记说明：100、轨道打磨控制装置；110、驱动机构；120、传动机构；130、打磨头；140、控制系统；150、测距装置；200、电子设备；210、存储器；220、处理器；10、第一功率带；20、第二功率带；30、第三功率带；40、第四功率带；50、第五功率带；31、第一预设功率；32、第二预设功率；33、第三预设功率；34、第四预设功率。
具体实施方式
12.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
13.在实现本技术的过程中，发明人发现，随着铁路的飞速发展，我国铁路营运里程已超14万公里，高速铁路达3.6万公里。随之应运而生的钢轨打磨车用于对钢轨进行打磨。由于现有的钢轨打磨车的打磨功率的控制是通过控制下压油缸或气缸的压力来实现的，压力控制会使得响应速度慢，因此导致稳定性差。另外，在现有的钢轨打磨方法中，磨石与钢轨的相对距离远，且由于磨石的损耗距离会发生变化，因此，使得磨石下落点不精准。
14.针对上述问题，本技术实施例中提供了一种轨道打磨控制方法，图1为本技术实施例提供的轨道打磨控制方法的流程图，如图1所示，轨道打磨控制方法包括：步骤s101：获取轨道打磨装置中打磨驱动机构的实时功率；步骤s103：当实时功率小于或等于第一预设功率时，控制打磨驱动机构驱动打磨头靠近轨道；步骤s105：当实时功率大于第一预设功率且实时功率小于或等于第二预设功率时，控制打磨驱动机构停止工作并控制打磨头对轨道进行打磨。
15.上述的轨道打磨控制方法中，打磨头可以为磨石，轨道为钢轨。打磨驱动机构提供动力，打磨驱动机构可以为电机，启动打磨驱动机构，可以使得打磨头靠近轨道、打磨头打
磨轨道或远离轨道。因此，实时功率的获取可以来自打磨驱动机构，当打磨头需要靠近轨道，打磨驱动机构还未驱动打磨头开始打磨，此时的实时功率较低，因此，第一预设功率可以对应驱动打磨头靠近轨道的动作。当打磨头与轨道接触，开始打磨轨道时，实时功率会增加，因此，第二预设功率可以对应打磨驱动机构停止在原位，且打磨头对轨道进行打磨的动作。
16.而当打磨头开始打磨轨道，实时功率会随之发生变化，例如，当打磨的深度或硬度发生变化，则实时功率也会发生变化，因此，第一预设功率小于第二预设功率，实时功率先跟第一预设功率比较，当实时功率小于第一预设功率，说明此时的打磨驱动机构为空载，在控制状态下可以控制打磨头靠近轨道。当打磨头与轨道开始接触，实时功率开始增加，当实时功率增加到大于第一预设功率，控制打磨驱动机构停止进给，以避免打磨头继续下降对轨道造成过度打磨或损坏打磨头，并开始控制打磨头对轨道进行打磨，因此，根据打磨驱动机构的实时功率来控制打磨驱动机构的动作，对打磨头的下降和开始打磨这两个过程分开来控制，能够实现对打磨功率的精准控制，提高了打磨效果。
17.进一步地，图2为另一实施例提供的轨道打磨控制方法中的流程图，如图2所示，轨道打磨控制方法还包括：步骤s107：当实时功率大于第二预设功率时，控制打磨驱动机构驱动打磨头远离轨道。
18.当打磨头对轨道进行打磨，随着打磨的深度或打磨量的增加，实时功率会逐渐增大，此时，为了防止打磨功率进一步增大到过度打磨或破坏打磨头的程度，就需要控制打磨头离开轨道。因此，实时功率大于第二预设功率，就可以对应驱动打磨头远离轨道。
19.更进一步地，当实时功率大于第二预设功率时，控制打磨驱动机构驱动打磨头远离轨道，具体包括：当实时功率大于第二预设功率且实时功率小于或等于第三预设功率时，控制打磨驱动机构以第一进给位移量和第一进给速度驱动打磨头远离轨道。
20.在打磨头在打磨轨道的过程中，打磨驱动机构可以控制打磨头的进给位移量和进给速度，通过控制进给位移量和进给速度，就可以达到控制打磨头在靠近或远离轨道的过程中的速度的目的。当实时功率大于第二预设功率时，控制打磨头以第一进给速度离开轨道，可以及时避免对轨道的过度打磨或损坏打磨头。
21.其中，控制打磨驱动机构驱动打磨头靠近轨道，具体为：控制打磨驱动机构以第一进给位移量和第一进给速度驱动打磨头靠近轨道。通过控制打磨驱动机构的第一进给位移量和第一进给速度，可以控制打磨头靠近轨道或远离轨道的速度。
22.当打磨头需要离开轨道时，打磨头离开轨道的速度与打磨头靠近轨道的速度相同，可以节约控制流程。
23.更进一步地，当实时功率大于第二预设功率时，控制打磨驱动机构驱动打磨头远离轨道，具体还包括：当实时功率大于第三预设功率且实时功率小于或等于第四预设功率时，控制打磨驱动机构以第二进给位移量和第二进给速度驱动打磨头远离轨道；第二进给位移量大于第一进给位移量，第二进给速度大于第一进给速度。
24.在打磨头打磨轨道的过程中，如果打磨头突然遇到很坚硬的结构，打磨驱动机构
的实时功率可能会突然增加，使得实时功率大于第三预设功率，此时，需要快速控制打磨驱动机构驱动打磨头离开轨道，因此，根据实时功率与更大数值的第三预设功率进行比较，进一步保证了对轨道的打磨质量。
25.更进一步地，当实时功率大于第二预设功率时，控制打磨驱动机构驱动打磨头远离轨道，具体还包括：当实时功率大于第四预设功率时，控制打磨驱动机构以第三进给位移量和第三进给速度驱动打磨头远离轨道；第三进给位移量大于第二进给位移量，第三进给速度大于第二进给速度。
26.在打磨头打磨轨道的过程中，如果打磨头突然遇到更坚硬的结构，打磨驱动机构的实时功率可能会突然增加到大于第三预设功率，此时，需要控制打磨驱动机构驱动打磨头以更快的速度离开轨道，因此，对实时功率与更大数值的第四预设功率进行比较，进一步保证了对轨道的打磨质量。
27.图3为本实施例提供的再一实施例中的轨道打磨控制方法的流程图，作为进一步的实施例，如图3所示，轨道打磨控制方法还包括：步骤s301：获取打磨头与轨道之间的实时距离；步骤s303：当实时距离与第一预设距离相同，控制打磨驱动机构驱动打磨头靠近轨道；或当实时距离与第二预设距离相同，控制打磨驱动机构停止远离轨道。
28.上述的轨道打磨控制方法中，通过获取打磨头与轨道之间的实时距离，可以使打磨头与轨道之间保持较小的距离，例如第一预设距离，打磨头从第一预设距离开始下落对轨道进行打磨，便于实现打磨头在同一点精确下落。而当打磨头需要离开轨道时，无论打磨头以第一进给速度、第二进给速度还是第三进给速度离开轨道，当打磨头与轨道之间的实时距离与第二预设距离相同，打磨头便停止在第二预设距离处不再上升，然后继续前往下一个打磨处，使得打磨头在下一个打磨处对轨道进行打磨时，可在第二预设距离处下落，能够节省打磨头每次变换打磨位置后继续实施打磨的时间，提高了打磨效率。第一预设距离与第二预设距离可以相同也可以不相同，且可随时进行变更。
29.上述的轨道打磨控制方法可以提供恒功率打磨，打磨功率、进给速度、进给位移量可以划分更多或更少区间，其中，图4为本实施例提供的轨道打磨控制方法中的功率带的划分示意图，如图4所示，打磨功率、进给速度、进给位移量划分更多区间的恒功率打磨的控制方法具体可以包括如下步骤：步骤s401：将磨石的预设打磨功率划分为第一预设功率31、第二预设功率32、第三预设功率33、第四预设功率34，其中，将功率区间命名为功率带，具体地，小于第一预设功率31的预设打磨功率形成第一功率带10，第一预设功率31与第二预设功率32之间形成第二功率带20，第二预设功率32与第三预设功率33之间形成第三功率带30，第三预设功率33与第四预设功率34之间形成第四功率带40，大于第四预设功率34的预设打磨功率形成第五功率带50；步骤s402：将打磨电机的进给速度划分为第一进给速度f1、第二进给速度f2、第三进给速度f3；步骤s403：将打磨电机的进给位移量划分为第一位移量d1、第二位移量d2、第三位移量d3；步骤s404：电子设备读取打磨电机的实时功率；
步骤s405：当打磨功率小于或等于第一预设功率时，打磨功率与第一功率带10相匹配，电子设备控制打磨电机以第一位移量d1、第一进给速度f1向下运动，使磨石靠近钢轨；步骤s406：当打磨功率大于第一预设功率、且小于或等于第二预设功率时，打磨功率与第二功率带20相匹配，打磨电机停止驱动打磨头运动，打磨头在上、下的运动方向上保持静止；控制打磨头对轨道进行打磨。
30.步骤s407：当打磨功率大于第二预设功率、且小于或等于第三预设功率时，打磨功率与第三功率带30相匹配，电子设备控制打磨电机以第一位移量d1、第一进给速度f1向上运动，使磨石远离钢轨；步骤s408：当打磨功率大于第三预设功率、且小于或等于第四预设功率时，打磨功率与第四功率带40相匹配，电子设备控制打磨电机以第二位移量d2、第二进给速度f2向上运动，使磨石快速远离钢轨；步骤s409：当打磨功率大于第四预设功率时，打磨功率与第五功率带50相匹配，电子设备控制打磨电机以第三位移量d3、第三进给速度f3向上运动，使磨石更快速远离钢轨。
31.上述的第四功率带40和第五功率带50均为远离轨道功率带，因此，第四功率带40和第五功率带50可以看作为退出功率带。
32.示例性轨道打磨控制装置图5为本实施例提供的轨道打磨控制装置的方框图，如图5所示，该轨道打磨控制装置100包括：驱动机构110、传动机构120、打磨头130和控制系统140，驱动机构110具有转动输出端。传动机构120与转动输出端连接以能够将转动转化为直线运动。打磨头130与传动机构120远离转动输出端的部分进行连接。控制系统140与驱动机构110通讯连接，控制系统140适于获取驱动机构110的实时功率，控制系统140根据实时功率匹配不同的功率带，获得匹配结果，且根据匹配结果控制驱动机构驱动打磨头130靠近轨道、打磨轨道或远离轨道。
33.上述的轨道打磨控制装置100中，通过传动机构120与转动输出端连接，将转动转化为直线运动，使得与传动机构120连接的打磨头130的动作更平稳。该控制系统140可以实现上述的轨道打磨控制方法，因此，通过该轨道打磨控制装置100可以实现打磨功率的精准控制，优化打磨效果。
34.具体地，传动机构120为丝杆传动机构，通过丝杠传动机构实现打磨头的直线运动，结构简单，易于实现，响应速度快，稳定性好。
35.更为具体地，轨道打磨控制装置100还包括：测距装置150，测距装置150适于检测并发送打磨头与轨道之间的实时距离。其中，测距装置150与控制系统140通讯连接，以获取实时距离。该轨道打磨控制装置100可采用电机驱动丝杆传动，电机带位置编码器，控制系统140解析编码器信息，计算得到打磨头130与钢轨的相对距离，控制系统140读取打磨电机的实时功率，根据不同种类打磨头的打磨功率带，控制驱动机构110的进给量和进给速度实现恒功率打磨。
36.更进一步地，测距装置150包括位置编码器、位移传感器和拉线传感器中的任意一种，均可以实现对磨石与钢轨的相对距离的计算。
37.本技术实施例还提供了一种钢轨打磨车，包括：车架、行走装置和上述的轨道打磨
装置，行走装置设置于车架底部，适于在轨道上行走，轨道打磨装置与车架连接。当控制钢轨打磨车在轨道上行走，则轨道打磨装置同步移动位置，以利于更换打磨位置。
38.本技术实施例还提供了一种电子设备200，图6为本实施例提供的电子设备的方框图，如图6所示，该电子设备200包括：存储器210、处理器220以及计算机程序；其中，计算机程序存储在存储器210中，并被配置为由处理器220执行以实现如上的轨道打磨控制方法。
39.本实施例中提供的电子设备200，由于用于实现上述的轨道打磨控制方法，因此其具有本技术中任一实施例的轨道打磨控制方法的全部有益效果。
40.本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；计算机程序被处理器执行以实现如上的轨道打磨控制方法。
41.本实施例中提供的计算机可读存储介质，由于用于实现上述的轨道打磨控制方法，因此其具有本技术中任一实施例的轨道打磨控制方法的全部有益效果。
42.本技术具有以下优点：1、由于采用功率与功率带的匹配而控制打磨头进行相应的动作，可以实现对打磨功率的精确控制，作业效果更稳定。
43.2、通过实时监控打磨头与轨道的相对距离，可以使打磨头与轨道之间保持较小的距离，便于实现打磨头在同一点精确下落。
44.3、采用采用驱动结构和传动机构配合实现对打磨头的直线驱动，通过对进给位移量和进给速度的控制控制，实现了打磨头靠近或远离轨道的速度的响应，使得打磨控制响应速度更快，稳定性更好。
45.4、通过设置多个打磨头的提升速度，便于实现道岔避开障碍进行打磨。
46.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、30d-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。本技术实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言j10v10和直译式脚本语言j10v10s30ript等。
47.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
48.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
49.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
50.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
51.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
52.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
53.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
54.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。