[發明專利]直角式鋼軌打磨單元冗余解求解方法及介質

在審

• 申請號: 202011287276.4
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112380706A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 張建法;陳義國;王梓豪;錢蔣忠;郭愛華;張可強
• 申請（專利權）人: 蘇州睿友智能裝備有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/15;G06F111/10
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李柏柏

本發明公開了一種直角式鋼軌打磨單元冗余解求解方法及介質，包括如下內容；求解坐標系下的打磨點的坐標、打磨切線及打磨法線的直線表達式；根據打磨法線求解角度調整軸軌跡線；求解進給軸限位線F?L1和F?L2；求解各軸限位線與角度調整軸軌跡線的交線段，并在交線段上選取公共線段；分析各軸限位線區間對砂輪工作空間的影響規律，根據規律篩選出滿足打磨要求的各軸限位線區間。本發明在給定各軸限位線下求解得到公共線段，該公共線段上的任一點均能夠使得砂輪接觸鋼軌，通過改變各軸限位線區間的方式，分析各軸限位線區間對砂輪工作空間的影響規律，根據規律篩選出滿足打磨要求的各軸限位線區間，從而為定量打磨以及工作空間優化提供理論支撐。

技術領域

本發明涉及鋼軌打磨技術領域，尤其涉及直角式鋼軌打磨單元冗余解求解方法及介質。

背景技術

隨著鐵路運輸事業的不斷發展，鋼軌病害日趨嚴重，例如波磨、飛邊及接頭的不平順等。因此為了減小病害，保障列車的安全運行，使用鋼軌打磨設備對鋼軌進行打磨維修與養護是必要的。在實際打磨過程中，鋼軌除了需要打磨正線之外，還需要打磨道岔、芯軌等特殊軌段，以此消除鋼軌表面的缺陷來提高軌道的使用壽命以及乘客的使用舒適度。

現有技術打磨設備包括直角式鋼軌打磨設備，直角式鋼軌打磨設備進行打磨作業的方案幾乎都是專家基于經驗確定的。專家會根據打磨目標區間，結合打磨實踐經驗，選擇合適的打磨模式對鋼軌進行打磨，最終獲得與目標區間大致的打磨區間。但是這種憑借打磨經驗選擇打磨模式的方法并不能夠保證鋼軌打磨作業后最終獲得的打磨區間與打磨目標區間完全吻合，這在一定程度上限制了鋼軌打磨質量的提高。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明的一個目的是提供一種直角式鋼軌打磨單元冗余解求解方法，包括如下內容；

以鋼軌為基準建立坐標系，輸入打磨角度及砂輪偏移量的數值，求解坐標系下的打磨點的坐標、打磨切線及打磨法線的直線表達式；

根據打磨法線求解角度調整軸軌跡線；

由打磨切線的直線表達式以及自定義的進給軸限位線區間求解進給軸限位線F-L1和F-L2；

在給定各軸限位線區間下，求解各軸限位線與角度調整軸軌跡線的交線段，并在交線段上選取公共線段；

改變各軸限位線區間，分析各軸限位線區間對砂輪工作空間的影響規律，根據規律篩選出滿足打磨要求的各軸限位線區間。

采用以上技術方案，所述求解坐標系下的打磨點的坐標、打磨切線及打磨法線的直線表達式，具體包括如下內容：

在坐標系里運用直線與圓的交點函數求解交點的坐標，其中與鋼軌相交的交點為打磨點，該交點的坐標即為打磨點的坐標；

定義打磨法線為過所述圓心及打磨點的直線，在坐標系里求解打磨法線的直線表達式；

定義打磨切線為垂直于打磨法線且過打磨點的直線，在坐標系里求解打磨切線的直線表達式。

采用以上技術方案，所述各軸限位線包括橫移軸限位線、進給軸限位線和提拉軸限位線。

采用以上技術方案，所述由打磨切線的直線表達式以及自定義的進給軸限位線區間求解進給軸限位線F-L1和F-L2，具體包括如下內容：

根據求解得到的打磨切線的直線表達式Ax+By+C＝0,以及自定義的進給軸限位線區間＝[e,f],那么：

H-L1＝(±e)*sqrt(A^2+B^2)+C；

F-L2＝(±f)*sqrt(A^2+B^2)+C。

采用以上技術方案，所述進給軸限位線F-L1和F-L2的選取原則如下：