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1、四点法、三点法拨道检测原理及线路残留偏差分析08-32 捣固车采用单弦检测装置检测线路方向偏差，分四点法、三点法及激光矫直三 种自动检测拨道方式，其中四点法、三点法拨道方式最为常用。两种方式虽然在方向偏差检 测原理上不同，但其拨道原理一样，属典型的电液伺服控制系统。认真学习、充分领会该原 理对我们正确运用捣固车作业会起到积极的促进作用。在分析两种方式拨道检测原理及线路残留偏差前，我们先了解一下 08-32 捣固车有关 参数：拨道弦AD段全长21.1米，其中AB段长5.315米，BC段长5.185米，CD段长10.6 米，为了方便叙述定义为 -表示AB段长，12表示BC段长，l3表示CD段长，I
2、表示AD段 弦线全长。一、四点法、三点法拨道检测原理分析1、四点法拨道检测原理是以检测圆曲线的方法为基础，有四个检测点，故称为四点法 检测。如图所求，当 A、B、C、D 各点均在正确的圆曲线上时， B、C 点的矢距分别用 HB HC 表示： 则由矢距计算式子得：HB二ABBD/2R=I 1( l2 + l3 ) /2RHC二ACCD/2R=(I + l2)I3/2R用 HC 除以 HB 得：Hc/HB = (I1 + I2)Is/ l1(l2 + l3)= (5.315 + 5.185) 10.6/5.315 -(5.185+10.6) =1.3266=K即：H厂二KH = 1.3266HCB
3、K 值称为 B 点的比例常数，代表 B 点偏离对 C 点的影响系数。当捣固车处在正确的圆曲线上时，该式成立，线路方向偏差信号为零，线路方向良好；当线路方向有偏差时，该式 不成立，则有线路方向偏差信号经运放送入伺股阀，拨道油缸动作轨道移动，直到HC二KHb成立，拨道信号为零，拨道动作停止。2、三点法拨道检测原理以检测直线为基础，通过 B 点拨叉使拨道弦在 B 点固定，取消 A 点，弦长缩短了 AB 段变为 15.785 米，并按通三点法拨道开关切断 B 点矢距传感器的电 信号，这时只有 C 点矢距传感器工作。在直线上进行方向偏差检测时， C 点传感器测出的矢 距信号HC就是C点的实际线路方向偏差
4、。当B、C、D点处于正确的圆曲线上时，设C点的理论矢距为VC，则：VC二BCCD/2R=I 2I3/2R=5185 106/2R=2748/R三点法拨道时，用c点传感器测出的C点的实际矢距HC与GVA输入的C点的理论矢距 VC 进行比较得出该点线路的实际偏差信号， 从而控制拨道油缸动作， 直到 HC 等于 VC 时， 拨道停止。经过比较可以得出：四点法拨道是把已整正过的圆曲线的 B 点矢距作为设定信号， C 点矢距作为反馈信号组成的电液伺服控制系统；三点法拨道是把计算机 GVA 输入的 C 点理 论矢距值 VC 作为设定信号， C 点矢距作为反馈信号组成的电液伺服控制系统。二、线路方向整正后残
5、留偏差分析单弦法检测线路方向偏差时，如果 A、B、D 点都在同一半径的圆曲线上，则 C 点的线 路方向偏差会完全被检测出来。但在实际拨道作业中， A、B 点处于已整正的圆曲线上，而 D 点是在未整正的曲线上，存在一定的方向偏差，就造成 C 点测出的方向偏差并不是 C 点 线路实际存在的偏差，所以整正后线路方向仍有一定的残留偏差。1 、四点法拨道线路残留偏差分析四点法拨道作业时， A、B 点在已整正的线路上， D 点在未整正的线路上。如图示，点划线表示正确轨道位置，实线表示拨道前位置。C 点处残留偏差为1 正 确 的 圆曲 线 位 置 2 有 方 向偏 差的 圆曲线 3整 正 后的 圆 曲线假设
6、D点处方向偏差为ED，拨道作业只能把轨道拨到虚线位置，FR：推导后得： FR=e1-e2K由相似三角形原理可得式中：ei=（li + l2）/lEDe2 = l/ED则：Fr=（l1 + |2）/|ED- I1/|-Ed-I3（I1 + |2）/ |1（|2 + 13）= l2（lT + l2）/ l（l2 + l3）-ED二50185(5.315+5.185)/21.1(5.185+10.6)ED=1/6ED由此可以得出，四点法拨道后线路方向偏差约有 1/6 残留下来不能消除。2 、三点法拨道线路残留偏差分析三点法拨道时，参与拨道的测量点仅有B、C、D三点，B点处于已整正的圆曲线上，当D点存在方向偏差ED时，如图所示，设C点拨道后残留偏差为Fr。贝， FR=e=l2/(l2 + l3)ED 二5.185/(5.185+10.6)ED = 1/3ED即三点法拨道后线路仍有 1/3 的方向偏差不能消除。由此可见：三点法拨道时线路残留偏差比四点法拨道时线路残留偏差大，所以正常情况下应采取四点法拨道。但无论是四点法拨道还是三点法拨道只能使线路方向基本圆顺，不能完全消除线路方向偏差，整正后线路仍有一定的方向偏差存在，均属近似法拨道作业。
