我国高速铁路发展迅速,列车的高速运行对轨道轨距的平顺性提出了更高的要求,轨距的精调是保证无砟轨道高平顺性的重要手段。当下无砟轨道轨距精调主要靠人工完成。这种传统的人工轨距精调的方式效率较低,难以适应轨道精调作业工期紧、任务重的施工特点。为了解决人工调距的短板,提高作业效率,减少人力成本,实现轨距精调作业的自动化具有重要的研究意义。本文通过对现有轨距精调作业流程和技术的研究,根据轨距精调工艺要求并结合现场作业实际情况,设计了集轨距检测、轨距精调和轨距固定三种功能为一体的无砟轨道轨距精调小车及其电气控制系统,并对系统的控制功能进行了线上调试。具体工作内容如下:(1)使用Solid Works软件对小车机械结构进行设计:采用工字激光测距的方式,进行实时轨距值的检测;以升降式轨距调整器作为执行器件,执行轨距精调;设计最大扭矩为350 N?m的双螺套电动螺栓扳手,完成轨距固定。(2)以西门子S7-1214 DC/DC/DC作为系统控制器,使用西门子TIA portal软件对系统控制程序和HMI界面进行编辑。轨距精调部分采用模糊PID控制算法,经Matlab/Simulink进行仿真分析后,在PLC上进行编程,实现轨距的精调。(3)运用Auto CAD设计控制系统主线路和控制线路以及硬件布置图,并对各个模块中的电气元件的经计算后进行选型,完成了硬件系统的搭建。(4)将初始偏差经“削峰填谷”原则处理后,得到各轨道点的轨距调整量。将此调整量录入系统,通过TIA portal和PLCSIM V14软件实现小车电气控制系统以及HMI的线上调试,验证了控制系统的可行性和良好的人机交互性。本文研发的轨距精调小车可代替人工,实现了轨距精调的自动化。既能够缩减人力成本,又可以提高轨距精调的效率,对我国无砟轨道精调作业具有较高的应用价值和重要意义。