可調節式鋼軌扣配件疲勞試驗加力裝置的製作方法

2023-11-01 00:24:22 1

本實用新型涉及一種可調節式鋼軌扣配件疲勞試驗加力裝置。

背景技術：

抗疲勞性能是鋼軌扣配件綜合性能中的一個非常重要的指標。它通過特定的加力裝置，模擬火車運行時的施力狀態，對鋼軌、扣配件等組合而成的系統施加具有一定角度、振幅、頻率的往復荷載。目前實驗室採用的加力裝置多為整體式的具有固定角度、固定支腳長度的加力架。此種加力架重量大，搬運困難，且只能按照某種角度要求進行加載，調整不方便，使用範圍窄。

技術實現要素：

本實用新型克服了現有技術中的缺點，提供了一種可調節式鋼軌扣配件疲勞試驗加力裝置。

本實用新型的技術方案是：一種可調節式鋼軌扣配件疲勞試驗加力裝置，包括加載橫梁和在加載橫梁兩端通過固定杆連接設置的加載支腳，在加載橫梁兩端下方設置有第一橫板，在加載支腳中部設置有第二橫板，在第一橫板和第二橫板上均開設有沿長度方向的同軸心的長孔，組成上調節螺紋副的一對螺母分置於第一橫板的上、下方；組成下調節螺紋副的一對螺母分置於第二橫板的上、下方，調節螺栓豎直穿過第一橫板和第二橫板上的長孔，與上調節螺紋副、下調節螺紋副通過螺紋連接在一起，在加載支腳腳端設置有加載頭。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：裝置結構緊湊，輕巧靈便，調節方便，可根據不同的加載要求方便地進行調節。具體表現在：

1)加載橫梁、加載支腳由鋼板焊接而成。

2)加載頭與鋼軌接觸部分採用大開角設計，開角達到130°，適用於不同加載角度時與鋼軌圓滑接觸。

3)通過更換具有不同厚度的調節墊塊來調整加載支腳的長度，調節螺栓調整加載角度，能在不改變軌距的前提下，對不同加載角度要求的疲勞試驗進行加載。

附圖說明

本實用新型將通過例子並參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本裝置的主視圖；

圖2是本裝置的側視圖；

圖3是本裝置的工作原理示意圖。

具體實施方式

一種可調節式鋼軌扣配件疲勞試驗加力裝置，如圖1和圖2所示，包括：加載橫梁1、加載支腳2、上調節螺紋副3、調節螺栓4、下調節螺紋副5、調節墊塊6、加載頭7、固定杆8等，其中：

加載橫梁1、加載支腳2均由具有足夠強度的鋼板焊接而成，加載支腳2和固定杆8均為兩件，對稱布置於加載橫梁1兩端。加載橫梁1與加載支腳2通過固定杆8連接在一起，構成可調節式鋼軌扣配件疲勞試驗加力裝置的主體結構，加載橫梁1與加載支腳2在上、下調節螺紋副不擰緊的情況下可繞固定杆8轉動。在加載橫梁1兩端下方設置有第一橫板，在加載支腳2中部設置有第二橫板，第一橫板和第二橫板均與加載橫梁1平行設置，在第一橫板和第二橫板上均開設有沿長度方向的同軸心的長孔，上調節螺紋副3與下調節螺紋副5均由一對六角螺母組成，組成上調節螺紋副3的一對螺母分置於第一橫板的上、下方；組成下調節螺紋副5的一對螺母分置於第二橫板的上、下方，調節螺栓4豎直穿過第一橫板和第二橫板上的長孔，與上調節螺紋副3、下調節螺紋副5通過螺紋連接在一起。調節墊塊6與加載頭7通過內六角螺釘與加載支腳2連接在一起，直接對鋼軌施加作用力。

在疲勞試驗加載前，要對軌距、加載角度等參數進行調試，以使試驗符合技術條件要求。在整個調試和試驗過程中，保持加載橫梁1處於水平狀態，以保證鋼軌受力平衡。具體步驟是：根據技術條件中不同的角度要求，選取相應厚度的調整墊塊6使得加載支腳2的長度滿足要求；通過螺釘將調整墊塊6與加載支腳2和加載頭7連接在一起；鬆開上、下調節螺紋副，使加載橫梁1與加載支腳2能繞固定杆8轉動一定角度；當第一橫板與第二橫板之間的距離達到設計值時，鎖緊螺母；用萬能角度尺測量夾角γ的大小，然後計算α的大小，當不符合設計要求時，鬆開調節螺紋副，按前述之方法對夾角γ進行微調，直至夾角γ符合要求。由於夾角γ的變化會導致加載頭7與鋼軌不能很好的接觸，因此需要對加載支腳2的長度進行微調，此時需要更換不同厚度的調整墊塊6，或者在調整墊塊6與加載頭7之間增加或去掉墊片，以滿足「保持加載橫梁1處於水平狀態」和「軌距不變」的技術條件。調整好鋼軌軌距(1435mm)；使用轉運工具，將整個加力裝置轉運到鋼軌上方，使兩個加載頭搭在鋼軌上。覆核夾角γ的大小、鋼軌軌距及加載橫梁1的水平狀態，當出現不符合時，按前述之方法進行調整，直至三個參數都達到實驗要求。加力裝置在上、下振動時，夾角γ會產生一定的變化，第一橫板與第二橫板之間的距離會相應地產生微小變化，會影響調節螺栓4的狀態。所以在將試驗參數調試合格後，需鎖緊上調節螺紋副3，用手輕輕擰動下調節螺紋副5的螺母，使調節螺栓4與第二橫板之間有輕微的接觸，留出因加力裝置上、下振動引起的調節螺栓4狀態變化空間。此時對加載橫梁施加一個向下的、具有固定振幅和頻率的作用力F，就可以模擬出火車在運行時對鋼軌的作用力狀態，從而測試出鋼軌扣配件在組裝狀態下的抗疲勞性能。當技術條件發生變更時，事先對整個系統進行計算，設計出符合要求的調節墊塊6的厚度，再通過上調節螺紋副3和下調節螺紋副5的微調，使加力裝置可以適用於不同加載角度的疲勞試驗，從而實現鋼軌扣配件疲勞試驗加力裝置可調節、擴大使用範圍的目標。

本裝置的工作原理如圖3所示，α為技術條件要求的鋼軌所受加載力的角度，作用力F與加載支腳2形成的夾角β和α相等，而加載橫梁1與加載支腳2形成的夾角γ(γ＝90°+β)。擰緊上調節螺紋副3和下調節螺紋副5，加載橫梁1與加載支腳2將不能繞固定杆8轉動，即夾角β得到確定；鬆開上調節螺紋副3和下調節螺紋副5，調節螺栓4可以在第一橫板和第二橫板的長孔內進行豎直方向和水平方向的移動和調整，使得加載橫梁1與加載支腳2又能繞固定杆8轉動一定角度，從而實現調整夾角γ大小的目的，進而方便地對鋼軌所受加載力的角度α進行調整。