鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置製造方法
2023-05-19 20:08:31 1
鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，屬於鐵路軌道扣件膠墊動參數測試【技術領域】，包括基座，基座上設置有用於將扣件膠墊箍緊的膠墊箍板，扣件膠墊上放置有膠墊壓板；用於模擬彈條的扣壓力的預扣壓裝置，預扣壓裝置設置於膠墊壓板上；用於對膠墊壓板施加靜荷載的靜載預壓裝置；用於對膠墊壓板施加動荷載的激勵加載裝置。本發明提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置通過對扣件膠墊振動位移和激勵加載裝置施加的激振力的實時採集，得出扣件膠墊在不同列車荷載下的動參數。因此這種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置能夠真實反映扣件膠墊所承受的列車荷載與彈條初始扣壓力的耦合作用關係。
【專利說明】鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵路軌道扣件膠墊動參數測試【技術領域】，具體而言，涉及一種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置。
【背景技術】
[0002]在列車通過扣件系統的過程中，扣件膠墊承受的彈條扣壓力與列車荷載存在耦合關係，即在列車加/卸載過程中扣件膠墊上預先加載的彈條扣壓力會出現動態損失。但是目前實驗室中常用的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置無法真實反映扣件膠墊所承受的列車荷載與彈條初始扣壓力的耦合作用關係；並且一般的加載頻率僅為4?5Hz，無法掌握扣件膠墊在高頻激勵下的動參數，如果要測試扣件膠墊在高頻激勵下的動參數，則需要使用另一種扣件膠墊動參數實驗裝置，但是這種實驗裝置非常昂貴，而且測試過程繁複，需要僱傭專門人員進行操作，費時費力，不經濟實用。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，旨在解決上述問題。
[0004]本發明是這樣實現的:
[0005]一種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，包括基座，所述基座上設置有用於將扣件膠墊箍緊的膠墊箍板，所述扣件膠墊上放置有膠墊壓板；
[0006]用於模擬彈條的扣壓力的預扣壓裝置，所述預扣壓裝置設置於所述膠墊壓板上；
[0007]用於對所述膠墊壓板施加靜荷載的靜載預壓裝置；
[0008]用於對所述膠墊壓板施加動荷載的激勵加載裝置。
[0009]進一步地，所述預扣壓裝置包括扣壓彈簧、螺栓以及扣壓螺母；
[0010]所述扣壓彈簧設置於所述膠墊壓板上表面；
[0011]所述基座和所述膠墊壓板均設置有相應的通孔，所述螺栓自下而上依次穿過所述基座上的通孔和膠墊壓板上的通孔，所述扣壓彈簧套在所述螺栓伸出所述膠墊壓板的部分外；
[0012]所述扣壓螺母與所述螺栓擰緊配合時，所述扣壓彈簧在所述扣壓螺母與所述膠墊壓板之間處於壓縮狀態。
[0013]使預緊的所述扣壓彈簧對所述膠墊壓板產生模擬彈條的扣壓力，並且在所述靜載預壓裝置對所述膠墊壓板施加靜荷載或者所述激勵加載裝置對所述膠墊壓板施加動荷載時，所述膠墊壓板向下產生位移，所述扣壓彈簧出現鬆弛，使彈條的扣壓力產生損失。
[0014]進一步地，所述靜載預壓裝置包括預壓彈簧、螺杆以及預壓螺母；
[0015]所述預壓彈簧設置於所述激勵加載裝置的上表面；
[0016]所述螺杆與所述基座固定連接，所述激勵加載裝置設置有通孔，所述螺杆穿過所述激勵加載裝置的通孔，所述預壓彈簧套在所述螺杆伸出所述激勵加載裝置的部分外；
[0017]所述預壓螺母與所述螺杆配合擰緊時，所述預壓彈簧在所述預壓螺母與所述激勵加載裝置之間處於壓縮狀態並對所述膠墊壓板施加靜荷載。
[0018]使預緊的所述預壓彈簧對所述激勵加載裝置施加預壓力，並通過所述激勵加載裝置的傳力，對所述膠墊壓板施加模擬列車的靜荷載。
[0019]進一步地，所述激勵加載裝置包括激振器和傳力裝置；
[0020]所述傳力裝置包括上板和傳力壓板，所述上板與所述傳力壓板通過中隔柱連接，所述傳力壓板放置於所述膠墊壓板上；
[0021 ] 所述激振器與所述上板連接。
[0022]通過所述激振器向所述上板施加向下的作用力，並通過所述傳力裝置的傳力，使所述傳力壓板作用於所述膠墊壓板，將所述激振器產生的模擬列車的動荷載施加於所述膠墊壓板上。在中隔柱上貼上應變片，通過測得應變片的應變，推算出激振器施加的激振力的大小，由此實現對激振力的實時採集。
[0023]進一步地，所述預壓彈簧設置於所述上板的上表面，所述上板設置有通孔，所述螺杆穿過所述上板的通孔，所述預壓彈簧套在所述螺杆伸出所述上板的部分外，所述預壓螺母與所述螺杆配合擰緊時，所述預壓彈簧在所述預壓螺母與所述上板之間處於壓縮狀態。
[0024]使預緊的所述預壓彈簧對所述上板施加預壓力，並通過所述傳力裝置的傳力，對所述膠墊壓板施加模擬列車的靜荷載。
[0025]進一步地，所述激振器包括兩個對稱設置的偏心塊式激振器。利用兩個激振電機內的偏心塊同步反向旋轉來平衡水平慣性力，使得兩個所述偏心塊式激振器僅提供豎向作用力。
[0026]進一步地，所述鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置還包括溫度調節箱；
[0027]所述溫度調節箱與所述基座連接，所述膠墊箍板和所述膠墊壓板放置於所述溫度調節箱內；
[0028]所述中隔柱伸入所述溫度調節箱內。
[0029]使實驗能夠模擬不同環境溫度下，扣件膠墊動參數的變化情況，更加真實地反映扣件膠墊動參數隨溫度的變化規律。
[0030]進一步地，所述基座包括底板、工作檯板、連接柱以及支撐柱；
[0031]所述底板與地面上的混凝土圈梁基礎固定連接；
[0032]所述工作檯板與所述底板通過所述連接柱連接，所述膠墊箍板放置於所述工作檯板上；
[0033]所述支撐柱的一端與所述底板連接，另一端與所述靜載預壓裝置連接。
[0034]使所述基座在很好地起到支撐作用的同時，能夠很好地固定所述靜載預壓裝置，使所述膠墊箍板能夠很好地將所述扣件膠墊箍緊於所述工作檯板上。
[0035]進一步地，所述基座設置有用於放置位移計的託臺，所述託臺與所述連接柱連接。使所述位移計能夠很好地固定於所述託臺上，便於進行位移數據的採集。
[0036]本發明通過在鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置上設置基座，在基座上設置用於將扣件膠墊箍緊的膠墊箍板，扣件膠墊上放置有膠墊壓板，並且設置用於模擬彈條的扣壓力的預扣壓裝置，預扣壓裝置設置於膠墊壓板上，用於對膠墊壓板施加靜荷載的靜載預壓裝置，用於對膠墊壓板施加動荷載的激勵加載裝置，在使用這種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置時，預扣壓裝置對膠墊壓板施加模擬彈條的初始扣壓力，靜載預壓裝置對膠墊壓板施加靜荷載，膠墊壓板將所受的壓力傳遞給扣件膠墊，並且激勵加載裝置對膠墊壓板施加動荷載時，通過對扣件膠墊振動位移和激勵加載裝置施加的激振力的實時採集，得出扣件膠墊在不同列車荷載下的動參數。因此這種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置能夠真實反映扣件膠墊所承受的列車荷載與彈條初始扣壓力的耦合作用關係。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的整體結構；
[0038]圖2示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的基座的結構；
[0039]圖3示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的預扣壓裝置的結構；
[0040]圖4示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的靜載預壓裝置的結構；
[0041]圖5示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的激勵加載裝置的結構；
[0042]圖6示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的膠墊壓板箍緊扣件膠墊時的狀態。
【具體實施方式】
[0043]圖1示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的整體結構；請參閱圖1，本發明提供了一種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，該鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置包括基座101，基座101上設置有用於將扣件膠墊102箍緊的膠墊箍板103，扣件膠墊102上放置有膠墊壓板104 ;用於模擬彈條的扣壓力的預扣壓裝置201，預扣壓裝置201設置於膠墊壓板104上；用於對膠墊壓板104施加靜荷載的靜載預壓裝置301 ;用於對膠墊壓板104施加動荷載的激勵加載裝置401。
[0044]膠墊壓板104放置在扣件膠墊102上表面，用以模擬鐵路鋼軌底面對扣件膠墊102的平壓作用。
[0045]圖6示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的膠墊壓板104箍緊扣件膠墊102時的狀態；請參閱圖6，膠墊箍板103為方形，並且設置有多個可替換使用的膠墊箍板103，適用於不同尺寸的扣件膠墊102，可用以進行扣件膠墊102或鐵路軌道系統其他高分子減振材料多比例尺的動力實驗。
[0046]激勵加載裝置401 —般能夠提供O?10Hz範圍內的激勵，能夠測試扣件膠墊102在高頻激勵下的動參數，通過掌握扣件膠墊102動剛度與動阻尼的頻變與幅變特徵，有助於提聞鐵路系統頻域振動的理論計算精度。
[0047]在使用這種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置時，預扣壓裝置201對膠墊壓板104施加模擬彈條的初始扣壓力，靜載預壓裝置301對膠墊壓板104施加靜荷載，膠墊壓板104將所受的壓力傳遞給扣件膠墊102，並且激勵加載裝置401對膠墊壓板104施加動荷載時，通過對扣件膠墊102振動位移和激勵加載裝置401施加的激振力的實時採集，得出扣件膠墊102在不同列車荷載下的動參數。因此這種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置能夠真實反映扣件膠墊102所承受的列車荷載與彈條初始扣壓力的耦合作用關係。
[0048]圖2示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的基座101的結構；請參閱圖1和圖2，在上述鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的技術方案的基礎上，進一步地，基座101包括底板105、工作檯板106、連接柱107以及支撐柱108。
[0049]底板105與地面上的混凝土圈梁基礎固定連接。底板105為鋼板，通過螺釘與混凝土圈梁基礎固定，為了將底板105與混凝土圈梁基礎牢固地連接在一起，還設置有兩塊墊板，它們分別設置在混凝土圈梁基礎與底板105的上表面。
[0050]工作檯板106與底板105通過連接柱107連接，膠墊箍板103放置於工作檯板106上。工作檯板106為鋼板，為扣件膠墊102提供了光滑、平整與穩定的支撐基礎。連接柱107由鋼方管制成，優選為9根，呈3行3列均勻間隔分布。連接柱107兩端分別與工作檯板106與底板105焊接。
[0051]支撐柱108的一端與底板105連接，另一端與靜載預壓裝置301連接。作為優選，支撐柱108由18#工字鋼製成，設為4根，分別設置於基座101的底板105的4個角上，結構穩固，能夠很好地起到支撐作用。支撐柱108的柱腳與底板105焊接，每個支撐柱108的柱腳處分別設置有2塊加固板，增加了穩定性。支撐柱108的柱頂與靜載預壓裝置301連接。
[0052]通過在基座101上設置底板105、工作檯板106、連接柱107以及支撐柱108，使基座101在很好地起到支撐作用的同時，能夠很好地固定靜載預壓裝置301，使膠墊箍板103能夠很好地將扣件膠墊102箍緊於工作檯板106上。
[0053]基座101設置有用於放置位移計110的託臺109，託臺109與連接柱107連接。使位移計I1能夠很好地固定於託臺109上，便於進行位移數據的採集。
[0054]圖3示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的預扣壓裝置201的結構；請參閱圖1和圖3，預扣壓裝置201包括扣壓彈簧202、螺栓203以及扣壓螺母204。扣壓彈簧202設置於膠墊壓板104上表面。基座101上的工作檯板106和膠墊壓板104均設置有相應的通孔，螺栓203自下而上依次穿過基座101的工作檯板106上的通孔和膠墊壓板104上的通孔，扣壓彈簧202套在螺栓203伸出膠墊壓板104的部分外。扣壓螺母204與螺栓203擰緊配合時，扣壓彈簧202在扣壓螺母204與膠墊壓板104之間處於壓縮狀態。
[0055]作為優選，本實施例採用的扣壓彈簧202為扣壓鋼彈簧，設4個，分別設置於膠墊壓板104的4個角上，扣壓螺母204和螺栓203相應地分別為4個。利用扣壓彈簧202的壓縮模擬彈條的扣壓力。
[0056]扣壓彈簧202的剛度可按照彈條剛度進行設計。由於在本實驗中利用4個扣壓彈簧202模擬實際中2個彈條對I個扣件系統的扣壓過程，因此每個扣壓彈簧202的剛度取為單個彈條剛度的一半(考慮膠墊壓板104自重有相應的折減)。
[0057]例如，在實際情況中，一個扣件膠墊102上有兩個彈條，每個彈條的初始扣壓力一般是lOkN/mm，彈條剛度一般是lkN/mm，因此每個彈條的彈程為10mm，由此本實驗即可將壓板上每個扣壓彈簧202剛度設置為0.5kN/mm(考慮膠墊壓板104自重有相應的折減)。如果鐵路彈條初始扣壓力及彈條剛度改變時，在本實驗中可方便地通過更換壓板上的扣壓彈簧202來實現。
[0058]通過預緊的扣壓彈簧202對膠墊壓板104產生模擬彈條的扣壓力。由於扣件膠墊102剛度具有彈性特徵，在靜載預壓裝置301對膠墊壓板104施加靜荷載或者激勵加載裝置401對膠墊壓板104施加動荷載時，膠墊壓板104向下產生位移，扣壓彈簧202出現鬆弛，使彈條的扣壓力產生損失。這個過程能夠真實模擬鐵路軌道扣件膠墊102在列車循環荷載作用下初始預壓力的動態損失，以及預壓力動態損失過程中扣件膠墊102材料的動力非線性行為。
[0059]圖4示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的靜載預壓裝置301的結構；請參閱圖1和圖4，靜載預壓裝置301包括預壓彈簧302、螺杆303以及預壓螺母304。預壓彈簧302設置於激勵加載裝置401的上表面。螺杆303與基座101固定連接，激勵加載裝置401設置有通孔，螺杆303穿過激勵加載裝置401的通孔，預壓彈簧302套在螺杆303伸出激勵加載裝置401的部分外。預壓螺母304與螺杆303配合擰緊時，預壓彈簧302在預壓螺母304與激勵加載裝置401之間處於壓縮狀態並對膠墊壓板104施加靜荷載。
[0060]作為優選，本實施例採用的預壓彈簧302為配重預壓鋼彈簧，設為4個，分別設置於激勵加載裝置401的4個角上，螺杆303和預壓螺母304相應地分別為4個。4個螺杆303分別與基座101上的4個支撐柱108的柱頂處的平面焊接，每個柱頂處的平面下側均設置有I塊加固板。
[0061]通過擰緊預壓螺母304即可實現配重預壓，預緊的預壓彈簧302對激勵加載裝置401施加預壓力，並通過激勵加載裝置401的傳力，對膠墊壓板104施加模擬列車的靜荷載(考慮激勵加載裝置401的自重需相應扣除)。
[0062]圖5示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的激勵加載裝置401的結構；
[0063]圖5示出了本發明實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置的激勵加載裝置401的結構；請參閱圖1和圖5，激勵加載裝置401包括激振器402和傳力裝置403。傳力裝置403包括上板404和傳力壓板405，上板404與傳力壓板405通過中隔柱406連接，傳力壓板405放置於膠墊壓板104上。激振器402與上板404連接。
[0064]上板404和傳力壓板405均為鋼板製成，中隔柱406為鋼圓管制成。中隔柱406的兩端分別與上板404和傳力壓板405焊接。
[0065]激振器402與上板404通過螺釘可拆卸連接，方便對激振器402進行更換。可通過調節激振器402內轉子的轉速及其偏心位置來設計不同的激振頻率和激振幅度，激振頻率能夠達到O?10Hz。
[0066]通過激振器402向上板404施加向下的激振力，並通過傳力裝置403的傳力，使傳力壓板405作用於膠墊壓板104，將激振器402產生的模擬列車的動荷載施加於膠墊壓板104 上。
[0067]在中隔柱406上貼上應變片，通過測得應變片的應變，推算出激振器402施加的激振力的大小，由此實現對激振力的實時採集。
[0068]請參閱圖5,預壓彈簧302設置於上板404的上表面,上板404設置有通孔，螺杆303穿過上板404的通孔，預壓彈簧302套在螺杆303伸出上板404的部分外，預壓螺母304與螺杆303配合擰緊時，預壓彈簧302在預壓螺母304與上板404之間處於壓縮狀態。
[0069]使預緊的預壓彈簧302對上板404施加預壓力，並通過傳力裝置403的傳力，對膠墊壓板104施加模擬列車的靜荷載。
[0070]請參閱圖5，激振器402包括兩個對稱設置的偏心塊式激振器402。利用兩個激振電機內的偏心塊同步反向旋轉來平衡水平慣性力，使得兩個偏心塊式激振器402僅提供豎向激振力。
[0071]為了防止傳力裝置403發生傾覆，還特殊設計了防護裝置，由分別設置於4個支撐柱108的柱頂的4根螺杆303兼作。由於兩個激振器402的振動電機由開始運轉到進入自平衡階段需要一段時間，此段時間會產生不平衡的橫向力；或者一旦其中一個激振電機突然失效，同樣會產生較大的橫向力。因此，在產生橫向力時，螺杆303抵住上板404,抵抗未被平衡的橫向力，避免傳力裝置403產生橫向位移，給傳力裝置403提供了安全防護，從而實現對傳力裝置403的水平限位，保證了實驗的安全。
[0072]由於本實驗所採用的是偏心塊式激振器402，當激振器402產生向下的動荷載時，傳力裝置403隨之向下產生變形，由此預壓的列車靜荷載將產生損失，為了避免過大的損失，要求列車靜荷載的預壓彈簧302剛度小於扣件膠墊102剛度，而且從這個角度來講，預壓彈簧302越小越好；反之，當激振器402產生向上的動荷載時，傳力裝置403將隨之向上產生變形，一旦該變形超過列車靜荷載對扣件膠墊102的預壓變形，那麼傳力裝置403將脫離膠墊壓板104，繼而扣件膠墊102將不再承受列車靜荷載，所以列車靜荷載的預壓彈簧302剛度又不宜太小。考慮到本實驗主要研究列車靜荷載預壓作用下列車動荷載加/卸時扣件膠墊102動參數的頻變、幅變與溫變行為，不考慮列車靜載脫離的情況，因此如果列車動荷載與靜荷載的比值為α (—般情況下，α小於I)，則將列車靜荷載預壓彈簧302剛度設為扣件膠墊102剛度的α倍。
[0073]請參閱圖1，本實施例提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置還包括溫度調節箱501。溫度調節箱501與基座101的工作檯板106連接，膠墊箍板103和膠墊壓板104放置於溫度調節箱501內。中隔柱406伸入溫度調節箱501內。
[0074]使實驗能夠模擬不同環境溫度下，扣件膠墊102動參數的變化情況，更加真實地反映扣件膠墊102動參數隨溫度的變化規律。
[0075]請參閱圖1?6，使用該鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置進行實驗時，首先根據所選取的扣件膠墊102模型尺寸，將相應規格的膠墊箍板103按照中心對稱原則固定於基座101工作檯板106的溫度調節箱501內。然後，將待測的扣件膠墊102模型鑲嵌在膠墊箍板103內，並將膠墊壓板104扣壓在扣件膠墊102之上，使膠墊壓板104的4個限位用的通孔與基座101的工作檯板106的4個通孔——對應，接著將4個扣壓彈簧202布置在膠墊壓板104上表面的孔位處，同樣需使扣壓彈簧202軸向中心與孔位中心保持一致，之後再用4根螺栓203自下而上的穿過基座101上的工作檯板106與膠墊壓板104的4個通孔和扣壓彈簧202。通過擰緊扣壓彈簧202頂部的扣壓螺母204來壓縮扣壓彈簧202，扣壓彈簧202對扣件膠墊102鋼板產生扣壓作用力，即可模擬彈條對扣件膠墊102的實際扣壓作用。
[0076]在扣件膠墊102試樣安置完成後，開始安裝傳力裝置403，將傳力裝置403的中隔柱406伸入溫度調節箱501內，同樣按照中心對稱原則將傳力裝置403安置在膠墊壓板104之上，然後在傳力裝置403的上板404的上表面設置預壓彈簧302，將預壓彈簧302嵌套在支撐柱108的柱頂的平面的螺杆303上。通過擰緊預壓螺母304即可實現配重預壓，以模擬列車靜荷載的預壓作用。
[0077]在擰緊扣壓螺母204和預壓螺母304時分別測定擰緊的扭矩，得出相應的預扣壓作用力和靜荷載的預壓作用力的大小，在得出靜荷載的預壓作用力時需扣除激勵加載裝置401的自重。
[0078]隨後，將兩個激振器402對稱固定於傳力裝置403的上板404的預留孔位上，並把兩個位移計110分別固定在傳力裝置403的傳力壓板405上表面的對稱中心處及基座101的託臺109上，用以對扣件膠墊102振動位移的實時採集；在中隔柱406上貼上應變片，通過測得應變片的應變，推算出激振器402施加的激振力的大小，由此實現對激振力的實時米集。
[0079]將溫度調節箱501內的溫度調至預定溫度，開啟激振器402，激振器402提供豎向激振力，通過傳力裝置403的傳力，激振器402對膠墊壓板104產生激振力，以模擬列車動荷載的扣件膠墊102的作用。利用兩個位移計110對扣件膠墊102的振動位移進行實時採集；並通過測得應變片的應變，推算出激振器402施加的激振力的大小，實現對激振力的實時採集，由此得到在激振力作用下相應的扣件膠墊102的振動位移。
[0080]通過獲取扣件膠墊102試樣的激振力與振動位移即可換算得出扣件膠墊102在不同激振頻率與激振幅值作用下的應力-應變滯回曲線，從而可方便得到軌道不同扣件膠墊102 (或不同高分子材料)在不同荷載與環境溫度條件下的動剛度與動阻尼。
[0081]採用這種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置進行扣件膠墊102動參數的實驗，能夠真實反映扣件膠墊102所承受的列車荷載與彈條初始扣壓力的耦合作用關係，並揭示出列車靜荷載預壓作用下動荷載循環加/卸過程中扣件膠墊102動剛度與動阻尼的非線性變化情況。
[0082]能夠在O?10Hz範圍內，可獲得扣件膠墊102動剛度與動阻尼的頻變與幅變特徵，有助於提高鐵路系統頻域振動的理論計算精度。
[0083]通過設置溫度調控箱，能夠研究真實環境下扣件膠墊102動參數隨溫度的變化規律。
[0084]在本實驗中，模擬列車靜載預壓與彈條初始扣壓的鋼彈簧裝置以及列車動荷載的激振器402均可方便更換，因此能夠進行多組荷載工況的實驗研究。
[0085]並且設置有多套方形膠墊箍板103，能夠進行扣件膠墊102或鐵路軌道系統其他高分子減振材料多比例尺的動力實驗，特別是與實際扣件膠墊102比例為1:1的扣件膠墊102試樣的測試，能夠更加真實地反映扣件膠墊102所承受的列車荷載與彈條初始扣壓力的耦合作用關係。
[0086]本發明通過在鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置上設置基座101，在基座101上設置用於將扣件膠墊102箍緊的膠墊箍板103，扣件膠墊102上放置有膠墊壓板104，並且設置用於模擬彈條的扣壓力的預扣壓裝置201，預扣壓裝置201設置於膠墊壓板104上，用於對膠墊壓板104施加靜荷載的靜載預壓裝置301，用於對膠墊壓板104施加動荷載的激勵加載裝置401，在使用這種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置時，預扣壓裝置201對膠墊壓板104施加模擬彈條的初始扣壓力，靜載預壓裝置301對膠墊壓板104施加靜荷載，膠墊壓板104將所受的壓力傳遞給扣件膠墊102，並且激勵加載裝置401對膠墊壓板104施加動荷載時,通過對扣件膠墊102振動位移和激勵加載裝置401施加的激振力的實時採集，得出扣件膠墊102在不同列車荷載下的動參數。因此這種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置能夠真實反映扣件膠墊102所承受的列車荷載與彈條初始扣壓力的耦合作用關係。
[0087]本發明提供的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置不僅測試過程簡單，易於操作，而且成本較低，經濟實用。
[0088]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，其特徵在於，包括基座，所述基座上設置有用於將扣件膠墊箍緊的膠墊箍板，所述扣件膠墊上放置有膠墊壓板； 用於模擬彈條的扣壓力的預扣壓裝置，所述預扣壓裝置設置於所述膠墊壓板上； 用於對所述膠墊壓板施加靜荷載的靜載預壓裝置； 用於對所述膠墊壓板施加動荷載的激勵加載裝置。
2.根據權利要求1所述的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，其特徵在於，所述預扣壓裝置包括扣壓彈簧、螺栓以及扣壓螺母； 所述扣壓彈簧設置於所述膠墊壓板上表面； 所述基座和所述膠墊壓板均設置有相應的通孔，所述螺栓自下而上依次穿過所述基座上的通孔和膠墊壓板上的通孔，所述扣壓彈簧套在所述螺栓伸出所述膠墊壓板的部分外； 所述扣壓螺母與所述螺栓擰緊配合時，所述扣壓彈簧在所述扣壓螺母與所述膠墊壓板之間處於壓縮狀態。
3.根據權利要求1所述的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，其特徵在於，所述靜載預壓裝置包括預壓彈簧、螺杆以及預壓螺母； 所述預壓彈簧設置於所述激勵加載裝置的上表面； 所述螺杆與所述基座固定連接，所述激勵加載裝置設置有通孔，所述螺杆穿過所述激勵加載裝置的通孔，所述預壓彈簧套在所述螺杆伸出所述激勵加載裝置的部分外； 所述預壓螺母與所述螺杆配合擰緊時，所述預壓彈簧在所述預壓螺母與所述激勵加載裝置之間處於壓縮狀態並對所述膠墊壓板施加靜荷載。
4.根據權利要求3所述的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，其特徵在於，所述激勵加載裝置包括激振器和傳力裝置； 所述傳力裝置包括上板和傳力壓板，所述上板與所述傳力壓板通過中隔柱連接，所述傳力壓板放置於所述膠墊壓板上； 所述激振器與所述上板連接。
5.根據權利要求4所述的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，其特徵在於，所述預壓彈簧設置於所述上板的上表面，所述上板設置有通孔，所述螺杆穿過所述上板的通孔，所述預壓彈簧套在所述螺杆伸出所述上板的部分外，所述預壓螺母與所述螺杆配合擰緊時，所述預壓彈簧在所述預壓螺母與所述上板之間處於壓縮狀態。
6.根據權利要求4所述的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，其特徵在於，所述激振器包括兩個對稱設置的偏心塊式激振器。
7.根據權利要求4所述的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，其特徵在於，所述鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置還包括溫度調節箱； 所述溫度調節箱與所述基座連接，所述膠墊箍板和所述膠墊壓板放置於所述溫度調節箱內； 所述中隔柱伸入所述溫度調節箱內。
8.根據權利要求1所述的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，其特徵在於，所述基座包括底板、工作檯板、連接柱以及支撐柱； 所述底板與地面上的混凝土圈梁基礎固定連接； 所述工作檯板與所述底板通過所述連接柱連接，所述膠墊箍板放置於所述工作檯板上； 所述支撐柱的一端與所述底板連接，另一端與所述靜載預壓裝置連接。
9.根據權利要求8所述的鐵路軌道扣件膠墊動參數實驗裝置，其特徵在於，所述基座設置有用於放置位移計的託臺，所述託臺與所述連接柱連接。
【文檔編號】G01M13/00GK104458224SQ201410572355
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】韋凱, 王平, 楊帆, 周昌盛, 趙才友, 陳嶸, 肖傑靈, 趙東鋒, 盛曦 申請人:西南交通大學