一種鋼軌疲勞試驗機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種鋼軌疲勞試驗機，它包括機架以及控制裝置，在所述機架內設有上壓頭、下頂塊、壓力傳感器以及變荷載裝置，所述下頂塊上設有頂球，所述變荷載裝置包括驅動電機、凸輪、頂桿以及頂桿下落限位塊，所述驅動電機與凸輪傳動連接，所述頂桿的一端在凸輪上方、另一端頂在下頂塊的下側，所述壓力傳感器固定在頂桿上端，所述機架還設有橫桿，所述頂桿下落限位塊在橫桿上，并且頂桿下落限位塊與橫桿之間設有升降裝置；所述壓力傳感器、升降裝置分別與控制裝置電連接。本實用新型專利技術的鋼軌疲勞試驗機具有結構簡單、運行穩定、使用壽命長、試驗精度等特點。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種鋼軌試驗裝置，更具體說是鋼軌疲勞試驗器。
技術介紹
鋼軌的疲勞裂紋會給車輛帶來很大的安全隱患，因此，對鋼軌的疲勞裂紋萌生、擴 展情況進行分析研究，具有十分重要的社會意義及經濟意義。對鋼軌的疲勞試驗是保證鋼 軌安全性的重要環節之一。現有的鋼軌疲勞試驗機，包括相應的機架，機架內的夾具、載荷壓塊以及載荷驅 動。疲勞試驗時，施加在鋼軌上的荷載為交變荷載，以上百萬次為基數確定鋼軌疲勞極限， 對于試樣的選擇，試樣數量，加載范圍，試驗結果的記錄及整理方法均有所規定。同時，可結 合光學顯微鏡(OM)、顯微硬度儀、掃描電子顯微鏡(SEM)對實驗結果進行分析研究，研究了 彎矩作用下的鋼軌疲勞性能。目前，國內外的鋼軌疲勞試驗機，其載荷驅動大多采用液壓驅動和電磁驅動二種 方式，由于鋼軌疲勞試驗具有變荷載頻率高、試驗時間長等特點，因此液壓驅動很容易使液 壓機的橡膠件損壞，甚至還沒完成鋼軌的疲勞試驗而試驗機本身就需要修理，在規定的時 間內儀器因各種原因發生停止工作則需重新開始試驗。而電磁驅動存在結構復雜的不足， 而且試驗精度也有待于進一步提高。
技術實現思路
針對上述情況，本技術擬解決的問題是提供一種結構簡單、精度高的鋼軌疲 勞試驗器。為解決上述問題，本技術采用了以下技術方案一種鋼軌疲勞試驗機，它包括 機架以及控制裝置，在所述機架內設有上壓頭、下頂塊、壓力傳感器以及變荷載裝置，所述 下頂塊上設有頂球，所述變荷載裝置包括驅動電機、凸輪、頂桿以及頂桿下落限位塊，所述 驅動電機與凸輪傳動連接，所述頂桿的一端在凸輪上方、另一端頂在下頂塊的下側，所述壓 力傳感器固定在頂桿上端，所述機架還設有橫桿，所述頂桿下落限位塊在橫桿上，并且頂桿 下落限位塊與橫桿之間設有升降裝置；所述壓力傳感器、升降裝置分別與控制裝置電連接。所述機架的頂部固定液壓機，所述液壓機的輸出端與上壓頭固定，所述液壓機還 與控制裝置電連接。所述升降裝置可以是它包括渦輪、渦桿以及渦桿驅動電機，所述渦輪螺紋固定在 下落限位塊下面，所述渦桿分別與渦輪、渦桿驅動電機傳動連接，所述渦桿驅動電機與控制 裝置電連接。所述升降裝置還可以是汽缸。采用了上述結構，在鋼軌疲勞試驗時，將鋼軌置于下頂塊的二個頂球上，上壓頭壓 在鋼軌的中間。如設定鋼軌疲勞試驗的最大壓力為F1、最小壓力為F2，則調節上壓頭的高 度，使凸輪最大半徑處頂在頂桿時，鋼軌受到的壓力為F1，然后再調節升降裝置，確定頂桿 下落限位塊的高度，使頂桿不能下落時鋼軌受到的壓力為F2，這里需要強調的是凸輪最大半徑與最小半徑之差為△! ，鋼軌受到的壓力為F1時與鋼軌受到的壓力為F2時頂桿的位移 量為AL，則必須滿足八R大于AL。上述結構的鋼軌疲勞試驗機凸輪在驅動電機的帶動下 轉動，實現了鋼軌變荷載壓力的試驗。本技術的鋼軌疲勞試驗機，采用凸輪變載荷結構，液壓機僅為調節上壓頭的 高度，能滿足鋼軌疲勞試驗時高頻率變荷載、試驗時間長的要求。另外，由于壓力傳感器、升 降裝置、液壓機與控制裝置電連接。當壓力傳感器測得的最大壓力小于F1時，通過控制裝 置的程序設置，控制液壓機降低上壓頭的高度，滿足壓力傳感器測得的最大壓力等于F1 ；當 壓力傳感器測得的最小壓力小于F2時，通過控制裝置的程序設置，控制升降裝置升高頂桿 下落限位塊的高度，滿足壓力傳感器測得的最小壓力等于F2。綜上所述，本技術的鋼軌 疲勞試驗機具有結構簡單、運行穩定、使用壽命長、試驗精度等特點。附圖說明圖1是本技術鋼軌疲勞試驗機的結構示意圖；圖2是圖1的一個側面的示意圖；圖3是升降裝置的結構示意圖。圖中1-機架，2-控制裝置，3-上壓頭，4-下頂塊，5-壓力傳感器，6-驅動電機， 7-凸輪，8-頂桿，9-頂桿下落限位塊，10-橫桿，11-液壓機，12-升降裝置，13-渦輪，14-渦 桿，15-渦桿驅動電機，16-鋼軌，17-頂球。具體實施方式如圖1、圖2所示，本技術的鋼軌疲勞試驗機，它包括機架1以及控制裝置2， 在所述機架1內設有上壓頭3、下頂塊4、壓力傳感器5以及變荷載裝置，所述下頂塊4上設 有頂球17，頂球17的數量一般為二個。鋼軌疲勞試驗上壓頭3的下端部壓在鋼軌16的中 間，所述下頂塊4的二個頂球17頂在鋼軌16 二側的底部。上述結構與現有技術的鋼軌疲 勞試驗機類似，因此，不再展開。本技術的鋼軌疲勞試驗機的變荷載裝置包括驅動電機6、凸輪7、頂桿8以及 頂桿下落限位塊9，所述驅動電機6與凸輪7傳動連接。驅動電機6可根據試驗頻率選擇， 如驅動電機6的轉速與試驗頻率不匹配時，可采用調速器。所述頂桿8的下端在凸輪7上方、上端頂在下頂塊4的下側，這樣凸輪7上隨驅動 電機6轉動時可頂移頂桿8，但是，在本技術的鋼軌疲勞試驗機中，頂桿8并不是始終與 凸輪7相頂，若鋼軌受到的最大壓力為F1時與鋼軌受到的最小壓力為F2時頂桿的位移量為 Δ L，則只有在凸輪最大半徑R1與半徑在R1-AL之間的圓弧面才與凸輪7相頂。所述壓力傳感器5固定在頂桿8上端，當然本技術也不排除壓力傳感器5固 定在上壓頭3上。所述機架1還設有橫桿10，所述頂桿下落限位塊9在橫桿10上，并且頂桿下落限 位塊9與橫桿10之間設有升降裝置12 ；所述壓力傳感器5、升降裝置12分別與控制裝置2 電連接。所述機架1的頂部固定液壓機11，所述液壓機11的輸出端與上壓頭3固定，所述 液壓機11還與控制裝置2電連接。 本技術的鋼軌疲勞試驗機的升降裝置可借鑒機械行業現有技術中的一些結 構。如所述升降裝置12包括渦輪13、渦桿14以及渦桿驅動電機15，所述渦輪13固定在下 落限位塊9下面，所述渦桿14分別與渦輪13、渦桿驅動電機15傳動連接，所述渦桿驅動電 機15與控制裝置2電連接(參見圖幻。當然所述升降裝置12還可以是汽缸。權利要求1.一種鋼軌疲勞試驗機，它包括機架(1)以及控制裝置O)，在所述機架(1)內設有上 壓頭(3)、下頂塊G)、壓力傳感器(5)以及變荷載裝置，所述下頂塊(4)上設有頂球(17)， 其特征在于所述變荷載裝置包括驅動電機(6)、凸輪(7)、頂桿(8)以及頂桿下落限位塊 (9)，所述驅動電機(6)與凸輪(7)傳動連接，所述頂桿⑶的一端在凸輪(7)上方、另一端 頂在下頂塊(4)的下側，所述壓力傳感器( 固定在頂桿(8)上端，所述機架(1)還設有橫 桿(10)，所述頂桿下落限位塊(9)在橫桿(10)上，并且頂桿下落限位塊(9)與橫桿(10)之 間設有升降裝置(1 ；所述壓力傳感器(5)、升降裝置(1 分別與控制裝置O)電連接。2.根據權利要求1所述的鋼軌疲勞試驗機，其特征在于所述機架(1)的頂部固定液壓 機(11)，所述液壓機(11)的輸出端與上壓頭⑶固定，所述液壓機(11)還與控制裝置(2) 電連接。3.根據權利要求1或2所述的鋼軌疲勞試驗機，其特征在于所述升降裝置(12)包括渦 輪(13)、渦桿(14)以及渦桿驅動電機(15)，所述渦輪(13)螺紋固定在下落限位塊(9)下 面，所述渦桿(14)分別與渦輪(13)、渦桿驅動電機(15)傳動連接，所述渦桿驅動電機(15) 與控制裝置O)電連接。4.根據權利要求1或2所述的鋼軌疲勞試驗機，其特征在于所述升降裝置(12)是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種鋼軌疲勞試驗機，它包括機架（１）以及控制裝置（２），在所述機架（１）內設有上壓頭（３）、下頂塊（４）、壓力傳感器（５）以及變荷載裝置，所述下頂塊（４）上設有頂球（１７），其特征在于所述變荷載裝置包括驅動電機（６）、凸輪（７）、頂桿（８）以及頂桿下落限位塊（９），所述驅動電機（６）與凸輪（７）傳動連接，所述頂桿（８）的一端在凸輪（７）上方、另一端頂在下頂塊（４）的下側，所述壓力傳感器（５）固定在頂桿（８）上端，所述機架（１）還設有橫桿（１０），所述頂桿下落限位塊（９）在橫桿（１０）上，并且頂桿下落限位塊（９）與橫桿（１０）之間設有升降裝置（１２）；所述壓力傳感器（５）、升降裝置（１２）分別與控制裝置（２）電連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王士明，陳志明，
申請(專利權)人：浙江土工儀器制造有限公司，
類型：實用新型
國別省市：33