[發明專利]一種地鐵中心銷螺栓振動加速試驗方法與裝置

在審

• 申請號: 201910548301.0
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110207916A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 蔡洋濤;潘駿;吳啟勇;張雯;何若晗;魏中偉;祁佳磊
• 申請（專利權）人: 杭州中車車輛有限公司;浙江理工大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.一種地鐵中心銷螺栓振動加速試驗方法，其特征在于：該方法具體如下：

步驟一、用酒精擦拭墊塊的通孔孔壁上沿周向均布的n個軸向槽的側壁以及槽底，4≤n≤8；在每個軸向槽內粘貼一片應變片；墊塊的通孔外沿開設有環形槽；等效螺母由振動試驗夾具的基板頂部嵌入基板；振動試驗夾具固定在振動臺的振動臺臺面上；墊塊設置在基板底部；將被測中心銷螺栓穿過墊塊的通孔，并與等效螺母緊固連接；通過振動臺自帶的振動臺控制系統調整激勵信號來設置振動試驗量級K＝k0；

步驟二、利用扭矩扳手給被測中心銷螺栓施加預緊力，在被測中心銷螺栓和墊塊上各畫一條豎直線，兩條豎直線對齊；然后，啟動振動臺，加速度傳感器檢測振動臺臺面的振動加速度，并反饋給振動臺控制系統；數據采集系統獲取應變片檢測到的墊塊軸向應變數據，并傳給計算機；計算機對墊塊軸向應變數據進行處理得到被測中心銷螺栓的退化方程，并計算退化方程在墊塊軸向應變數據的各采集時刻對應的被測中心銷螺栓退化率，然后求解這些退化率的最大值并存儲；

步驟三、如果被測中心銷螺栓的退化率最大值小于20％，則以步長為h增大振動試驗量級K的值，回到步驟二，否則振動臺控制系統記錄振動試驗量級的當前值k1，取下已經退化的被測中心銷螺栓，計算機根據各振動試驗量級K以及K對應的退化方程求得加速方程。

2.根據權利要求1所述的一種地鐵中心銷螺栓振動加速試驗方法，其特征在于：步驟三中取下已經退化的被測中心銷螺栓后，進入步驟四；

步驟四、另取一個被測中心銷螺栓，在被測中心銷螺栓的圓柱面上由尾部端面位置開始涂上長度為L的厭氧膠，L為公稱直徑的1.2～1.5倍，重復步驟一和步驟二；

步驟五、以步長為h依次增大振動試驗量級K的值，直到振動試驗量級K的值達到k1，每增大一次振動試驗量級K的值就重復一次步驟二；然后，對比涂厭氧膠與未涂厭氧膠的被測中心銷螺栓在各相同振動試驗量級K下的最大退化率，從而確定涂厭氧膠對被測中心銷螺栓退化程度的影響情況。

3.根據權利要求1所述的一種地鐵中心銷螺栓振動加速試驗方法，其特征在于：步驟二中啟動振動臺后，觀察兩條豎直線是否發生錯位，直觀判斷被測中心銷螺栓是否發生松動。

4.根據權利要求1所述的一種地鐵中心銷螺栓振動加速試驗方法，其特征在于：根據被測中心銷螺栓的退化方程得出被測中心銷螺栓的壽命。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的一種地鐵中心銷螺栓振動加速試驗方法，其特征在于：計算機對墊塊軸向應變數據進行處理得到被測中心銷螺栓的退化方程，具體如下：

記各應變片的初始應變均為x₀，數據采集系統每隔一小時獲取一次各應變片的應變數據，各應變片的應變數據分別記為x_i,i＝1,2,…,n；每次獲取各應變片的應變數據后，利用式(1)和(2)計算所有應變片應變的平均變化率δ，在坐標軸中繪制δ隨時間t變化的離散圖；

式(1)中，δ_i為當前采集時刻第i片應變片測得的應變數據變化率；x_i為當前采集時刻第i片應變片的應變；

對離散圖中的離散點進行擬合，得到被測中心銷螺栓的退化方程：

式(3)中，為時刻t對應的退化率，a為退化方程斜率，b為退化方程系數，β為退化經驗常數。

6.根據權利要求5所述的一種地鐵中心銷螺栓振動加速試驗方法，其特征在于：β通過逼近準則計算得到，a和b通過最小二乘法計算得到。