[實用新型]鐵路扣件高頻剛度測試用橫向動加載裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922484801.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN211978249U
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 高曉剛;王安斌;鞠龍華;徐忠輝;何宇
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01M13/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本實用新型涉及一種鐵路扣件高頻剛度測試用橫向動加載裝置，包括動態(tài)激勵系統(tǒng)(2)、被測扣件系統(tǒng)(3)、扣件安裝工裝(4)，所述的裝置好包括橫向激勵工裝(1)和靜態(tài)加載系統(tǒng)(5)，所述的橫向激勵工裝(1)設置于靜態(tài)加載系統(tǒng)(5)與被測扣件系統(tǒng)(3)之間，在靜態(tài)預加載力和動態(tài)激勵耦合作用下，橫向激勵工裝(1)帶動被測扣件系統(tǒng)(3)產生高頻的、橫向的往復運動，橫向力范圍0?3000N，頻率范圍0?2000Hz，真實地模擬了鐵路扣件系統(tǒng)在曲線段受到輪軌耦合橫向高頻激勵作用的動態(tài)剛度變化特征。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型裝置保證了在垂向預載下的橫向激勵橫向高頻往復運動，結構設計可靠，實用性、可操作性強。

技術領域

本實用新型涉及軌道交通領域，提出了一種鐵路扣件高頻剛度測試用橫向動加載裝置。

背景技術

在軌道交通領域，扣件系統(tǒng)作為連接鋼軌和軌枕最重要的部件，其作用是將鋼軌固定在軌枕上，保持軌距和阻止鋼軌相對于軌枕的縱橫向移動。城市軌道交通常用扣件為減振設計，扣件系統(tǒng)彈性墊板為兩層設計，隨著線路的運營時間增加，彈性墊板長期在潮濕陰暗或高架線路暴曬條件下出現(xiàn)老化，扣件系統(tǒng)的剛度增大。同時，隨著城市人口不斷增加，地鐵公司為進一步提升運能，其發(fā)車間隔及運行速度都有不同程度上提高，同時由于扣件系統(tǒng)剛度的變化，城市軌道交通的環(huán)保壓力進一步提高。而國內高速鐵路扣件常用為W300、WJ-8、WJ-7及SFC扣件等，設計都是帶軌下墊及板下墊的結構形式。由于高速鐵路列車軸載加大、速度高、運能密度高等特點，加上高速鐵路扣件的露天使用環(huán)境，彈性層橡膠老化速率比較高，使得扣件剛度也有所增加,輪軌磨耗不斷加劇，鐵路沿線的噪聲污染日益嚴重。

鐵路扣件系統(tǒng)剛度的研究，國內外各生產廠家主要參考BS EN13146-9:2009、TB/T3395-2015系列標準進行單塊墊板及組裝扣件系統(tǒng)的剛度測試，但是兩者標準中對鐵路扣件的動剛度測試要求低頻，基本在3～10Hz。但是，根據(jù)現(xiàn)有地鐵或高鐵振動噪聲及軌道部件出現(xiàn)傷損的機理研究成果得到，出現(xiàn)鐵路輪軌磨耗后產生的激勵頻率或共振傷損頻率一般在400Hz以上，甚至超過1000Hz，特別在小半徑曲線段，低軌磨損量大約高軌，同時橫向磨損進一步加大。而軌道系統(tǒng)在此激勵頻率作用下扣件剛度的變化規(guī)律及趨勢，國內外暫時還未見書面報道。輪軌高頻激勵特性下扣件剛度變化規(guī)律的探索及研究，對研究輪軌噪聲及軌道系統(tǒng)部件傷損機理及控制有重大的參考意義。

國際標準ISO10846-5是利用激勵點測量法提出一套測試彈性元件測試計算方法，隨著城市軌道交通扣件剛度的降低，標準中的方法有一定局限性。因為隨著被測部件頻率范圍的提高，測試系統(tǒng)的等效參振質量慣性剛度ω²m₁對測得的激勵點動態(tài)剛度k₁₁的貢獻也增加，同時如果被測彈性單元的低剛度特性，測試系統(tǒng)等效支承剛度k_i也不再是可以忽略的，且僅僅提出了一套測試模擬裝置，垂向示意裝置比較簡單容易實現(xiàn)，而橫向激勵的裝置采用在加載板上設置多組橫向滑動軸承及限軸承，在預靜載下裝置的橫向摩擦力大，橫向激勵頻率集中在低頻。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種鐵路扣件高頻剛度測試用橫向動加載裝置，可進行鐵路扣件的橫向動態(tài)剛度高頻測試，動態(tài)測試頻率范圍可達0-2000Hz。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種鐵路扣件高頻剛度測試用橫向動加載裝置，包括動態(tài)激勵系統(tǒng)、被測扣件系統(tǒng)、扣件安裝工裝，其特征在于，所述的裝置好包括橫向激勵工裝和靜態(tài)加載系統(tǒng)，所述的橫向激勵工裝設置于靜態(tài)加載系統(tǒng)與被測扣件系統(tǒng)之間，在靜態(tài)預加載力和動態(tài)激勵耦合作用下，橫向激勵工裝帶動被測扣件系統(tǒng)產生高頻的、橫向的往復運動，橫向力范圍0-3000N，頻率范圍0-2000Hz，真實地模擬了鐵路扣件系統(tǒng)在曲線段受到輪軌耦合橫向高頻激勵作用的動態(tài)剛度變化特征。