钢轨扣件可靠性试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于铁路装备可靠性试验技术领域，涉及一种能够模拟火车对钢轨扣件施加载荷的钢轨扣件可靠性试验装置；克服了目前可靠性试验装置无法对钢轨扣件进行模拟工况加载的可靠性试验问题，包括X方向加载部分、Y方向加载部分、Z方向加载部分、辅助加载部分以及自动控制部分；X方向加载部分的X向液压缸的轴线与模拟钢轨的轴线共线；Y方向加载部分包括三个结构完全相同的Y向加载单元，三个Y向加载单元的Y向液压缸的轴线相互平行，且垂直于模拟钢轨的轴线；Z方向加载部分包括两个结构完全相同的Z方向加载单元；两个Z方向加载单元的Z向液压缸的轴线平行，且垂直于模拟钢轨的轴线。

【技术实现步骤摘要】
钢轨扣件可靠性试验装置
本专利技术属于铁路装备可靠性试验
，尤其涉及一种能够模拟火车对钢轨扣件施加载荷的钢轨扣件可靠性试验装置。
技术介绍
钢轨扣件是轨道上用于固定钢轨的重要部件，铁路长期频繁地承受轮轨动力作用，将会引起轨道系统的振动，可能导致钢轨扣件发生断裂、松脱，这些因素会给铁路的行车安全带来重大隐患，随着我国铁路的发展，特别是高速铁路、地铁、轻轨的快速发展，钢轨扣件的使用越来越广泛，对钢轨扣件的可靠性水平要求也越来越高。因此对钢轨扣件进行可靠性试验具有重要的意义。目前专家学者对钢轨扣件进行了深入的理论研究。轮轨关系的复杂性和随机性决定了对轨道结构的严格要求，而轨道结构是由扣件将钢轨和轨下基础扣结在一起，因此扣件每一个部件的性能都与轨道结构紧密相关，我国钢轨扣件每个部件的研究有一定深度，但作为一个结构、一个整体，其可靠性研究比较匮乏。目前，可靠性研究一般是通过对故障数据进行收集、建模和分析。故障数据的取得主要有两个途径。一种途径：通过现场可靠性试验获得。这种现场可靠性试验方法获得的试验数据最为真实，但其试验周期长。第二种途径：通过在实验室建立可靠性试验台获取。长期以来，钢轨扣件的实验室试验通常是进行单一方面的性能试验，例如，振动试验、应力变形试验、温升试验等，而这些试验都无法模拟钢轨扣件的实际使用工况来进行可靠性试验。因此，研究开发能够模拟钢轨扣件实际工况的钢轨扣件可靠性试验装置，通过可靠性试验暴漏、找出影响钢轨扣件可靠性的因素及其可靠性试验数据，进而为可靠性改进设计提供基础数据具有重要的实际应用价值。本专利技术根据钢轨扣件的实际使用工况，提出了一种能够模拟车轮对钢轨扣件施加载荷的钢轨扣件可靠性试验装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了目前可靠性试验装置无法对铁路扣件进行模拟实际工况加载的可靠性试验问题,提供了一种能够模拟车轮对钢轨扣件施加载荷的钢轨扣件可靠性试验装置。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：一种钢轨扣件可靠性试验装置，包括X方向加载部分、Y方向加载部分、Z方向加载部分、辅助加载部分以及自动控制部分；所述辅助加载部分包括模拟钢轨（5）；所述模拟钢轨（5）固定在枕木（2）上；所述X方向加载部分包括X向铰链（9）、X向U形连接架（10）、X向位移传感器（11）、X向液压缸（12）、X向顶件装置（16）、X向拉压力传感器（17）、X向连接螺杆（18）和X向支撑座（22）；所述X向支撑座（22）固定在地平铁（1）上；所述X向U形连接架（10）焊接在X向支撑座（22）上；所述X向液压缸（12）的左端通过X向铰链（9）与X向U形连接架（10）铰接；所述X向液压缸（12）的右端与X向连接螺杆（18）的左端螺纹连接；所述X向连接螺杆（18）的右端与X向拉压力传感器（17）的左端螺纹连接；所述X向拉压力传感器（17）的右端与X向顶件装置（16）的左端螺纹连接；所述X向顶件装置（16）的右端与模拟钢轨（5）的端面上的镶嵌槽（7）接触；所述X向顶件装置（16）的轴线、X向拉压力传感器（17）的轴线与X向连接螺杆（18）的轴线共线，且与模拟钢轨（5）的轴线共线；所述Y方向加载部分包括三个结构完全相同的Y向加载单元；所述三个结构完全相同的Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的同一侧，其中一个Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的一侧左下角，一个Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的一侧中间，另一个Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的一侧右下角；所述三个Y向加载单元的Y向液压缸（27）的轴线垂直于模拟钢轨（5）的轴线，且所述三个Y向加载单元的Y向液压缸（27）的轴线相互平行；所述Z方向加载部分包括龙门架（6）和两个结构完全相同的Z方向加载单元；所述两个结构完全相同的Z方向加载单元的Z向液压缸（38）的轴线平行，且垂直于模拟钢轨（5）的轴线；所述龙门架（6）通过螺栓固定在地平铁（1）上；两个结构完全相同的Z方向加载单元通过T型螺栓安装在龙门架（6）的横梁下表面上。技术方案中所述模拟钢轨（5）包括轨头、轨底和轧腰；所述模拟钢轨（5）的轨头的顶面、侧面在沿模拟钢轨（5）的轴线方向均匀开设有镶嵌槽（7）；所述模拟钢轨（5）的轨头的端面轴线处也开设有一个镶嵌槽（7）。技术方案中所述X方向加载部分还包括X向定位螺栓（8）、X向支架（13）、X向压紧螺栓（14）、X向连接杆（15）、X向支撑架（19）、X向支撑座底座（20）、X向垫板（21）、和X向电液伺服阀（52）；所述X向支撑座（22）为由底板和垂板焊接而成的L型结构件，底板和垂板连接处焊接有两个加强筋，底板上开有4个用于穿过X向定位螺栓（8）将X向支撑座（22）和垫板（21）固定在X向支撑座底座（20）上的通孔；所述垫板（21）为平板类零件，所述垫板（21）可以更换不同的厚度；所述X向支撑座底座（20）的上表面开设有4个用于穿过螺栓把X向支撑座底座（20）固定在地平铁（1）上的通孔；所述X向位移传感器（11）的壳体通过X向支架（13）固定在X向液压缸（12）的外表面上侧，X向连接杆（15）的上下两端均开设有通孔，X向连接螺杆（18）的左端螺杆段穿过X向连接杆（15）的下端通孔，并把X向连接杆（15）固定在X向连接螺杆（18）上；所述X向连接杆（15）的上端通孔穿过X向位移传感器（11）的伸缩杆，并用X向压紧螺栓（14）固定连接；所述X向位移传感器（11）的轴线与X向液压缸（12）的轴线平行；所述X向支撑架（19）由底板与竖直板焊接而成；X向支撑架（19）的底板开设有用于穿过螺栓把X向支撑架（19）固定在地平铁上的通孔，所述X向支撑架（19）的竖直板上端为圆弧形，与X向液压缸（12）的下表面接触；所述X向电液伺服阀（52）通过螺栓固定在X向支撑座（22）的垂板上。技术方案中所述Y向加载单元包括Y向定位螺栓（23）、Y向铰链（24）、Y向U形连接架（25）、Y向位移传感器（26）、Y向液压缸（27）、Y向支架（28）、Y向压紧螺栓（29）、Y向连接杆（30）、Y向顶件装置（31）、Y向拉压力传感器（32）、Y向连接螺杆（33）、Y向支撑架（34）、Y向支撑座底座（35）、Y向垫板（36）、Y向支撑座（37）和Y向电液伺服阀（53）；所述Y向支撑座（37）为由底板和垂板焊接而成的L型结构件，底板和垂板连接处焊接有两个加强筋，底板上开有4个用于穿过Y向定位螺栓（23）将Y向支撑座（37）和垫板（36）固定在Y向支撑座底座（35）上的通孔；所述垫板（36）为平板类零件，上表面开设有四个通孔；所述Y向支撑座底座（35）为长方体零件，上表面开设有4个用于穿过螺栓把Y向支撑座底座（35）固定在地平铁（1）上的通孔；所述Y向U形连接架（25）通过焊接连接在Y向支撑座（37）上,Y向U形连接架（25）在水平方向上开设有通孔；所述Y向液压缸（27）的右端开设有通孔，通过Y向铰链（24）与Y向U形连接架（25）铰接；所述Y向液压缸（27）的活塞杆从左端伸出；所述Y向连接螺杆（33）右端与Y向液压缸（27）的活塞杆端部螺纹孔连接，所述Y向连接螺杆（33）左端与Y向拉压力传感器（32）的右端螺纹连接；所述Y向拉压力传感器（32）的左端通过螺纹与Y向顶件装置（31本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨扣件可靠性试验装置，包括X方向加载部分、Y方向加载部分、Z方向加载部分、辅助加载部分以及自动控制部分，其特征在于：所述辅助加载部分包括模拟钢轨（5）；所述模拟钢轨（5）固定在枕木（2）上；所述X方向加载部分包括X向铰链（9）、X向U形连接架（10）、X向位移传感器（11）、X向液压缸（12）、X向顶件装置（16）、X向拉压力传感器（17）、X向连接螺杆（18）和X向支撑座（22）；所述X向支撑座（22）固定在地平铁（1）上；所述X向U形连接架（10）焊接在X向支撑座（22）上；所述X向液压缸（12）的左端通过X向铰链（9）与X向U形连接架（10）铰接；所述X向液压缸（12）的右端与X向连接螺杆（18）的左端螺纹连接；所述X向连接螺杆（18）的右端与X向拉压力传感器（17）的左端螺纹连接；所述X向拉压力传感器（17）的右端与X向顶件装置（16）的左端螺纹连接；所述X向顶件装置（16）的右端与模拟钢轨（5）的端面上的镶嵌槽（7）接触；所述X向顶件装置（16）的轴线、X向拉压力传感器（17）的轴线与X向连接螺杆（18）的轴线共线，且与模拟钢轨（5）的轴线共线；所述Y方向加载部分包括三个结构完全相同的Y向加载单元；所述三个结构完全相同的Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的同一侧，其中一个Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的一侧左下角，一个Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的一侧中间，另一个Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的一侧右下角；所述三个Y向加载单元的Y向液压缸（27）的轴线垂直于模拟钢轨（5）的轴线，且所述三个Y向加载单元的Y向液压缸（27）的轴线相互平行；所述Z方向加载部分包括龙门架（6）和两个结构完全相同的Z方向加载单元；所述龙门架（6）通过螺栓固定在地平铁（1）上；所述两个结构完全相同的Z方向加载单元通过T型螺栓安装在龙门架（6）的横梁下表面上；所述两个结构完全相同的Z方向加载单元的Z向液压缸（38）的轴线平行，且垂直于模拟钢轨（5）的轴线。...

【技术特征摘要】
1.一种钢轨扣件可靠性试验装置，包括X方向加载部分、Y方向加载部分、Z方向加载部分、辅助加载部分以及自动控制部分，其特征在于：所述辅助加载部分包括模拟钢轨（5）；所述模拟钢轨（5）固定在枕木（2）上；所述X方向加载部分包括X向铰链（9）、X向U形连接架（10）、X向位移传感器（11）、X向液压缸（12）、X向顶件装置（16）、X向拉压力传感器（17）、X向连接螺杆（18）和X向支撑座（22）；所述X向支撑座（22）固定在地平铁（1）上；所述X向U形连接架（10）焊接在X向支撑座（22）上；所述X向液压缸（12）的左端通过X向铰链（9）与X向U形连接架（10）铰接；所述X向液压缸（12）的右端与X向连接螺杆（18）的左端螺纹连接；所述X向连接螺杆（18）的右端与X向拉压力传感器（17）的左端螺纹连接；所述X向拉压力传感器（17）的右端与X向顶件装置（16）的左端螺纹连接；所述X向顶件装置（16）的右端与模拟钢轨（5）的端面上的镶嵌槽（7）接触；所述X向顶件装置（16）的轴线、X向拉压力传感器（17）的轴线与X向连接螺杆（18）的轴线共线，且与模拟钢轨（5）的轴线共线；所述Y方向加载部分包括三个结构完全相同的Y向加载单元；所述三个结构完全相同的Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的同一侧，其中一个Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的一侧左下角，一个Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的一侧中间，另一个Y向加载单元位于模拟钢轨（5）的一侧右下角；所述三个Y向加载单元的Y向液压缸（27）的轴线垂直于模拟钢轨（5）的轴线，且所述三个Y向加载单元的Y向液压缸（27）的轴线相互平行；所述Z方向加载部分包括龙门架（6）和两个结构完全相同的Z方向加载单元；所述龙门架（6）通过螺栓固定在地平铁（1）上；所述两个结构完全相同的Z方向加载单元通过T型螺栓安装在龙门架（6）的横梁下表面上；所述两个结构完全相同的Z方向加载单元的Z向液压缸（38）的轴线平行，且垂直于模拟钢轨（5）的轴线。2.根据权利要求1所述的一种钢轨扣件可靠性试验装置，其特征在于：所述模拟钢轨（5）包括轨头、轨底和轧腰；所述模拟钢轨（5）的轨头的顶面、侧面在沿模拟钢轨（5）的轴线方向均匀开设有镶嵌槽（7）；所述模拟钢轨（5）的轨头的端面轴线处也开设有一个镶嵌槽（7）。3.根据权利要求1所述的一种钢轨扣件可靠性试验装置，其特征在于：所述X方向加载部分还包括X向定位螺栓（8）、X向支架（13）、X向压紧螺栓（14）、X向连接杆（15）、X向支撑架（19）、X向支撑座底座（20）、X向垫板（21）、和X向电液伺服阀（52）；所述X向支撑座（22）为由底板和垂板焊接而成的L型结构件，底板和垂板连接处焊接有两个加强筋，底板上开有4个用于穿过X向定位螺栓（8）将X向支撑座（22）和垫板（21）固定在X向支撑座底座（20）上的通孔；所述垫板（21）为平板类零件，所述垫板（21）可以更换不同的厚度；所述X向支撑座底座（20）的上表面开设有4个用于穿过螺栓把X向支撑座底座（20）固定在地平铁（1）上的通孔；所述X向位移传感器（11）的壳体通过X向支架（13）固定在X向液压缸（12）的外表面上侧，X向连接杆（15）的上下两端均开设有通孔，X向连接螺杆（18）的左端螺杆段穿过X向连接杆（15）的下端通孔，并把X向连接杆（15）固定在X向连接螺杆（18）上；所述X向连接杆（15）的上端通孔穿过X向位移传感器（11）的伸缩杆，并用X向压紧螺栓（14）固定连接；所述X向位移传感器（11）的轴线与X向液压缸（12）的轴线平行；所述X向支撑架（19）由底板与竖直板焊接而成；X向支撑架（19）的底板开设有用于穿过螺栓把X向支撑架（19）固定在地平铁上的通孔，所述X向支撑架（19）的竖直板上端为圆弧形，与X向液压缸（12）的下表面接触；所述X向电液伺服阀（52）通过螺栓固定在X向支撑座（22）的垂板上。4.根据权利要求1所述的一种钢轨扣件可靠性试验装置，其特征在于：所述Y向加载单元包括Y向定位螺栓（23）、Y向铰链（24）、Y向U形连接架（25）、Y向位移传感器（26）、Y向液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪洲，王鸿运，
申请(专利权)人：北华大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22