本发明专利技术涉及一种路基动力响应原位试验系统及试验方法。其方案是：油泵(12)通过第一单向阀(10)与电液伺服阀(6)的P口和第一电磁换向阀(8)的P口分别相通；电液伺服阀(6)的A口和B口与双级伺服液压缸(26)的第三和第四工作油口(38、41)对应相通，第一电磁换向阀(8)的A口通过第二单向阀(7)分别与双级伺服液压缸(26)的第二工作油口(36)、电磁球阀(18)的A口和蓄能器(5)相通；双级伺服液压缸(26)的工作端通过载荷传感器(24)和激振圆盘(23)紧压在路基(22)表面，系统中的所有传感器均与数据采集卡(2)电连接，数据采集卡(2)和计算机辅助测试软件(1)安装在计算机内。本发明专利技术具有既能实现现场原型试验，又能主动控制试验条件的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于路基试验
具体涉及。
技术介绍
高速铁路对轨道的平顺性和稳定性要求非常高，作为承载轨道结构重量和列车荷载的基础的路基的沉降和变形势必会影响轨道的平顺性和稳定性。因此，为了确保高速列车的平稳和安全运行，列车动荷载作用下轨道路基动力问题是高速铁路建设必需考虑的基本问题。路基不仅要承受上部结构的静载荷作用，还受列车运行时动载荷的反复作用。高速列车不仅会增大列车的动荷载与振动频率，而且会提高路基的振动加速度，加快列车与轨道的振动，从而扩大路基受动载荷的影响，削弱路基动力稳定性，影响高速铁路的正常运行和维护。因此，如何认识高速列车长期重复荷载作用下路基的工作机理与力学特性，尤其是动力学特性，确保高速列车安全通行变得非常重要和迫切。常用试验方法有现场试验和室内模型试验。现场试验是研究路基动态特性的最直接的基本手段，可为研究路基的动态特性研究提供第一手资料，我国在大秦线、成昆线和宝成线等分别进行了现场路基动态试验。但现场试验有很大的局限性，它是一种被动的测试方法，无法主动对试验进行控制，试验成果往往包含了众多因素的影响，不利于轨道路基动力响应根本规律的揭示。室内模型试验在揭示自然现象的内在规律、建立并验证理论模式中发挥了重要作用，可通过模拟列车荷载对路基的作用和路基动态特性进行有效研究。但室内模型试验也有其局限性，由于模型与原型结构的相似问题还没有完全解决，无法建立严格的、完全满足相似条件的模型，又由于存在缩尺效应和边界效应，模型不能完全定量换算为原型，所以其试验结果与实际情况有一定的差异。
技术实现思路
本专利技术旨在为了克服现有室内模型试验和现场试验的不足，目的是提供一种既能实现现场试验，又能主动控制试验条件的路基动力响应原位试验系统及试验方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案中的路基动力响应原位试验系统是油泵与电机同轴联接，油泵的吸油口通过油管与油箱相通，油泵的压油口通过油管与溢流阀的进油口和第一单向阀的进油口分别相通，溢流阀的出油口通过油管与油箱相通，溢流阀的控制口与第二电磁换向阀的A 口相通，第二电磁换向阀的T 口通过油管与油箱相通，第二电磁换向阀的P 口堵死；第一单向阀的出油口通过油管与第一过滤器的进油口相通，第一过滤器的出油口通过油管与电液伺服阀的P 口和第一电磁换向阀的P 口分别相通。电液伺服阀的A 口通过油管与双级伺服液压缸的动压腔的第三工作油口相通，电液伺服阀的B 口通过油管与双级伺服液压缸的动压腔的第四工作油口相通，电液伺服阀的 T 口通过油管与冷却器的进油口相通，冷却器的出油口通过第二过滤器与油箱相通。第一电磁换向阀的T 口堵死，第一电磁换向阀的A 口通过油管与第二单向阀的进油口相通，第二单向阀的出油口通过油管分别与双级伺服液压缸的静压腔的第二工作油口、电磁球阀的A 口和蓄能器相通，双级伺服液压缸的静压腔的第一工作油口与冷却器的进油口相通，电磁球阀的T 口与冷却器的进油口相通，电磁球阀的P 口堵死。双级伺服液压缸的动压活塞杆的工作端通过弹簧与载荷传感器的一端联接，双级伺服液压缸的静压活塞杆的工作端与载荷传感器的一端固定联接，载荷传感器的另一端与激振圆盘固定联接，激振圆盘紧压在路基表面上，路基中埋有土压力传感器、加速度传感器和速度传感器，双级伺服液压缸的右端盖通过联接板与液压挖掘机的斗杆通孔和连杆通孔联接。第一压力传感器通过伺服阀座与双级伺服液压缸的动压腔的第四工作油口相通， 第二压力传感器通过伺服阀座与双级伺服液压缸的动压腔的第三工作油口相通，第三压力传感器通过伺服阀座与双级伺服液压缸的静压腔的第二工作油口相通；第一压力传感器与数据采集卡的A/D-7 口电连接，第二压力传感器与数据采集卡的A/D-6 口电连接，第三压力传感器与数据采集卡的A/D-5 口电连接，载荷传感器与数据采集卡的A/D-4 口电连接，土压力传感器与数据采集卡的A/D-3 口电连接，加速度传感器与数据采集卡的A/D-2 口电连接， 速度传感器与数据米集卡的Α/D-l 口电连接,伺服放大器的一端与电液伺服阀的电磁铁电连接，伺服放大器的另一端与PID控制器的一端电连接，PID控制器的另一端与数据采集卡的D/A-1 口电连接，数据采集卡和计算机辅助测试软件安装在计算机内。所述的双级伺服液压缸的结构是双级伺服液压缸由静压缸和动压缸组成，静压缸和动压缸的缸体为一整体，缸体的前半部分为静压缸，后半部分为动压缸，静压缸和动压缸之间设有缸体隔断墙。静压缸包括左端盖、静压活塞和静压活塞杆；静压活塞杆为空心圆柱体，静压活塞杆同中心地安装在静压缸的静压腔内，静压活塞杆的工作端穿过左端盖，静压活塞安装在静压活塞杆上，静压活塞的一侧紧贴静压活塞杆的轴肩，静压活塞另一侧的静压活塞杆上装有弹簧垫圈和螺母；动压缸包括右端盖、动压活塞和动压活塞杆，动压活塞杆同中心地安装在动压缸的动压腔内，动压活塞安装在动压活塞杆上，动压活塞的一侧紧贴动压活塞杆的轴肩，动压活塞另一侧的动压活塞杆上装有弹簧垫圈和螺母；动压活塞杆的工作端穿过缸体隔断墙中心的通孔和静压活塞杆的中心通孔，动压活塞杆工作端密封槽内装有第九密封圈；动压活塞杆的末端穿过右端盖，安装罩安装在右端盖的中心位置处；位移传感器的一端固定在安装罩上，位移传感器的另一端置入动压活塞杆末端的孔内。静压缸的缸体上分别设有与静压腔两侧相通的第一工作油口和第二工作油口，动压缸的缸体上分别设有与动压腔两侧相通的第三工作油口和第四工作油口 ；在缸体隔断墙中心通孔的内壁开有第三泄漏油环形槽，缸体隔断墙的中间位置处设有与第三泄漏油环形槽相通的泄漏油口 ；第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口、第四工作油口和泄漏油口分别与伺服阀座对应的阀口相通。左端盖的通孔内壁设有第一泄漏油环形槽，第一泄漏油环形槽通过左端盖上的第一泄漏油通道和静压缸的缸体上的第二泄漏油通道与第三泄漏油环形槽相通；在第一泄漏油环形槽对应的静压活塞杆的内壁处设有第二泄漏油环形槽，第二泄漏油环形槽通过第三泄漏油通道与第一泄漏油环形槽相通。第一泄漏油环形槽的宽度为静压活塞行程的I. 3 2倍。所述的路基中埋有土压力传感器、加速度传感器和速度传感器是指土压力传感器、加速度传感器和速度传感器放置在距路基表面50 IOOOmm的深处。所述的计算机辅助测试软件的主流程为S1-1、初始化变量，计数点η = 0，设置振动波形χ、激振频率f和总计数点数N;Sl-2、D/A-1通道输出振动波形χ和激振频率f的控制电压u ；S1-3、计数点累加 η = n+1 ；S1-4、扫描Α/D-l，记录路基振动速度Vn ;扫描A/D-2，记录路基振动加速度An ;扫描A/D-3,记录土压力Pn ；S1-5、判断η是否大于N，若大于则进行下一步，若小于则返回Sl_2 ；S1-6、以计数点η为横坐标，分别以路基振动速度Vn、路基振动加速度An和土压力 Pn为纵坐标,绘出路基动力响应参数曲线。本专利技术采用的技术方案中的路基动力响应原位试验系统的试验方法是S2-1、安装、调试所述路基动力响应原位试验系统；S2-2、启动计算机，打开计算机辅助测试软件；S2-3、启动电机，油泵低负荷运转，根据激振力的静力逐步调定溢流阀的压力，液压系统开始工作；S2-4、给第一电磁换向阀的电磁铁通电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾良才，陈新元，陈善雄，姜领发，湛从昌，余飞，傅连东，秦尚林，许锡昌，毛季，陈昶龙，万园，郑飞龙，雷斌，
申请(专利权)人：武汉科技大学，中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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