一種鐵路無砟軌道走行式落軸試驗臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路軌道實驗設備，尤其涉及一種鐵路無砟軌道走行式落軸試驗臺O
【背景技術】
[0002]我國于2004年獲國務院批準的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》確立了我國鐵路建設的藍圖。按照《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的目標，2020年全國鐵路營業(yè)里程將達到10萬千米，其中高速鐵路將達到1.2萬千米以上，形成“四縱四橫”高速鐵路骨架及三個城際客運系統(tǒng)，客車速度目標值達到每小時250公里及以上。由于無砟軌道取消了碎石道床，軌道保持幾何狀態(tài)的能力得到提高，軌道穩(wěn)定性相應增強，維修工作量也隨著減少，己成為高速鐵路軌道結構的發(fā)展方向。鑒于無砟軌道與有砟軌道相比，更能適應高速鐵路對于線路高穩(wěn)定性、高平順性及高使用率的要求，我國高速鐵路大規(guī)模地采用了無砟軌道結構。
[0003]無砟軌道通常是由混凝土分層澆筑形成的整體式混凝土結構，其最上層為軌道板或道床板，通過調(diào)整層與混凝土底座進行連接，軌道板或道床板通過預埋螺栓與鋼軌相連。無砟軌道各層之間的聯(lián)結性能直接影響軌道結構的系統(tǒng)性能。尤其是調(diào)整層性能與填充質(zhì)量，對軌道結構的系統(tǒng)性能影響很大，如果調(diào)整層出現(xiàn)問題，將會引起調(diào)整層破壞、軌道板與底座分離，嚴重者將導致軌道板損壞。上述問題僅靠設計和部件試驗難以預見，模擬車輛輪對對軌道的沖擊荷載試驗，以測試、驗證無砟軌道的系統(tǒng)性能是無砟軌道設計與建造中不能缺少的關鍵環(huán)節(jié)。
[0004]目前國內(nèi)外對無砟軌道進行沖擊荷載試驗，通常是采用以下兩種方法進行試驗:
[0005]1、通過卷揚機吊起支架上的輪對，再突然釋放輪對形成對鋼軌(軌道)的沖擊。該方法由人工操作卷揚機完成，不可避免地存在:輪對對中困難、輪對軸線傾斜、輪對懸空姿態(tài)不穩(wěn)定、落軸高度測量不準確、轉(zhuǎn)移落軸試驗點效率低下、縱向?qū)蕼y點定位困難、無法到運營線路進行試驗等問題；并且容易發(fā)生輪對掉到偏離鋼軌的軌道板上，砸壞扣件甚至彈出傷人等安全事故。
[0006]2、采用固定設備上的鋼制重錘，重錘下部模擬車輪塌面，由機器將其提升至一定高度，然后自由落體對置于其下的試驗用單根短鋼軌的軌道進行沖擊試驗。其存在的問題是:設備固定不能轉(zhuǎn)移落軸試驗點、無法到運行線路進行試驗；也無法對長單元軌道板進行試驗，不能模擬實際結構中的長鋼軌的雙鋼軌軌道的橫向剛度的影響，試驗誤差大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種鐵路無砟軌道走行式落軸試驗臺，該試驗臺能在實際軌道上進行軌道的落軸沖擊荷載試驗，試驗結果更準確、可靠；試驗時落軸試驗點轉(zhuǎn)移方便且定位精確、試驗效率高，從而為無砟軌道的設計與施工、維護提供更可靠的試驗依據(jù)。且試驗時安全性高，不易對無砟軌道扣件和軌道板等設備造成損壞、也不易對試驗人員造成傷害。
[0008]本發(fā)明實現(xiàn)其發(fā)明目的，所采用的技術方案是:一種鐵路無砟軌道走行式落軸試驗臺，包括承載走行裝置、輪對支撐及移動裝置、輪對升降裝置、車輛輪對、控制裝置，其結構特點是:
[0009]所述的承載走行裝置的組成是:底架底部安裝有兩對與軌道的鋼軌適配的走行輪對，其中一對走行輪對的軸與底架上的動力機構相連；
[0010]輪對支撐及移動裝置的組成是:底架中部的上表面通過兩個縱向的滑軌各連接一個輪對支撐塊，且輪對支撐塊還與底架前部安裝的電動推桿機構相連；車輛輪對的車軸置于兩個輪對支撐塊的V型槽中；
[0011]輪對升降裝置的組成是:底架后部通過卷揚機架安裝卷揚機；底架在卷揚機前方靠近車輛輪對的部位設有立架，立架的頂部安裝定滑輪，卷揚機的鋼絲繩繞過定滑輪后與吊裝定位塊的上端相連；吊裝定位塊的后側(cè)通過垂向的定位滑軌與立架相連，吊裝定位塊的下端固定電磁鐵；卷揚機的鋼絲繩上串接有測力計；
[0012]底架的底面與軌道的軌道板之間安裝有四個升降裝置；
[0013]測力計、升降裝置、卷揚機、電動推桿機構、動力機構和電磁鐵均與控制裝置電連接；
[0014]所述的鐵路車輛輪對的車軸上固定有輪對對中圓盤，輪對對中圓盤的盤緣截面呈錐形，底架上設有與輪對對中圓盤配合的輪對對中凹槽。
[0015]本發(fā)明的試驗過程是，在控制裝置控制下:
[0016]A、定位:動力機構驅(qū)動走行輪對在軌道的鋼軌上運行，使底架及整個試驗臺移動到軌道的指定位置上，動力機構停機；四個升降裝置上升，頂升底架使走行輪對脫離鋼軌并使底架水平；
[0017]B、對中:電動推桿機構推動支撐塊使支撐塊上的車輛輪對位于電磁鐵的正下方；啟動卷揚機使電磁鐵下降至與車輛輪對接觸，電磁鐵與輪對牢固吸合；隨后卷揚機上升，電動推桿機構推動支撐塊使支撐塊離開輪對；卷揚機下降，車輛輪對通過車軸上的輪對對中圓盤的錐形盤緣與底架上的輪對對中凹槽對中，消除上次沖擊試驗時車輛輪對的橫向偏移；
[0018]C、沖擊:卷揚機上升，將車輛輪對提升至試驗高度，電磁鐵斷電，使輪對做自由落體運動沖擊鋼軌，即完成一次沖擊試驗。
[0019]重復B、C兩步操作，即可完成多次沖擊試驗。
[0020]重新進行A步操作，即可在另一個軌道位置上進行沖擊試驗。
[0021]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0022]一、試驗用的車輛輪對為真實的列車輪對，試驗的軌道為標準軌距的與實際軌道結構完全一致的無砟試驗軌道，也能直接在實際運營線路的軌道上進行試驗，從而更真實的模擬了輪軌接觸力學行為，使沖擊試驗能更真實的反映軌道結構的動力學性能。進行軌道的落軸沖擊荷載試驗，試驗結果更準確、可靠。
[0023]二、通過沖擊前卷揚機帶動下降過程中輪對對中圓盤和對中凹槽的自動對中，可有效消除上次沖擊時輪對產(chǎn)生的橫向偏移，減少了試驗誤差，同時避免了多次沖擊時橫向偏移累加，對無砟軌道扣件和軌道板等設備和試驗人員可能造成的損傷。
[0024]三、對吊裝定位塊及其電磁鐵采用滑軌約束其自由度，使電磁鐵只具有鉛錘方向的平動自由度，使車輛輪對在被電磁鐵吸附提升過程中不會晃動，避免了因輪對晃動對下落沖擊姿態(tài)的影響而帶來的試驗誤差。
[0025]四、走行輪對及動力機構構成的承載走行裝置能在標準軌距鐵路上走行，可快速地開展試驗及轉(zhuǎn)移試驗地點，試驗操作更簡單方便，試驗效率高。
[0026]五、沖擊試驗時，將試驗臺抬升，使其離開鋼軌，只有輪對沖擊鋼軌，試驗臺的其他部件并不接觸鋼軌，避免了試驗臺其他部件與鋼軌接觸可能帶來的試驗誤差。
[0027]總之，用本發(fā)明的試驗臺進行落軸無砟軌道沖擊試驗，得到的試驗結果更加精確、可靠，從而能為無砟軌道的設計與施工、維護提供更可靠的試驗依據(jù)。
[0028]進一步，本發(fā)明的底架上縱向和橫向均設置有水平儀。
[0029]這樣，通過控制裝置操作四個升降裝置上升時，可結合水平儀的觀察，以保證底架的水平，進一步降低試驗誤差，提高試驗精確性。