轨道板智能静载抗裂试验加载系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于轨道板静载抗裂试验装置，特别是指一种轨道板智能静载抗裂试验加载系统。包括控制装置及动作执行机构；动作执行机构包括平行设置、且纵向间隔分布的上、下框梁，上、下框梁间由连接杆件紧固，轨道板经支撑板架设于下框梁表面，在轨道板各加载点位置分别设置有由力传感器、千斤顶及纵、横向加载点支撑组成的测力装置。控制装置包括中央控制及液压控制单元，测力装置所测的力值通过测力仪表显示并反馈给中央控制单元，待显示的力值达到规范要求时，中央控制单元发出指令，液压控制单元按规范要求的时间进行持荷。本实用新型解决了现有技术存在的加载同步性差等问题，具有加载同步性好、控制方便、人力成本低等优点。
【专利说明】轨道板智能静载抗裂试验加载系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于轨道板静载抗裂试验装置，特别是指一种轨道板智能静载抗裂试验加载系统。
【背景技术】
[0002]高速铁路具有行车速度快、密度大的运输特点，快速、舒适、安全是高速铁路的主要特点，这就要求作为基础的轨道结构必须具有高平顺性、高稳定性的结构特点。高平顺性是乘坐舒适性的保证，其核心在于持久保持轨道结构的良好几何状态；高稳定性是少维修的基础，是轨道在高速运营条件下保持高平顺性的能力。
[0003]轨道板静载抗裂试验是轨道板质量控制的重要方法之一，通过试验能使获得的数据更严谨、更可信。其试验方法的科学性，操作的准确性，判定的合理性，试验装置的可靠性都直接关系到产品质量是否合格及铁路运输的安全。一旦损坏，线路较长时间关闭，造成的损失无可计量。
[0004]早期的轨道板静载抗裂试验沿用轨枕抗裂试验的方法，沿轨道板长度方向取700毫米宽的尺寸，在轨枕试验机上按轨枕试验的方法进行试验，试验仅针对截下的700毫米宽轨道板局部应力的变化，所反映的是局部裂纹，不能反映整块轨道板应力的变化，没有对整块轨道板进行加载试验，加载点不能满足轨道板技术条件的要求。
[0005]按照中国铁路运输总公司颁布的《高速铁路CRTS III型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板技术条件》的规定，轨道板静载抗裂试验要在整块轨道板上进行。
[0006]目前的试验方法加载点位置满足规范要求，机械加载反力梁由几个独立的门式结构框架组成，加载千斤顶为机械手摇式的。加载时，力传感器置于千斤顶顶部，力传感器的上部直接顶靠反力梁，反力梁与地基上的螺栓固结在一起，每个力传感器的数据通过相应的仪表显示。横向试验需要8组(千斤顶及力传感器)，纵向试验需要4组，至少需要8个人分别摇动千斤顶，其中相应的千斤顶所对应的力传感器的力值达到加载值，控制该千斤顶的人员就停止摇动千斤顶，通过喊话通知其它人员。待所有千斤顶所对应的传感器仪表都显示到相同的加载力值后，按规范要求进行持荷保压一定时间，观察轨道板有无裂纹发生。这种方法人工手动控制加载速度、加载同步性差，加载速率控制不到位，与规范加载要求有较大的出入，不能很好的反映轨道板的试验结果。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供加载同步性好、便于控制的轨道板智能静载抗裂试验加载系统。
[0008]本发明的整体技术构思是:
[0009]轨道板智能静载抗裂试验加载系统，包括控制装置与动作执行机构；动作执行机构包括平行设置、且纵向间隔分布的上框梁及下框梁，上框梁及下框梁之间通过连接杆件紧固为一整体，轨道板通过支撑板架设于下框梁表面，在轨道板各加载点位置分别设置有由力传感器、千斤顶及纵向加载点支撑或横向加载点支撑组成的测力装置；控制装置包括中央控制及液压控制单元，测力装置所测的力值通过测力仪表显示并反馈给中央控制单元，待显示的力值达到规范要求时，中央控制单元发出指令，液压控制单元按规范要求的时间进行持荷。与此同时，人工通过放大镜进行受拉区裂缝观察，判别轨道板是否合格。
[0010]由于控制装置中的测力仪表、液压控制单元、中央控制单元均为现有技术，且有现有商品出售，因此 申请人:在此对其构造不再赘述。
[0011]其中支撑板的设置，以及轨道板横向及纵向抗裂试验的加载点的数量及位置设置属于《高速铁路CRTS III型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板技术条件》中公开的现有技术， 申请人:在此不再赘述。
[0012]本实用新型的具体技术内容还有:
[0013]连接杆件的主要作用是将上框梁及下框梁连接固定为一整体并能够承受轨道板抗裂试验的载荷，可以方便地采用多种现有的可拆式机械连接结构实现，其中较为优选的结构实现方式是，所述的连接杆件采用螺杆，上框梁及下框梁穿接于螺杆上并由其两端的螺母固定。
[0014]为实现上框梁及下框梁的定位，优选的技术实现方式是，所述的螺杆采用中部膨出的变径结构。
[0015]为实现对于螺杆的防护，同时保证上框梁及下框梁的定位的可靠性，优选的技术实现方式是，所述的螺杆外部套装有支撑套。
[0016]支撑板包括设于轨道板底部的横向试验支撑板或纵向试验支撑板。横向试验支撑板或纵向试验支撑板按照《高速铁路CRTS III型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板技术条件》中公开的试验条件设置。
[0017]为便于测力装置的布置，优选的技术实现方式是，千斤顶底部与承轨台上表面之间设有纵向加载点支撑。
[0018]为保证测力装置的稳定，满足所测量数据的准确性，优选的技术实现方式是，纵向加载点支撑底部与承轨台上表面斜度一致并贴紧，由位于承轨台低位的支撑面靠紧定位。
[0019]横向加载点支撑底部与轨道板顶面接触配合，其顶部与横向试验的千斤顶底部接触配合。
[0020]本实用新型是这样工作的:
[0021]进行轨道板纵向抗裂试验时，按照轨道板静载试验技术条件规范的要求，将轨道板置于下框梁上，在轨道板上部沿宽度方向两侧有4个加载点，每个加载点的位置在承轨台上。在4个承轨台上依次纵向设置试验加载点支撑、千斤顶、力传感器，力传感器的上部与上框梁接触，轨道板底板中部放置两条长度与轨道板宽度尺寸一致(或大于轨道板宽度尺寸)的纵向试验支撑板。开始试验时，启动4个加载点上的千斤顶，力传感器将所测量的力值传递给显示仪表和中央控制单元，中央控制单元将接收的测量数据与《高速铁路CRT III型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板技术条件》中规定轨道板额定抗裂数据进行比较后，输出控制指令至与千斤顶相连的液压控制单元，液压控制单元控制液压油的输出或回流实现4个加载点上所对应千斤顶的加载或回顶，当力传感器所测量的压力值达到额定值后，液压控制单元不再向千斤顶供油并按照技术条件中的要求进行保压。
[0022]进行轨道板横向抗裂试验时，按照轨道板静载试验规范的要求，在轨道板上部沿轨道板宽度方向两侧分别各有8个加载点，同侧的相邻两个加载点之间共用一个千斤顶加载。每个加载点依次纵向设置试验加载点支撑、千斤顶、力传感器，力传感器的上部与上框梁接触，轨道板底板中部放置一条长度与轨道板长度尺寸一致(或大于轨道板长度尺寸)的横向试验支撑板。开始试验时，启动两侧16个加载点上对应的8个千斤顶，试验方法如纵向抗裂试验中的方法。
[0023]本实用新型所取得的技术进步在于:
[0024]1、通过中央控制单元与液压控制单元进行集中控制，方便地实现了千斤顶同速同步加载。
[0025]2、采用力传感器测力，确保测力的准确性，测出的力值不受千斤顶摩阻、液压系统压力稳定性的影响。
[0026]3、横向抗裂试验与纵向抗裂试验采用同一套装置，并可根据试验的不同控制相应的千斤顶加载，结构及操作简单，减少了场地占用面积。
[0027]4、加载试验所用的人力成本大幅降低，原试验需要10余人完成,采用本实用新型中公开的轨道板智能静载抗裂试验加载系统，只需2人即可完成。
[0028]5、动作执行机构及控制装置采用可拆卸式连接，便于满足轨道板制作及试验中的转场需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]本发明的附图有:
[0030]图1是本实用新型的工作原理图。
[0031]图2是本实用新型进行轨道板纵向抗裂试验的结构示意图。
[0032]图3是图2的右视图。
[0033]图4是本实用新型进行轨道板横向抗裂试验的结构示意图。
[0034]图5是图4的右视图。
[0035]图6是图3中的A部局部放大图。
[0036]附图中的附图标记如下:
[0037]1、下框梁；2、上框梁；3、纵向加载点支撑；4、纵向试验支撑板；5、力传感器；6、千斤顶；7、横向试验支撑板；8、螺母；9、螺杆；10、支撑套；11、承轨台；12、轨道板；13、横向加载点支撑。
【具体实施方式】
[0038]以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述，但不作为对本实用新型的限定，本实用新型的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书做出的等效技术手段替换，均不脱离本实用新型的保护范围。
[0039]本实施例的整体结构如图示，包括控制装置与动作执行机构；动作执行机构包括平行设置、且纵向间隔分布的上框梁2及下框梁1，上框梁2及下框梁I之间通过连接杆件紧固为一整体，轨道板12通过支撑板架设于下框梁I表面，在轨道板12各加载点位置分别设置有由力传感器5、千斤顶6及纵向加载点支撑3或横向加载点支撑13组成的测力装置；控制装置包括中央控制及液压控制单元，测力装置所测的力值通过测力仪表显示并反馈给中央控制单元，待显示的力值达到规范要求时，中央控制单元发出指令，液压控制单元按规范要求的时间进行持荷。与此同时，人工通过放大镜进行受拉区裂缝观察，判别轨道板是否合格。
[0040]控制装置中的测力仪表、液压控制单元、中央控制单元、可编程序控制单元、A/D转换单元及压力传感器均为现有技术，且有现有商品出售，因此 申请人:在此对其构造不再赘述。
[0041]所述的连接杆件采用螺杆9，上框梁I及下框梁2穿接于螺杆9上并由其两端的螺母8固定。
[0042]所述的螺杆9采用中部膨出的变径结构。
[0043]所述的螺杆9外部套装有支撑套10。
[0044]支撑板包括设于轨道板12底部的横向试验支撑板7或纵向试验支撑板4。
[0045]千斤顶6底部与承轨台11上表面之间设有纵向加载点支撑3。
[0046]纵向加载点支撑3底部与承轨台11上表面斜度一致并贴紧，由位于承轨台11低位的支撑面靠紧定位。
[0047]横向加载点支撑13底部与轨道板顶面接触配合，其顶部与横向试验的千斤顶底部接触配合。
【权利要求】
1.轨道板智能静载抗裂试验加载系统，包括控制装置与动作执行机构；其特征在于动作执行机构包括平行设置、且纵向间隔分布的上框梁(2)及下框梁(1)，上框梁(2)及下框梁(I)之间通过连接杆件紧固为一整体，轨道板(12)通过支撑板架设于下框梁(I)表面，在轨道板(12)各加载点位置分别设置有由力传感器(5)、千斤顶(6)及纵向加载点支撑(3)或横向加载点支撑(13)组成的测力装置；控制装置包括中央控制及液压控制单元，测力装置所测的力值通过测力仪表显示并反馈给中央控制单元，待显示的力值达到规范要求时，中央控制单元发出指令，液压控制单元按规范要求的时间进行持荷。
2.根据权利要求1所述的轨道板智能静载抗裂试验加载系统，其特征在于所述的连接杆件采用螺杆(9)，上框梁(2)及下框梁(I)穿接于螺杆(9)上并由其两端的螺母(8)固定。
3.根据权利要求2所述的轨道板智能静载抗裂试验加载系统，其特征在于所述的螺杆(9)采用中部膨出的变径结构。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的轨道板智能静载抗裂试验加载系统，其特征在于所述的螺杆(9)外部套装有支撑套(10)。
5.根据权利要求1所述的轨道板智能静载抗裂试验加载系统，其特征在于所述的支撑板包括设于轨道板(12)底部的横向试验支撑板(7)或纵向试验支撑板(4)。
6.根据权利要求1所述的轨道板智能静载抗裂试验加载系统，其特征在于千斤顶(6)底部与承轨台(11)上表面之间设有纵向加载点支撑(3)。
7.根据权利要求6所述的轨道板智能静载抗裂试验加载系统，其特征在于纵向加载点支撑(3)底部与承轨台(11)上表面斜度一致并贴紧，由位于承轨台(11)低位的支撑面靠紧定位。
8.根据权利要求1所述的轨道板智能静载抗裂试验加载系统，其特征在于所述的横向加载点支撑(13)底部与轨道板顶面接触配合，其顶部与横向试验的千斤顶底部接触配合。
【文档编号】G01N3/12GK204154582SQ201420590534
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】叶剑波, 贾粮棉, 胡毅, 贺斐, 王青, 刘凯辉, 孟斌 申请人:中铁十七局集团物资有限公司, 河北益铁机电科技有限公司