CN107340110A - 一种积冰冻雨振动综合试验系统 - Google Patents

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刘福江
张冰
刘兆旭
周洁
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Abstract

本发明公开一种积冰冻雨振动综合试验系统，包括为试验件提供试验要求温度的试验喷淋水的第一综合环境试验箱及为试验件提供试验要求的环境温度的第二综合环境试验箱，第一综合环境试验箱内安装有贮水容器，贮水容器内设有温度传感器，第二综合环境试验箱内设有淋雨喷嘴，第二综合环境试验箱安装在对试验件施加振动应力的振动台上，淋雨喷嘴与所述贮水容器通过水管路相连接，水管路上自高压水泵的出口起依次设有第一压力表、水流调节阀、流量计、单向阀、第二压力表，所述单向阀以及第二压力表之间的管段连接引入压缩空气的水气混合阀。本发明操作方便、结构简单且试验效果好。

Description

一种积冰冻雨振动综合试验系统
技术领域
本发明涉及积冰冻雨试验系统技术领域，具体涉及一种积冰冻雨振动综合试验系统。
背景技术
积冰冻雨+振动综合试验为某客户根据其产品端板在高铁动车上实际使用环境下所经受的特殊环境而制定。主要目的在于在实验室内通过人工环境模拟出安装于火车车轮附近不同表面处理层端板在火车行驶时的振动、低温以及飞溅水的情况下是否会结冰，若结冰则需测量结冰厚度及附着力大小。通过积冰冻雨/振动综合试验以达到根据试验结果现象得出不同处理层防积冰效果的结果，为日后产品改进提供支撑依据。
根据对目前检测行业调研，实验室能够实现振动或积冰/冻雨单项试验，且现有积冰+冻雨试验系统一般难以达到客户提出的指标参数。基于这些原因，需要研发一种能够实现积冰冻雨+振动综合试验系统来满足日益增长的轨道交通行业检测需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种积冰冻雨振动综合试验系统，以解决现有技术系统中不能将积冰冻雨和振动应力同时施加给试验件且对出水有特定要求的问题，是一种出水压力及流量可调、水温可控的积冰冻雨振动综合试验系统。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种积冰冻雨振动综合试验系统，包括：
用于为试验件提供试验要求温度的试验喷淋水的第一综合环境试验箱及用于为试验件提供试验要求的环境温度的第二综合环境试验箱，所述第一综合环境试验箱内安装有贮水容器，所述贮水容器内设有温度传感器，所述第二综合环境试验箱内设有淋雨喷嘴，所述第二综合环境试验箱安装在对试验件施加振动应力的振动台上，所述淋雨喷嘴与所述贮水容器通过水管路相连接，所述水管路上自高压水泵的出口起依次设有第一压力表、水流调节阀、流量计、单向阀、第二压力表，所述单向阀以及第二压力表之间的管段连接引入压缩空气的水气混合阀。
所述温度传感器通过数据线连接温度巡检仪。
所述高压水泵的出口侧连接的管段还通过带有手动阀门的溢流管以将溢流水回流到所述贮水容器中。
所述温度传感器为PT100温度传感器。
所述水气混合阀的压缩空气进气端经单向控制阀、减压阀连接压缩空气源。
本发明是用于高铁动车抗冰雪涂层的积冰冻雨振动综合试验系统，属于轨道交通行业使用的非标试验系统，可应用于抗冰雪涂层的结冰、附着力检测等，用于考核抗冰雪涂层在高铁运行过程中经受的积冰冻雨/振动综合环境，该系统具有结构简单，操作方面，测量精度高，功能集成强大等优点，可广泛应用于其他需要考核积冰冻雨振动综合环境的产品试验中。
附图说明
图1所示为本发明的积冰冻雨振动综合试验系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种积冰冻雨振动综合试验系统，包括：
用于为试验件提供试验要求温度的试验喷淋水的第一综合环境试验箱及用于为试验件提供试验要求的环境温度的第二综合环境试验箱，所述第一综合环境试验箱内安装有贮水容器，所述贮水容器内设有温度传感器，所述第二综合环境试验箱内设有淋雨喷嘴，所述第二综合环境试验箱安装在对试验件施加振动应力的振动台(未示出)上，所述淋雨喷嘴与所述贮水容器通过水管路相连接，所述水管路上自高压水泵的出口起依次设有水流调节阀、流量计、单向阀、压力表。
需要说明的是，在具体安装时，所述淋雨喷嘴要按照试验产品实际接受淋水角度和距离固定在第二综合环境试验箱中。所述水流调节阀为手动阀门。
具体的，所述振动台可以连接扩展平台，所述的扩展平台安装在所述第二综合环境试验箱中，所述扩展平台上安装有试验件的夹具，以夹持试验件进行试验。所述振动台、扩展台面及试验夹具均为现有振动试验用常规的技术设备，不再详细说明，也不再示出。
需要说明的是，本发明中，所述第一综合环境试验箱及第二综合环境试验箱可以采用现有高低温环境试验箱实现，或是采用具有主箱与副箱的一个高低温环境试验箱以实现，具体不限。
具体的，所述水气混合阀的压缩空气进气端经阻止压缩空气逆回的单向控制阀、减压阀连接压缩空气源。
本发明中，通过水气混合阀引入压缩空气，除可以实现压缩空气与水混合雾化后由淋雨喷嘴喷出试验外，还可以在淋雨喷嘴间歇喷淋过程中，通过对淋雨喷嘴通入压缩空气，以避免喷嘴在低温环境下，如-30℃，被残余水冻住的情况发生。
其中，所述温度传感器通过数据线连接温度巡检仪。
其中，所述高压水泵的出口侧连接的管段还通过带有水流调节阀的溢流管以将溢流水回流到所述贮水容器中。
具体的所述温度传感器为PT100温度传感器。
需要说明的是，本发明中，所述振动台对试验产品施加振动应力，试验时，振动台位于第二综合环境试验箱的底部，振动台连接的扩展台面处于第二综合环境试验箱的箱体内底部位置，试验产品按照实际使用环境进行安装固定在试验夹具上，夹具刚性安装在振动台扩展台面上后即可进行相应的试验。
本发明中，所述第一综合环境试验箱内放置贮水容器，如水桶，第一综合环境试验箱用于为贮水容器内的水提供要求的温度环境，同时在贮水容器内放置PT100温度传感器与温度巡检仪连接使用，实现喷淋水温度实时监测采集功能，所述第二综合环境试验箱可用于对试验产品施加-30℃温度应力。
本发明中，所述淋雨喷嘴用于对试验产品实现喷淋。通过以上的设置，可以实现喷淋水的流量、水压可监测可调节。
进一步的，还包括力锤及连接所述力锤的数据采集器，所述力锤用于对试验产品表面冰层进行敲击，连接数据采集器对力锤敲击力进行实时采集。
在对试验件进行淋雨试验，在试验件的表面形成冰层后，将试验件取出，利用力锤对试验产品表面冰层进行敲击，连接数据采集器对力锤敲击力进行实时采集敲击力试验数据。
工作时，第一综合环境试验箱内贮水容器通过第一综合环境试验箱为喷淋提供所需温度的喷淋水水源，喷淋水水源通过高压水泵高压流出后经过初始水压监测用的第一压力表，后经初步粗略调整水压的水流调节阀手动调节后，流经初步流量调整用的流量计，然后再经过阻止压缩空气逆回的单向阀后，再经过连接引入压缩空的水气混合阀，将同时接入的水和压缩空气混合达到喷淋雾化效果后，经过对最终喷淋水压力进行监测的压力表流向喷淋喷嘴而喷向试验产品，实现对试验件喷淋水。
本发明积冰冻雨振动综合试验系统是利用振动台对试验产品施加振动应力，利用综合环境试验箱同时分别为试验产品提供环境温度和所需喷淋水的温度，利用高压水泵与流量计、减压阀、压力表、单向阀、喷嘴等组合，实现流量、压力可检测可调节功能，利用温度巡检仪对喷淋水温度进行实时监测并采集数据，利用力锤对结冰冰层进行敲击并结合数据采集器对敲击力采集。
如上所述对该积冰冻雨+振动综合试验系统搭建并调试后，其可顺利实现对试验产品施加振动应力、温度应力及喷淋水温度监测采集、喷淋、冰层附着力采集复合功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种积冰冻雨振动综合试验系统，其特征在于，包括:
用于为试验件提供试验要求温度的试验喷淋水的第一综合环境试验箱及用于为试验件提供试验要求的环境温度的第二综合环境试验箱，所述第一综合环境试验箱内安装有贮水容器，所述贮水容器内设有温度传感器，所述第二综合环境试验箱内设有淋雨喷嘴，所述第二综合环境试验箱安装在对试验件施加振动应力的振动台上，所述淋雨喷嘴与所述贮水容器通过水管路相连接，所述水管路上自高压水泵的出口起依次设有第一压力表、水流调节阀、流量计、单向阀、第二压力表，所述单向阀以及第二压力表之间的管段连接引入压缩空气的水气混合阀。
2.如权利要求1所述积冰冻雨振动综合试验系统，其特征在于，所述温度传感器通过数据线连接温度巡检仪。
3.如权利要求2所述积冰冻雨振动综合试验系统，其特征在于，所述高压水泵的出口侧连接的管段还通过带有手动阀门的溢流管以将溢流水回流到所述贮水容器中。
4.如权利要求1所述积冰冻雨振动综合试验系统，其特征在于，所述温度传感器为PT100温度传感器。
5.如权利要求1所述积冰冻雨振动综合试验系统，其特征在于，所述水气混合阀的压缩空气进气端经单向控制阀、减压阀连接压缩空气源。
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