CN109855947B - 双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机，该疲劳试验机包括：支撑架；中心轴，中心轴水平设置在支撑架上且穿过车轮，以将车轮支撑在支撑架上；走动部，走动部设置在支撑架的底部，用于放置试验钢轨并驱动试验钢轨做直线往复运动，并且车轮能够与试验钢轨彼此接触并相对滚动；第一驱动装置，第一驱动装置设置在支撑架上并与中心轴相连接，以驱动中心轴带动车轮转动；和控制器，控制器分别与走动部和第一驱动装置相连接，当走动部驱动钢轨移动时第一驱动装置的驱动力为零，当第一驱动装置驱动车轮转动时走动部的驱动力为零。该疲劳试验机能够准确模拟钢轨应用中的实际受力状态，从而获得钢轨母材疲劳性能的真实数据。

Description

双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机

技术领域

本发明涉及一种疲劳试验机，更具体地，涉及一种双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机。

背景技术

轨头内部裂纹是钢轨母材和焊接接头常见的滚动接触疲劳失效类型。目前我国对钢轨母材疲劳性能的考核方法为取轨头材料的小试样进行轴向疲劳实验，对焊接接头疲劳性能的考核方法为对实物进行三点弯曲作用力下的疲劳实验，这两种实验方法不能模拟列车实际通过时车轮和钢轨的滚动接触受力情况，由于没有合适的实物轮轨滚动接触疲劳试验机，导致大量经检验满足标准的全部要求的钢轨及焊接接头上线后出现轨头内部裂纹等严重问题。

目前国内的滚动接触疲劳试验机均采用轮-轮滚动接触的方法进行模拟实验，即将钢轨材料加工成轮状，采用车轮和钢轨轮对滚的方式模拟轮轨滚动接触疲劳状态。这种试验方法存在的技术问题主要是：(1)所用的钢轨轮采用钢轨材料加工而成，需要将原本为直线状的钢轨材料加工成轮状，成本高昂；(2)适合于对车轮性能进行测试与试验，不能对实物钢轨进行直接试验，现场应用中通常想要考核一个探伤有疑似缺陷的钢轨的抗疲劳性能，这种情况采用上述轮-轮接触的试验设备根本无法实现；(3)不能准确模拟钢轨的实际工况，轮-轮滚动接触的受力状态与车轮在钢轨上滚动时钢轨的受力状态存在差异，不适合对钢轨性能的深入研究。例如：西南交通大学研制的JD-1型和JD-2型轮轨摩擦学模拟试验机中，需要将钢轨材料加工成轮状，而且试验用的车轮是缩小比例的模拟轮而非实物车轮。中国铁道科学研究院2010年4月从德国RANK公司订购了比例为1：1、最高速度为500km/h的高速轮轨关系试验台，试验采用全尺寸的轮对，最大试验轴重50t，能够对高速、重载轮轨关系中蠕滑、黏着、轮轨磨耗、接触疲劳等进行试验，其试验轮为实物车轮，但是轨道仍需要加工成轮状，其轨道轮的直径为3000mm。

国外德国、日本、奥地利、英国等均研制了采用实物钢轨和实物车轮进行滚动接触疲劳实验的设备，其原理通常为液压油缸带动钢轨在滑台上往复水平移动，车轮在钢轨上方固定跟随钢轨往复转动，通过车轮加载垂向载荷给钢轨。这种方法存在的技术问题主要是：(1)这些设备均采用车轮或钢轨单独驱动的方式——这种驱动方式实际模拟的是车轮在钢轨上反复滚动的走行方式，该走行方式对于单线铁路(双方向行车)是合适的，但是我国目前绝大多数线路均为复线铁路(每条线路单向行车)，对于单驱动模式的试验机，若想模拟复线钢轨的受力情况，需要在车轮向另一个方向滚动时，减小加载力，即钢轨往复一次只能实现一次加载，加载效率很低；(2)上述所有设备都没有考虑温度应力对钢轨使用寿命的影响——由于目前我国大部分线路均铺设无缝线路，由于冬天和夏天的气温变化以及每天的昼夜温度变化，钢轨在使用过程中会受到因自身热胀冷缩而产生的巨大温度应力，这种温度应力对于钢轨使用寿命的影响非常显著，而前述试验设备都没有考虑到这种受力状态的问题，也都没有模拟钢轨受到的温度应力的加载装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机，该疲劳试验机包括：

双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机，包括：

支撑架；

中心轴，中心轴水平设置在支撑架上且穿过车轮，以将车轮支撑在支撑架上；

走动部，走动部设置在支撑架的底部，以用于放置试验钢轨并驱动试验钢轨做直线往复运动，并且车轮能够与试验钢轨彼此接触并相对滚动；

第一驱动装置，第一驱动装置设置在支撑架上并与中心轴相连接，以驱动中心轴带动车轮转动；和

控制器，控制器分别与走动部和第一驱动装置相连接，

其中，当走动部驱动钢轨移动时，第一驱动装置的驱动力为零，当第一驱动装置驱动车轮转动时，走动部的驱动力为零。

在一个实施例中，第一驱动装置为驱动马达，驱动马达的转子端与中心轴的一端相连接。

在一个实施例中，走动部包括：

移动小车，移动小车设置在支撑架的底部；

多个扣件，多个扣件用于将钢轨连接到移动小车的上侧；和

第二驱动装置，第二驱动装置分别与移动小车和控制器相连接，以按照控制器的指令驱动移动小车运动。

在一个实施例中，第二驱动装置包括：

第二液压作动器，第二液压作动器的活塞部与移动小车相连接，且第二液压作动器与控制器相连接以根据控制器的指令驱动移动小车；和

摩擦力传感器，摩擦力传感器设置在移动小车上并与控制器相连接，以向控制器实时传送车轮与钢轨之间的摩擦力。

在一个实施例中，走动部还包括设置在支撑架的底板上的固定架，固定架用于支撑第二驱动装置。

在一个实施例中，移动小车包括：

多个导辊，多个导辊设置在支撑架的底板上；和

滑板，滑板水平放置在多个导辊上，并且滑板的上表面设置有多个扣件以将钢轨连接到滑板的上侧。

在一个实施例中，该疲劳试验机还包括温度力加载系统，温度力加载系统包括：

加载反力架，加载反力架设置在移动小车上；和

第三驱动装置，第三驱动装置设置在加载反力架上且分别与控制器和移动小车上的钢轨相连接，以根据控制器的指令向钢轨施加沿着钢轨长度方向的力。

在一个实施例中，第三驱动装置包括：

第三液压作动器，第三液压作动器设置在加载反力架上且与控制器相连接，

第三液压作动器的活塞部与钢轨相连接，以根据控制器的指令向钢轨施加温度力；和

温度力传感器，温度力传感器设置在钢轨上且与控制器相连接，以实时检测温度力并将所述温度力传送至控制器。

在一个实施例中，该疲劳试验机还包括横向力加载系统，横向力加载系统包括第四驱动装置，第四驱动装置设置在支撑架上且与中心轴相连接，以向中心轴施加垂直于钢轨的长度方向的横向力。

在一个实施例中，第四驱动装置包括：

第四液压作动器，第四液压作动器设置在支撑架上且与控制器相连接，第四液压作动器的活塞部与中心轴的一端相连接，以根据控制器的指令向中心轴施加横向力；和

横向力传感器，横向力传感器设置在第四液压作动器和中心轴之间并与控制器相连接，以实时检测中心轴受到的横向力数据并将该横向力数据传送至控制器。

在一个实施例中，支撑架包括多个立柱、支撑在多个立柱上的上横梁、底板和嵌套在多个立柱上的滑动横梁，其中中心轴与滑动横梁相连接以使中心轴能够沿着立柱滑动。

在一个实施例中，该疲劳试验机还包括垂向力加载系统，垂向力加载系统包括：

加载框架，加载框架通过轴承与中心轴相连接；和

第五驱动装置，第五驱动装置分别与上横梁、加载框架以及控制器相连接，以根据控制器的指令通过加载框架向中心轴施加垂向力以使中心轴沿着立柱滑动。

在一个实施例中，第五驱动装置包括：

第五液压作动器，第五液压作动器设置在上横梁上且分别与加载框架和控制器相连接，以根据控制器的指令向加载框架施加垂向力；和

垂向力传感器，垂向力传感器设置在第五液压作动器和加载框架之间并与控制器相连接，以实时检测加载框架受到的垂向力数据并将该垂向力数据传送至控制器。

本发明公开的双驱实物轮轨滚动接触疲劳试验机能够准确模拟钢轨应用中的实际受力状态，从而获得钢轨母材疲劳性能的真实数据：采用车轮与钢轨的双驱动模式能够成倍提高试验效率、缩短试验周期、降低试验成本，并且可以模拟钢轨实际的滚动接触疲劳受力状态，从而确保模拟出真实的轨头内部裂纹形貌和失效状态。同时，通过在被测钢轨上加载纵向疲劳交变载荷，从而实现模拟钢轨受到的温度应力。

附图说明

图1为根据本发明的一个示例性实施例的双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机的主视图；

图2为图1中所示的疲劳试验机的侧视图；

图3A为使用图1和2中所示的双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机进行疲劳试验中车轮驱动模式中的钢轨受力状态图；和

图3B为使用图1和2中所示的双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机进行疲劳试验中钢轨驱动模式中的钢轨受力状态图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的说明性、非限制性实施例，对根据本发明的双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机进行进一步说明。

参照图1和2，本发明公开的双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机包括支撑架、中心轴33、走动部、第一驱动装置6和控制器(图中未示出)，其中用于试验的车轮1通过中心轴33设置在支撑架上并与设置在走动部上的试验钢轨2接触，试验钢轨2可以在走动部的驱动下做直线往复运动、车轮1可以在第一驱动装置6的驱动下转动。

支撑架为该疲劳试验机的框架结构，可以将试验车轮1支撑在适当的高度以进行试验，并且可以在支撑架上安装驱动装置向试验车轮1加载不同方向的力。支撑架的尺寸、制作材料以及具体结构等可以根据不同工况进行选择，在此不做具体限制。中心轴33水平设置在支撑架上，并且穿过车轮1的中心，以可拆卸的方式与车轮1连接，进而在多种驱动装置的驱动下带动车轮1转动。这样，通过设置在支撑架上的驱动装置向中心轴33加载不同方向的驱动力，进而向车轮1加载不同方向和强度的驱动力。走动部设置在支撑架的底部，用于放置试验钢轨2并在第一驱动装置6的驱动力为零时驱动试验钢轨2做直线往复运动。其中，试验钢轨2以可拆卸的方式连接在走动部的上侧，车轮1与钢轨2彼此接触，从而在来自走动部或第一驱动装置6的驱动力作用下发生相对运动。第一驱动装置6设置在支撑架上并与中心轴33相连接，以在走动部的驱动力为零时驱动中心轴33转动，进而带动车轮1转动，车轮1转动产生的摩擦力进一步驱动装载有试验钢轨2的走动部移动。在一个实施例中，第一驱动装置6为驱动马达，该驱动马达的转子端与中心轴33的一端相连接以驱动中心轴33转动。但是，本领域技术人员应当理解的是，第一驱动装置6可以是本领域常用的任何可以驱动中心轴33旋转的装置。控制器为该疲劳试验机的控制部件，操作人员可以通过控制器为走动部和第一驱动装置6设定试验所需的驱动力大小，从而完成钢轨2疲劳试验。

下面结合图1、2、3A和3B对本发明公开的双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机的试验过程进行说明。首先，分别将试验钢轨2和车轮1安装到走动部和中心轴33上，并调整车轮1的高度以使车轮1与钢轨2的轨头接触；然后，启动走动部和第一驱动装置6，当走动部的驱动力为零时，第一驱动装置6向车轮1加载驱动力，以实现车轮1转动并通过车轮1与钢轨2之前的摩擦力驱动钢轨2移动，当第一驱动装置6的驱动力为零时，走动部驱动钢轨2移动并通过钢轨2与车轮1之间的摩擦力驱动钢轨2转动。

由上述说明可以知道，本发明公开的双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机分别使用走动部和第一驱动装置6驱动试验钢轨2和车轮1运动，实现车轮驱动和钢轨驱动的双驱动模式：图3A示出了车轮驱动模式的受力图，即，走动部的驱动力为零、第一驱动装置6通过中心轴33驱动车轮1转动并带动钢轨2向左侧水平移动，此时车轮1与钢轨2之间的摩擦力即为钢轨2移动的驱动力，其方向如图中黑色实心箭头所示；图3B示出了钢轨驱动模式的受力图，即，第一驱动装置6的驱动力为零、走动部驱动钢轨2向右侧水平移动并带动车轮1转动，此时车轮1与钢轨2之间的摩擦力为阻碍钢轨2移动的阻力，其方向如图中黑色实心箭头所示，依然向左。这样，在钢轨2双向运动过程中，轮轨接触面上的摩擦力方向始终不变，符合复线线路列车单向通过的走行方式，从而在钢轨一次往复运动中实现两次加载，成倍提高试验效率，还可以减轻设备受到的振动冲击。车轮驱动模式模拟的是机车车轮(驱动轮)通过时的受力状态，钢轨驱动时模拟的是货车和客车车轮(从动轮)通过时的受力状态，这样可以完美模拟钢轨实际的滚动接触疲劳受力状态，从而确保模拟出真实的轨头内部裂纹形貌和失效状态。

参照图1和2，在本发明的一个实施例中，走动部包括移动小车、多个扣件53和第二驱动装置。移动小车设置在支撑架的底部，并且在移动小车上安装多个扣件53，以通过多个扣件53将试验钢轨2稳定装载在移动小车上。优选地，移动小车包括多个导辊54和滑板55：多个导辊54设置在支撑架的底板14上，可以在第二驱动装置的驱动下平稳滚动；滑板55水平放置在多个导辊54上，并且在滑板55的上表面设置有多个扣件53以将钢轨2连接到滑板55上。第二驱动装置分别与控制器和移动小车相连接，以在第一驱动装置6的驱动力为零时按照控制器的指令驱动移动小车移动。这样，如图3B所示，在钢轨驱动模式中，操作人员通过控制器向第二驱动装置发送控制指令使第二驱动装置驱动移动小车移动，进而带动钢轨2移动。

在一个实施例中，第二驱动装置包括第二液压作动器51和摩擦力传感器56。第二液压作动器51的活塞部与移动小车相连接，同时第二液压作动器51与控制器相连接。这样，第二驱动装置从控制器接收控制指令并根据该控制指令执行相应动作。摩擦力传感器56设置在移动小车上以实时检测车轮1与钢轨2之间的摩擦力，同时摩擦力传感器56还与控制器相连接，以将车轮1与钢轨2之间的摩擦力数据传送至控制器。为了模拟钢轨2实际的滚动接触疲劳受力状态，需要保持车轮驱动模式与钢轨驱动模式中钢轨2与车轮1之间的摩擦力恒定，而通过摩擦力传感器56可以在两种驱动模式中实时检测钢轨2与车轮1之间的摩擦力，将该摩擦力传送至控制器，控制器根据摩擦力的变化调整第一驱动装置6或第二驱动装置的驱动力大小，从而实现对滚动接触疲劳受力状态的真实模拟。

在一个实施例中，走动部还包括固定架52。固定架52设置在支撑架的底板14上，用于安装第二驱动装置并保证试验过程稳定、所得数据精确。

参照图1和2，在本发明的一个实施例中，该疲劳试验机还包括温度力加载系统，该温度力加载系统包括加载反力架43和第三驱动装置。加载反力架43设置在移动小车上，以随着小车移动。第三驱动装置被保持在加载反力架43上，可以随着小车移动，并且分别与控制器和移动小车上的钢轨2相连接，以根据控制器的指令向钢轨2加载沿着钢轨2长度方向的力。在一个优选实施例中，第三驱动装置包括第三液压作动器41和温度力传感器42，其中第三液压作动器41设置在加载反力架43上且与控制器相连接，第三液压作动器41的活塞部与钢轨2相连接，以根据控制器的指令向钢轨2加载交变载荷；温度力传感器42设置在钢轨2上且与控制器相连接，以实时检测温度力并将其传送至控制器。这样，可以通过第三液压作动器41向钢轨2加载疲劳交变载荷，从而实现对钢轨2使用中受到的因环境的温度变化而产生的应力的模拟，使疲劳试验的结果更加真实。

在本发明的一个实施例中，该双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机还包括横向力加载系统。该横向力加载系统包括设置在支撑架上且与中心轴33相连接第四驱动装置，以向中心轴33加载垂直于钢轨2的长度方向的横向力，该横向力进一步作用在车轮1上，使车轮1的轮缘相对于钢轨2产生垂直于钢轨2的长度方向的加载力，从而实现对机车转弯时车轮1与钢轨2之间的受力状态的模拟。

在一个实施例中，第四驱动装置包括第四液压作动器31和横向力传感器32。第四液压作动器31设置在支撑架上且与控制器相连接，并且第四液压作动器31的活塞部与中心轴33的一端相连接。这样，第四液压作动器31可以根据控制器的指令向中心轴33加载横向力。横向力传感器32设置在第四液压作动器31与中心轴33之间并与控制器相连接，以实时检测中心轴33受到的横向力的数据，同时将检测到的横向力数据传送至控制器，以使控制器根据收到的横向力数据调整第四液压作动器31的动作。

下面参照图1和2说明根据本发明的一个示例性实施例的双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机中的支撑架的结构做详细说明。支撑架包括多个立柱11、支撑在多个立柱11上的上横梁12、底板14和嵌套在多个立柱11上的滑动横梁13。多个立柱11限定了支撑架的高度，并且在一个优选实施例中多个立柱11的数量为4个。但是，本领域技术人员可以理解的是立柱11的数量还可以是5个、6个或者更多个。上横梁12为支撑架的顶部结构，可以用于支撑其上安装的驱动装置。底板14为该疲劳试验机的底部结构，走动部中的移动小车和固定架52均可设置在底板14上。中心轴33与滑动横梁13相连接以使中心轴33可以沿着立柱11滑动，从而调整车轮1与钢轨2之间的垂向压力。

在一个实施例中，根据本发明的一个示例性实施例的双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机还包括垂向力加载系统，该垂向力加载系统包括加载框架23和第五驱动装置。加载框架23通过轴承24与中心轴33相连接，以便于第五驱动装置的驱动力加载到中心轴33。第五驱动装置分别与上横梁12、加载框架23以及控制器相连接，从而根据控制器的指令通过加载框架23向中心轴33加载垂向力使中心轴33沿着立柱11滑动。这样，通过第五驱动装置向中心轴33加载一定的垂向载荷，从而模拟不同载荷情况下的钢轨2受力情况。

在一个优选实施例中，第五驱动装置包括第五液压作动器21和垂向力传感器22。第五液压作动器21设置在上横梁12上且分别与加载框架23和控制器相连接，以根据控制器的指令向加载框架23加载垂向力。垂向力传感器22设置在第五液压作动器21和加载框架23之间并与控制器相连接，从而实时检测加载框架23处的垂向力数据并将该垂向力数据传送至控制器，使控制器可以根据垂向力数据调整第五液压作动器21的动作。这样，该双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机可以模拟不同载荷下钢轨2的受力情况。

下面结合附图对本发明公开的双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机的工作流程进行详细说明。分别将试验钢轨2和试验车轮1安装在走动部和中心轴33上，并通过第五液压作动器21向加载框架23加载向下的垂向力，以使中心轴33沿着立柱11向下滑动、调整车轮1的高度，以模拟钢轨2受到的垂向载荷。启动走动部和第一驱动装置6，当走动部的第二驱动装置向钢轨2提供的驱动力为零时，由第一驱动装置6向车轮1提供驱动力，进入车轮驱动模式(如图3A所示)，此时第一驱动装置6通过中心轴33驱动车轮1转动并带动钢轨2向左侧水平移动；当第一驱动装置6向车轮1提供的驱动力为零时，由第二驱动装置向钢轨2提供驱动力，进入钢轨驱动模式(如图3B所示)，此时钢轨2向右侧水平移动并带动车轮1转动，此时车轮1加载给钢轨2的摩擦力为阻碍钢轨2移动的阻力，其方向如图中箭头所示，依然向左。在此过程中，由设置在走动部中的移动小车上的摩擦力传感器56实时检测车轮1与钢轨2之间的摩擦力，在车轮驱动模式和钢轨驱动模式中保持车轮1与钢轨2之间的摩擦力恒定，并以此调整第一驱动装置6和第二驱动装置提供的驱动力的大小。同时，根据试验需要可以通过第三驱动装置向钢轨2加载沿着钢轨2长度方向的纵向疲劳交变载荷，以模拟钢轨2受到的温度应力，检测温度应力对无缝线路钢轨2轨头内部裂纹萌生和扩展的影响；根据试验需要还可以通过第四驱动装置向中心轴33加载垂直于钢轨2的长度方向的横向载荷，以模拟机车转弯时钢轨2受到的横向力。

由上述说明可以知道，本发明公开的双驱实物轮轨滚动接触疲劳试验机能够准确模拟钢轨应用中的实际受力状态，从而获得钢轨母材疲劳性能的真实数据。其中，采用车轮与钢轨的双驱动模式能够成倍提高试验效率，缩短试验周期，降低试验成本，并且可以模拟钢轨实际的滚动接触疲劳受力状态，从而确保模拟出真实的轨头内部裂纹形貌和失效状态。同时，通过在被测钢轨上加载纵向疲劳交变载荷，从而实现模拟钢轨受到的温度应力。

Claims (11)

1.一种双驱动轮轨实物滚动接触疲劳试验机，其特征在于，所述疲劳试验机包括：

支撑架；

中心轴，所述中心轴水平设置在所述支撑架上且穿过车轮，以将车轮支撑在所述支撑架上；

走动部，所述走动部设置在所述支撑架的底部，以用于放置试验钢轨并驱动试验钢轨做直线往复运动，并且车轮能够与试验钢轨彼此接触并相对滚动；

第一驱动装置，所述第一驱动装置设置在所述支撑架上并与所述中心轴相连接，以驱动所述中心轴带动车轮转动；和

控制器，所述控制器分别与所述走动部和所述第一驱动装置相连接，

其中，当所述走动部驱动钢轨移动时，所述第一驱动装置的驱动力为零，当所述第一驱动装置驱动车轮转动时，所述走动部的驱动力为零;所述第一驱动装置为驱动马达，所述驱动马达的转子端与所述中心轴的一端相连接；

横向力加载系统，所述横向力加载系统包括第四驱动装置，所述第四驱动装置设置在所述支撑架上且与所述中心轴相连接，以向所述中心轴施加垂直于钢轨的长度方向的横向力。

2.根据权利要求1所述的疲劳试验机，其特征在于，所述走动部包括：

移动小车，所述移动小车设置在所述支撑架的底部；

多个扣件，所述多个扣件用于将钢轨连接到所述移动小车的上侧；和

第二驱动装置，所述第二驱动装置分别与所述移动小车和所述控制器相连接，以按照所述控制器的指令驱动所述移动小车运动。

3.根据权利要求2所述的疲劳试验机，其特征在于，所述第二驱动装置包括：

第二液压作动器，所述第二液压作动器的活塞部与所述移动小车相连接，且所述第二液压作动器与所述控制器相连接以根据所述控制器的指令驱动所述移动小车；和

摩擦力传感器，所述摩擦力传感器设置在所述移动小车上并与所述控制器相连接，以向所述控制器实时传送车轮与钢轨之间的摩擦力。

4.根据权利要求2所述的疲劳试验机，其特征在于，所述走动部还包括设置在所述支撑架的底板上的固定架，所述固定架用于支撑所述第二驱动装置。

5.根据权利要求2所述的疲劳试验机，其特征在于，所述移动小车包括：

多个导辊，所述多个导辊设置在所述支撑架的底板上；和

滑板，所述滑板水平放置在所述多个导辊上，并且所述滑板的上表面设置有所述多个扣件以将钢轨连接到所述滑板的上侧。

6.根据权利要求2所述的疲劳试验机，其特征在于，所述疲劳试验机还包括温度力加载系统，所述温度力加载系统包括：

加载反力架，所述加载反力架设置在所述移动小车上；和

第三驱动装置，所述第三驱动装置设置在所述加载反力架上且分别与所述控制器和所述移动小车上的钢轨相连接，以根据所述控制器的指令向钢轨施加沿着钢轨长度方向的力。

7.根据权利要求6所述的疲劳试验机，其特征在于，所述第三驱动装置包括：

第三液压作动器，所述第三液压作动器设置在所述加载反力架上且与所述控制器相连接，所述第三液压作动器的活塞部与钢轨相连接，以根据所述控制器的指令向钢轨施加温度力；和

温度力传感器，所述温度力传感器设置在钢轨上且与所述控制器相连接，以实时检测所述温度力并将所述温度力传送至所述控制器。

8.根据权利要求1所述的疲劳试验机，其特征在于，所述第四驱动装置包括：

第四液压作动器，所述第四液压作动器设置在所述支撑架上且与所述控制器相连接，所述第四液压作动器的活塞部与所述中心轴的一端相连接，以根据所述控制器的指令向所述中心轴施加所述横向力；和

横向力传感器，所述横向力传感器设置在所述第四液压作动器和所述中心轴之间并与所述控制器相连接，以实时检测所述中心轴受到的横向力数据并将该横向力数据传送至所述控制器。

9.根据权利要求1所述的疲劳试验机，其特征在于，所述支撑架包括多个立柱、支撑在所述多个立柱上的上横梁、底板和嵌套在所述多个立柱上的滑动横梁，其中所述中心轴与所述滑动横梁相连接以使所述中心轴能够沿着所述立柱滑动。

10.根据权利要求9所述的疲劳试验机，其特征在于，所述疲劳试验机还包括垂向力加载系统，所述垂向力加载系统包括：

加载框架，所述加载框架通过轴承与所述中心轴相连接；和

第五驱动装置，所述第五驱动装置分别与所述上横梁、所述加载框架以及所述控制器相连接，以根据所述控制器的指令通过所述加载框架向所述中心轴施加垂向力以使所述中心轴沿着所述立柱滑动。

11.根据权利要求10所述的疲劳试验机，其特征在于，所述第五驱动装置包括：

第五液压作动器，所述第五液压作动器设置在所述上横梁上且分别与所述加载框架和所述控制器相连接，以根据所述控制器的指令向所述加载框架施加垂向力；和

垂向力传感器，所述垂向力传感器设置在所述第五液压作动器和所述加载框架之间并与所述控制器相连接，以实时检测所述加载框架受到的垂向力数据并将该垂向力数据传送至所述控制器。