CN110646289B - 一种道钉拉伸、冷弯试验装置及监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于铁道配件技术领域，公开了一种道钉拉伸、冷弯试验装置及监测系统，连接体的一侧与工作体连接，另一侧与外部固定结构连接；固定体与座体连接；拉伸装置包括上拉装置和与上拉装置结构相同的下拉装置，上拉装置位于座体的上端，下拉装置位于座体的下端；道钉穿过固定体，其一端与上拉装置连接，另一端与下拉装置连接；压力装置位于固定体的对侧，压力装置包括压头；压头的位置垂直于道钉的中部。本发明能够将拉伸和冷弯试验集合在同一台机器上，使工作人员更便携的一次性完成道钉的质量检测。本发明还公开了一种监测系统，能够辅助工作人员进行道钉的质量检测，避免前一道钉不合格时，仍进行下一步骤的质量检测，节约检测时间。

Description

一种道钉拉伸、冷弯试验装置及监测系统

技术领域

本发明属于铁道配件技术领域，尤其涉及一种道钉拉伸、冷弯试验装置及监测系统。

背景技术

作为基建大国，我国的近年来有着一系列的大规模基础建设和超级工程。特别是在铁路建设领域，截止2019年，我国铁路运营里程已经达到13.1万千米，规模居世界第二；其中高速铁路近3万公里，位居世界第一，全国铁路复线率和电气化率分别达到57％和67％，分别位居世界第二位和第一位。

在我国铁路发展的过程中，列车速度也越来越快，从而对铁路基础的性能要求也就越来越高。一般来说，铁路是通过钢轨扣件试验弹条系统作为铁路下部基础的一部分的；试验弹条可以通过其本身的弹性扣压住钢轨，给钢轨提供一定的刚度和阻尼，并提供足够的扣压力。在实际使用过程中，弹条是通过道钉稳定的与钢轨连接，因此，道钉的工作稳定性，决定了弹条是否能够充分发挥其作用。

为了保证道钉的工作性能，各大厂商都会对道钉进行测试，以抽样检测的方式，来对批量生产的道钉进行质量检测。

在现有的道钉拉伸、冷弯试验装置中，两者是分开进行的；实际上不利于检测效率的提升。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种道钉拉伸、冷弯试验装置，能够将拉伸和冷弯试验集合在同一台机器上，使工作人员更便携的一次性完成道钉的质量检测。本发明还公开了一种监测系统，能够辅助工作人员进行道钉的质量检测，避免前一道钉不合格时，仍进行下一步骤的质量检测，节约检测时间。本发明的具体技术方案如下：

一种道钉拉伸、冷弯试验装置，包括工作体和连接体；所述连接体的一侧与工作体连接，另一侧与外部固定结构连接；工作体包括座体、用于放置道钉的偶数个固定体、用于对道钉进行拉伸试验的拉伸装置，以及用于对道钉进行冷弯试验的压力装置；所述固定体与座体连接；所述拉伸装置包括上拉装置和与上拉装置结构相同的下拉装置，所述上拉装置位于座体的上端，所述下拉装置位于座体的下端；所述道钉穿过固定体，其一端与上拉装置连接，另一端与下拉装置连接；所述压力装置位于固定体的对侧，所述压力装置包括压头；所述压头的位置垂直于道钉的中部。

有益效果：通常，对于道钉的检测来说，一般先对机械性能进行检测，然后才对冷弯性能进行检测；本发明将拉伸和冷弯试验集合为一体，当工作人员进行了拉伸性能检测后，能够直接进行冷弯试验；而拉伸试验中，通常需要对道钉拉断，才能够得到工作人员需要的试验数据；当拉伸试验结束后，工作人员能够直接安装另外的道钉，使冷弯试验得到进行；在实际操作中，工作人员尽量使道钉分为两个均匀的部分安装在上拉装置和下拉装置，此时，当压头对准道钉的中部给力时，能够使道钉的两端得到相对合适的力度，从而使获得的实验数据准确。

优选的，所述座体和固定体之间设有中间体；所述中间体设有若干螺纹孔；所述固定体的一端设有螺纹柱；所述螺纹柱与任一螺纹孔连接。

有益效果：工作人员能够根据实际情况，选择固定体的位置，以确保压头能够对准道钉的中部；此外，固定体也可以使道钉的位置得到限定，使得道钉始终处于竖直朝下的状态，以满足上下拉伸的需要，避免倾斜拉伸对试验结构造成误差影响。

优选的，所述固定体有两个；所述压头垂直于两个固定体之间的中间位置。

有益效果：两个固定体就可以很好的对道钉进行竖直状态的安装限位，经过上拉装置和下拉装置的调整，能够使压头对准道钉的中部位置，从而满足试验要求。

优选的，所述上拉装置包括与座体连接的伸缩装置；所述伸缩装置远离座体的一端设有加压设备；所述加压设备包括两个相对的压缩结构；所述压缩结构的中部设有用于挤压道钉的其中一端的安装口。

有益效果：在使用本发明前，上拉装置和下拉装置可以经过伸缩装置的作用而收回座体内，也可以经过伸缩装置的作用，随时调整安装道钉的位置；两个相对的压缩结构是通过气动或液动压缩实现的，当加压设备相互挤压时，能够保持道钉的安装稳定性，确保拉伸试验时，不会将道钉扯离上拉装置或下拉装置；此外，拉伸试验也是通过伸缩装置来实现的。

优选的，所述安装口内设有防滑垫片。

有益效果：防滑垫片能够进一步保证道钉在进行拉伸试验时，不会被扯离上拉装置或下拉装置。

优选的，所述压头为球头状结构。

有益效果：球头状结构的压头能够减小道钉的受力面，从而使道钉在受力使获得最大压强，当受力面积一定，受力越大使，压强越大，此时道钉更容易断裂，此时，可以直接判断道钉质量不佳；如果道钉质量较好，那么，仅需将道钉弯曲到要求角度后，卸载受力，检测变形性能即可。

优选的，所述工作体的底部设有支撑体，所述支撑体与地面连接。

有益效果；支撑体的设置有利于使整个试验装置在进行试验时保持平衡性能，确保试验的顺利进行。

一种监测系统，包括一种道钉拉伸、冷弯试验装置；还包括控制系统；所述座体设有距离传感器，所述距离传感器的探头对准压头的中心位置；所述控制系统和距离传感器电性连接。

有益效果：在冷弯试验开始后，由于道钉的形变，距离传感器获取的数据实时改变，工作人员可以依据距离传感器获取的距离数据来判断道钉的弯曲情况，如此就可以得知是否应该卸载受力，从而方便工作人员操作。

优选的，还包括显示器；所述显示器和控制系统电性连接。

有益效果：显示器能够使距离传感器获取的数据实时显示，方便工作人员查看，以及控制设备的工作。

优选的，所述上拉装置包括拉力传感器；所述拉力传感器与控制系统电性连接。

有益效果：拉力传感器能够使工作人员直观的观测拉断道钉时的作用力，从而获取第一手数据。

和现有技术相比，本发明将道钉的拉伸试验装置和冷弯试验装置集合为一体，方便工作人员的检测工作，经过本发明的试验，由于道钉安装稳定，位置控制合理，所以能够确保道钉试验数据的准确性。同时，本发明公开的监测系统，能够使工作人员及时获得试验需求的一部分数据，从而提供工作人员的试验效率。

附图说明

图1为本发明中实施例的示意图；

图2为本发明中实施例的正视图；

图3为本发明中实施例冷弯试验时固定体的结构示意图；

图4为本发明中实施例冷弯试验时稳定件的结构示意图；

图5为本发明中实施例的系统示意图。

图中：1-连接体；2-座体；3-固定体；4-拉伸装置；5-压力装置；6-上拉装置；7-下拉装置；8-压头；9-中间体；10-螺纹孔；11-加压设备；12-安装口；13-支撑体；14-稳定件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。

如图1～3所示，一种道钉拉伸、冷弯试验装置，包括工作体和连接体1；所述连接体1的一侧与工作体连接，另一侧与外部固定结构连接；工作体包括座体2、用于放置道钉的偶数个固定体3、用于对道钉进行拉伸试验的拉伸装置4，以及用于对道钉进行冷弯试验的压力装置5；所述固定体3与座体2连接；所述拉伸装置4包括上拉装置6和与上拉装置6结构相同的下拉装置7，所述上拉装置6位于座体2的上端，所述下拉装置7位于座体2的下端；所述道钉穿过固定体3，其一端与上拉装置6连接，另一端与下拉装置7连接；所述压力装置5位于固定体3的对侧，所述压力装置5包括压头8；所述压头8的位置垂直于道钉的中部。

通常，对于道钉的检测来说，一般先对机械性能进行检测，然后才对冷弯性能进行检测；本发明将拉伸和冷弯试验集合为一体，当工作人员进行了拉伸性能检测后，能够直接进行冷弯试验；而拉伸试验中，通常需要对道钉拉断，才能够得到工作人员需要的试验数据；当拉伸试验结束后，工作人员能够直接安装另外的道钉，使冷弯试验得到进行；在实际操作中，工作人员尽量使道钉分为两个均匀的部分安装在上拉装置6和下拉装置7，此时，当压头8对准道钉的中部给力时，能够使道钉的两端得到相对合适的力度，从而使获得的实验数据准确。

为了更好的使用本发明，所述座体2和固定体3之间设有中间体9；所述中间体9设有若干螺纹孔10；所述固定体3的一端设有螺纹柱；所述螺纹柱与任一螺纹孔10连接。工作人员能够根据实际情况，选择固定体3的位置，以确保压头8能够对准道钉的中部；此外，固定体3也可以使道钉的位置得到限定，使得道钉始终处于竖直朝下的状态，以满足上下拉伸的需要，避免倾斜拉伸对试验结构造成误差影响。

为了更好的使用本发明，所述固定体3有两个；所述压头8垂直于两个固定体3之间的中间位置。两个固定体3就可以很好的对道钉进行竖直状态的安装限位，经过上拉装置6和下拉装置7的调整，能够使压头8对准道钉的中部位置，从而满足试验要求。

在本实施例中，中间体9供设有8个螺纹孔10，其中上面4个为一组，下面四个为1组。其中一个固定体3与上面一组的4个螺纹孔10中任意一个连接，另外一个固定体3与下面一组的4个螺纹孔10中任意一个连接，但是，需要注意的是，两个固定体3相对于压头8对称；例如，8个螺纹孔10从上至下分别命名为A、B、C、D、E、F、G、H，那么，其中一个固定体3如果与A连接，则另一个固定体3与H连接；同样的道理，如果其中一个固定体3与C连接，那么，另一个固定体3应该雨F连接。

为了更好的使用本发明，所述上拉装置6包括与座体2连接的伸缩装置；所述伸缩装置远离座体2的一端设有加压设备11；所述加压设备11包括两个相对的压缩结构；所述压缩结构的中部设有用于挤压道钉的其中一端的安装口12。在使用本发明前，上拉装置6和下拉装置7可以经过伸缩装置的作用而收回座体2内，也可以经过伸缩装置的作用，随时调整安装道钉的位置；两个相对的压缩结构是通过气动或液动压缩实现的，当加压设备11相互挤压时，能够保持道钉的安装稳定性，确保拉伸试验时，不会将道钉扯离上拉装置6或下拉装置7；此外，拉伸试验也是通过伸缩装置来实现的。就本实施例来说，在进行拉伸试验时，下拉装置7保持稳定不动，启动上拉装置6，直至道钉被拉断；然后停止，使加压设备11相离，取下断裂的道钉，即可开始测量，计算工作人员需要的试验数据，从而判断道钉质量。

为了更好的使用本发明，所述安装口12内设有防滑垫片。防滑垫片能够进一步保证道钉在进行拉伸试验时，不会被扯离上拉装置6或下拉装置7。工作人员还可以根据不同直径的道钉而增减防滑垫片。

为了更好的使用本发明，所述压头8为球头状结构。球头状结构的压头8能够减小道钉的受力面，从而使道钉在受力使获得最大压强，当受力面积一定，受力越大使，压强越大，此时道钉更容易断裂，此时，可以直接判断道钉质量不佳；如果道钉质量较好，那么，仅需将道钉弯曲到要求角度后，卸载受力，检测变形性能即可。

为了更好的使用本发明，所述工作体的底部设有支撑体13，所述支撑体13与地面连接。支撑体13的设置有利于使整个试验装置在进行试验时保持平衡性能，确保试验的顺利进行。

如图4、图5所示，一种监测系统，包括一种道钉拉伸、冷弯试验装置；还包括控制系统；所述座体2设有距离传感器，所述距离传感器的探头对准压头8的中心位置；所述控制系统和距离传感器电性连接。

在冷弯试验开始后，由于道钉的形变，距离传感器获取的数据实时改变，工作人员可以依据距离传感器获取的距离数据来判断道钉的弯曲情况，如此就可以得知是否应该卸载受力，从而方便工作人员操作。

为了更好的使用本发明，还包括显示器；所述显示器和控制系统电性连接。显示器能够使距离传感器获取的数据实时显示，方便工作人员查看，以及控制设备的工作。

为了更好的使用本发明，所述上拉装置6包括拉力传感器；所述拉力传感器与控制系统电性连接。拉力传感器能够使工作人员直观的观测拉断道钉时的作用力，从而获取第一手数据。

在使用本发明时，安装两个固定体3；将上拉装置6和下拉装置7通过伸缩装置伸出座体2，并调整两者相对于压头8对称，保证在允许的误差范围内；然后将道钉穿过两个固定体3，其中一端被上拉装置6压紧，另一端被下拉装置7压紧；然后人工检查是否压紧，如果未压紧，可以增加垫片，确保道钉被压紧后不会有晃动的情况出现；接着，保持下拉装置7不动，使上拉装置6朝向伸缩装置收回的方向动作，并持续动作，直至道钉断裂；道钉断裂后，分别取下位于上拉装置6和下拉装置7的两截断裂道钉，然后就可以进行数据测算，判断道钉质量情况。在这个过程中，工作人员可以实施查看拉伸作用力的情况。

上述过程为拉伸试验的操作过程，在经过拉伸试验后，才进行冷弯试验。进行冷弯试验时，同样的，安装两个固定体3；该固定体3仅使道钉获得依靠，道钉并不是穿过固定体3；将上拉装置6和下拉装置7通过伸缩装置伸出座体2，并调整两者相对于压头8对称，保证在允许的误差范围内；收紧上拉装置6和下拉装置7的挤压装置，安装口12放置稳定件14，任意一个凹形结构即可；然后将道钉的一端靠在上拉装置6的稳定件14上，另一端靠在下拉装置7的稳定件14上；接着启动压力装置5，使压头8对接触道钉，保持不动；稳定后，压力装置5使力，使压头8开始作用；此时距离传感器持续工作，输出实时数据于显示器，工作人员可以经过数据的判断，判别道钉是否已经弯曲至一定的曲度；当工作人员判断道钉已经弯曲至一定的曲度后，卸载受力，取下道钉，然后就可以进行数据测算，判断道钉质量情况。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种道钉拉伸、冷弯试验装置，其特征在于，包括：

工作体；以及

连接体(1)，所述连接体(1)的一侧与工作体连接，另一侧与外部固定结构连接；

其中，工作体包括座体(2)、用于放置道钉的偶数个固定体(3)、用于对道钉进行拉伸试验的拉伸装置(4)，以及用于对道钉进行冷弯试验的压力装置(5)；所述固定体(3)与座体(2)连接；所述拉伸装置(4)包括上拉装置(6)和与上拉装置(6)结构相同的下拉装置(7)，所述上拉装置(6)位于座体(2)的上端，所述下拉装置(7)位于座体(2)的下端；所述道钉穿过固定体(3)，其一端与上拉装置(6)连接，另一端与下拉装置(7)连接；所述压力装置(5)位于固定体(3)的对侧，所述压力装置(5)包括压头(8)；所述压头(8)的位置垂直于道钉的中部；

所述座体(2)和固定体(3)之间设有中间体(9)；所述中间体(9)设有若干螺纹孔(10)；所述固定体(3)的一端设有螺纹柱；所述螺纹柱与任一螺纹孔(10)连接。

2.如权利要求1所述的一种道钉拉伸、冷弯试验装置，其特征在于，所述固定体(3)有两个；所述压头(8)垂直于两个固定体(3)之间的中间位置。

3.如权利要求1所述的一种道钉拉伸、冷弯试验装置，其特征在于，所述上拉装置(6)包括与座体(2)连接的伸缩装置；所述伸缩装置远离座体(2)的一端设有加压设备(11)；所述加压设备(11)包括两个相对的压缩结构；所述压缩结构的中部设有用于挤压道钉的其中一端的安装口(12)。

4.如权利要求3所述的一种道钉拉伸、冷弯试验装置，其特征在于，所述安装口(12)内设有防滑垫片。

5.如权利要求1所述的一种道钉拉伸、冷弯试验装置，其特征在于，所述压头(8)为球头状结构。

6.如权利要求1所述的一种道钉拉伸、冷弯试验装置，其特征在于，所述工作体的底部设有支撑体(13)，所述支撑体(13)与地面连接。

7.一种监测系统，包括如权利要求1～6任一所述的一种道钉拉伸、冷弯试验装置，其特征在于，还包括控制系统；所述座体(2)设有距离传感器，所述距离传感器的探头对准压头(8)的中心位置；所述控制系统和距离传感器电性连接。

8.如权利要求7所述的一种监测系统，其特征在于，还包括显示器；所述显示器和控制系统电性连接。

9.如权利要求8所述的一种监测系统，其特征在于，所述上拉装置(6)包括拉力传感器；所述拉力传感器与控制系统电性连接。

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