CN110672442B - 一种弹条疲劳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，公开了一种弹条疲劳试验装置，包括弹条，还包括安装体；安装体的一端设有朝向远离安装体的方向延伸的凸片，另一端设有用于弹条嵌入的轨槽；凸片和轨槽均设置有一对；凸片为弧形结构；轨槽的下端为入口端，上端为用于限位的封闭端。本发明能够使弹条稳定的安装在试验装置上，确保试验精度，并且很好的模拟实际工况的震动情况。本发明还公开了一种监测系统，能够对试验装置进行很好的检测，从而保证试验过程的顺利进行。

Description

一种弹条疲劳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，尤其涉及一种弹条疲劳试验装置及监测系统。

背景技术

铁路是通过钢轨扣件弹条系统作为铁路下部基础的一部分的；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。为了保证弹条的使用性能，各大厂商都会对弹条进行测试，以抽样检测的方式，来对疲劳生产的弹条进行质量检测。

在现有的弹条疲劳试验装置中，实际上并不能使弹条保持稳定的位置，从而在施压时，造成弹条位移，造成试验准确度不高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种弹条疲劳试验装置，能够使弹条稳定的安装在试验装置上，确保试验精度，并且很好的模拟实际工况的震动情况；本发明还公开了一种监测系统，能够对试验装置进行很好的检测，从而保证试验过程的顺利进行。本发明的具体技术方案如下：

一种弹条疲劳试验装置，包括弹条，还包括安装体；所述安装体的一端设有朝向远离安装体的方向延伸的凸片，另一端设有用于弹条嵌入的轨槽；所述凸片和轨槽均设置有一对；所述凸片为弧形结构；所述轨槽的下端为入口端，上端为用于限位的封闭端。

有益效果：在本发明中，试验装置包括两个部分的卡接模块，可以分别用于卡接弹条的两端；在实际操作过程中，在弹条被卡接后，通过加压设备对弹条进行加压，以检测弹条的变形情况；对于轨槽来说，主要是用于对弹条的一端进行限位固定；而凸片则是在弹条的一端被限位固定后，用于进一部固定弹条。

优选的，所述弹条为ω形结构；所述弹条的开口端与轨槽滑动连接，所述弹条远离开口端的另一端与凸片卡接。

有益效果：弹条呈ω形结构，将其上端定义为开口端，将其下端定义为收拢端；在试验开始之前，首先安装弹条的开口端；实际上，开口端的左右两侧设有相向设置的横部；将横部从轨槽滑入安装体，经过两个折道，将弹条的开口端定位至轨槽的上部最靠近凸片的位置；然后将弹条的另一端，即收拢端挂靠在凸片上，如此使弹条的受压部位凸出，使外部压力能够对实验弹条进行合适的给力。

优选的，所述安装体包括第一体和第二体；所述第一体和第二体通过可调节结构连接。

有益效果：第一体和第二体实际上是用于分别设置轨槽和凸片；当弹条卡扣在安装体后，工作人员能够通过可调节结构对弹条进行合适的拉动，以使弹条实现稳定的卡扣。

优选的，所述可调节结构包括设置于第一体和第二体下端的通孔、螺母，以及螺杆；所述螺杆的一端穿过第一体和第二体的通孔，并通过螺母与螺杆的另一端连接。

有益效果：可调节结构主要由螺母和螺杆组成；第一体和第二体实际是分开的，通过可调节结构而连接；在本发明进行试验前，先将螺杆穿过第一体和第二体，使螺杆的杆头朝向第一体的端面与第一体接触，使螺杆不能够再随意移动；然后将螺母套接在螺杆的另一端，确保第一体和第二体相对的端面平行。

优选的，所述螺杆的中部穿过两颗螺母；其中一颗螺母与螺杆的杆头配合，对第一体限位；另外一颗螺母与螺杆另一端的螺母配合，对第二体限位。

有益效果：两颗螺母能够对第一体和第二体进行分别限位；当外部受力作用于试验凸条时，可能使第一体和第二体产生震动与位移，所以，利用两颗螺母能够对第一体和第二体的位置进行保证，避免此类震动与位移对试验结果产生误差。

一种监测系统，包括弹条疲劳试验装置；还包括对弹条给予压力的压头；所述弹条包括中部，以及与中部两端一体成型的尾部；所述压头与中部接触。

有益效果：压头能够对弹条的中部给予压力，以满足试验要求；在试验结束后，对中部形变情况进行测量，查看是否满足质量要求。

优选的，包括控制系统；所述压头设有压力传感器；所述压力传感器与控制系统电性连接。

有益效果：对弹条的压力，通常来说是额定的；利用压力传感器能够实时检测给力的异常情况，避免或减小试验误差；当压头给力过大或过小时，控制系统能够甄别异常情况，从而及时提醒工作人员进行补救操作。

优选的，还包括显示器；所述显示器与控制系统电性连接。

有益效果：显示器能够使工作人员得到压力数据，以直观的表现提醒工作人员压头的给力强度是否合适。

优选的，还包括设置于第一体或第二体底部的距离传感器；所述距离传感器与控制系统电性连接。

有益效果：第一体和第二体是通过可调节结构连接的，在试验开始前，就需要保证第一体和第二体相对的端面平行；利用距离传感器，可以得知距离数据；由于3点决定一个平面的位置，所以，实际上距离传感器至少应设置3个来保证第一体和第二体相对的端面平行。

优选的，所述距离传感器位于螺杆的一侧。

有益效果：将距离传感器设置在螺杆的一侧，能够使工作人员更方便的使用螺杆来调节第一体和第二体之间的距离，并且能够轻松的获知调节情况；如果螺杆和通孔的位置不平衡，那么螺杆和通孔会受到干涉，使螺杆不能达到顺利的转动；所以，如果距离传感器远离螺杆的位置，那么工作人员在调节时将很不方便，即使在同时调节多个螺杆时，也会分散更多的注意力。

和现有技术相比，本发明公开的试验装置能够提供更稳定的工作场景，避免弹条在试验过程中产生不必要的滑动和不必要的拉伸；同时，本发明能够给予为工作人员给予很好的安全性，如果弹条存在明显很差的质量情况，本发明提供的安装体可以避免弹条断裂弹出，从而保护工作人员；此外，本发明公开的监测系统能够使工作人员实现对试验装置的检测，保证试验过程的准确性。

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俯视图；

图3为本发明中实施例的左视图；

图4为本发明中实施例的系统示意图。

图中：1-弹条；2-安装体；3-凸片；4-轨槽；5-入口端；6-封闭端；7-第一体；8-第二体；9-螺母；10-螺杆；11-压头；12-中部；13-尾部。

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，一种弹条疲劳试验装置，包括弹条1，还包括安装体2；所述安装体2的一端设有朝向远离安装体2的方向延伸的凸片3，另一端设有用于弹条1嵌入的轨槽4；所述凸片3和轨槽4均设置有一对；所述凸片3为弧形结构；所述轨槽4的下端为入口端5，上端为用于限位的封闭端6。

在本发明中，试验装置包括两个部分的卡接模块，可以分别用于卡接弹条1的两端；在实际操作过程中，在弹条1被卡接后，通过加压设备对弹条1进行加压，以检测弹条1的变形情况；对于轨槽4来说，主要是用于对弹条1的一端进行限位固定；而凸片3则是在弹条1的一端被限位固定后，用于进一部固定弹条1。

为了更好的使用本发明，所述弹条1为ω形结构；所述弹条1的开口端与轨槽4滑动连接，所述弹条1远离开口端的另一端与凸片3卡接。弹条1呈ω形结构，将其上端定义为开口端，将其下端定义为收拢端；在试验开始之前，首先安装弹条1的开口端；实际上，开口端的左右两侧设有相向设置的横部；将横部从轨槽4滑入安装体2，经过两个折道，将弹条1的开口端定位至轨槽4的上部最靠近凸片3的位置；然后将弹条1的另一端，即收拢端挂靠在凸片3上，如此使弹条1的受压部位凸出，使外部压力能够对实验弹条进行合适的给力。

为了更好的使用本发明，所述安装体2包括第一体7和第二体8；所述第一体7和第二体8通过可调节结构连接。第一体7和第二体8实际上是用于分别设置轨槽4和凸片3；当弹条1卡扣在安装体2后，工作人员能够通过可调节结构对弹条1进行合适的拉动，以使弹条1实现稳定的卡扣。需要说明的是，在拉动过程中，需要工作人员掌握合适的拉动距离，保证弹条1在安装体2上不会产生刚性拉伸，避免弹条1受力与工况受力不一致。

为了更好的使用本发明，所述可调节结构包括设置于第一体7和第二体8下端的通孔、螺母9，以及螺杆10；所述螺杆10的一端穿过第一体7和第二体8的通孔，并通过螺母9与螺杆10的另一端连接。可调节结构主要由螺母9和螺杆10组成；第一体7和第二体8实际是分开的，通过可调节结构而连接；在本发明进行试验前，先将螺杆10穿过第一体7和第二体8，使螺杆10的杆头朝向第一体7的端面与第一体7接触，使螺杆10不能够再随意移动；然后将螺母9套接在螺杆10的另一端，确保第一体7和第二体8相对的端面平行。

为了更好的使用本发明，所述螺杆10的中部12穿过两颗螺母9；其中一颗螺母9与螺杆10的杆头配合，对第一体7限位；另外一颗螺母9与螺杆10另一端的螺母9配合，对第二体8限位。两颗螺母9能够对第一体7和第二体8进行分别限位；当外部受力作用于试验凸条时，可能使第一体7和第二体8产生震动与位移，所以，利用两颗螺母9能够对第一体7和第二体8的位置进行保证，避免此类震动与位移对试验结果产生误差。在另外的一些实施例中，可能会出现调节第一体7的情况，所以螺杆10的杆头一端还设有一螺母9，以两个螺母9来限位第一体7；此外，还有的实施例中，为了进一步确保第一体7和第二体8的稳定性，在原有螺母9的位置增加一颗螺母9，使第一体7和第二体8分别经过四颗螺母9来实现第一体7和第二体8的限位。

如图3所示，一种监测系统，包括弹条1疲劳试验装置；还包括对弹条1给予压力的压头11；所述弹条1包括中部12，以及与中部12两端一体成型的尾部13；所述压头11与中部12接触。

压头11能够对弹条1的中部12给予压力，以满足试验要求；在试验结束后，对中部12形变情况进行测量，查看是否满足质量要求。压头11是外部给力装置的输出部分，可以通过压头11，对弹条1的中部12进行施压。

为了更好的使用本发明，如图4所示，包括控制系统；所述压头11设有压力传感器；所述压力传感器与控制系统电性连接。对弹条1的压力，通常来说是额定的；利用压力传感器能够实时检测给力的异常情况，避免或减小试验误差；当压头11给力过大或过小时，控制系统能够甄别异常情况，从而及时提醒工作人员进行补救操作。

为了更好的使用本发明，还包括显示器；所述显示器与控制系统电性连接。显示器能够使工作人员得到压力数据，以直观的表现提醒工作人员压头11的给力强度是否合适。

为了更好的使用本发明，还包括设置于第一体7或第二体8底部的距离传感器；所述距离传感器与控制系统电性连接。第一体7和第二体8是通过可调节结构连接的，在试验开始前，就需要保证第一体7和第二体8相对的端面平行；利用距离传感器，可以得知距离数据；由于3点决定一个平面的位置，所以，实际上距离传感器至少应设置3个来保证第一体7和第二体8相对的端面平行。

在一些实施例中，距离传感器伸入安装体2的底部，这样设置可以使试验装置的整体较为美观，第一体7和第二体8的位置调节也不需要考虑触碰距离传感器的探头而使其受到损坏。

为了更好的使用本发明，所述距离传感器位于螺杆10的一侧。将距离传感器设置在螺杆10的一侧，能够使工作人员更方便的使用螺杆10来调节第一体7和第二体8之间的距离，并且能够轻松的获知调节情况；如果螺杆10和通孔的位置不恒定、不平行，那么，就会有耗费螺杆10和通孔之间更大的角度来调节平衡；所以，如果距离传感器远离螺杆10的位置，那么工作人员在调节时将很不方便，即使在同时调节多个螺杆10时，也会分散更多的注意力。

在实际使用本发明之前，首先将弹条1的开口端设置的横部通过轨槽4滑动至轨槽4的顶部靠近凸片3的一端；然后将弹条1的收拢端挂靠入凸片3；接着调整第一体7和第二体8的位置，工作人员通过距离传感器在显示器上显示的数据来判断第一体7和第二体8的调整情况，确保最终第一体7和第二体8相对的端面平行，例如，在本发明中，安装体2具备三个距离传感器，那么三个距离传感器的数值应该相等。

在试验开始时，工作人员可以通过显示器观测压头11给力情况，以使工作人员判断给力是否合适。

在实际使用本发明时，打开控制系统，然后查看距离传感器的读数，通过调整螺母9和螺杆10，使第一体7和第二体8之间的距离得到调节；当所有距离传感器的读数一致时，就表示第一体7和第二体8相对端面之间为平行关系，即调整合理；最后使压头11向下压弹条1的中部12；经过压头11设置的压力传感器，可以将实时给力情况显示在显示屏上，使工作人员很好的查看给力情况，并根据给力情况随时调整。

需要说明的是，在试验开始之前，应该将弹条1放置在测量平台上，对弹条1中部12前端的相对高程进行测量，并记录为h₀；试验完毕后，再将弹条1放置在测量平台上，再次对弹条1中部12前端的相对高程进行测量，记录为h₁，然后获得数据△h＝h₁-h₀；△h就是残余变形；再依照试验标准，即可得知变形是否合格。

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)

1.一种弹条疲劳试验装置，包括弹条(1)，其特征在于，还包括：

安装体(2)，所述安装体(2)的一端设有朝向远离安装体(2)的方向延伸的凸片(3)，另一端设有用于弹条(1)嵌入的轨槽(4)；

其中，所述凸片(3)和轨槽(4)均设置有一对；所述凸片(3)为弧形结构；所述轨槽(4)的下端为入口端(5)，上端为用于限位的封闭端(6)；

所述弹条(1)为ω形结构；所述弹条(1)的开口端与轨槽(4)滑动连接，所述弹条(1)远离开口端的另一端与凸片(3)卡接。

2.如权利要求1所述的一种弹条疲劳试验装置，其特征在于，所述安装体(2)包括第一体(7)和第二体(8)；所述第一体(7)和第二体(8)通过可调节结构连接。

3.如权利要求2所述的一种弹条疲劳试验装置，其特征在于，所述可调节结构包括设置于第一体(7)和第二体(8)下端的通孔、螺母(9)，以及螺杆(10)；所述螺杆(10)的一端穿过第一体(7)和第二体(8)的通孔，并通过螺母(9)与螺杆(10)的另一端连接。

4.如权利要求3所述的一种弹条疲劳试验装置，其特征在于，所述螺杆(10)的中部(12)穿过两颗螺母(9)；其中一颗螺母(9)与螺杆(10)的杆头配合，对第一体(7)限位；另外一颗螺母(9)与螺杆(10)另一端的螺母(9)配合，对第二体(8)限位。

5.一种监测系统，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述的弹条(1)疲劳试验装置；还包括对弹条(1)给予压力的压头(11)；所述弹条(1)包括中部(12)，以及与中部(12)两端一体成型的尾部(13)；所述压头(11)与中部(12)接触。

6.如权利要求5所述的一种监测系统，其特征在于，包括控制系统；所述压头(11)设有压力传感器；所述压力传感器与控制系统电性连接。

7.如权利要求6所述的一种监测系统，其特征在于，还包括显示器；所述显示器与控制系统电性连接。

8.如权利要求6或7所述的一种监测系统，其特征在于，还包括设置于第一体(7)或第二体(8)底部的距离传感器；所述距离传感器与控制系统电性连接。

9.如权利要求8所述的一种监测系统，其特征在于，所述距离传感器位于螺杆(10)的一侧。

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