CN110672448A - 一种轨道减震垫板疲劳试验装置及监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轨道减震垫片性能监测装置技术领域，公开了一种轨道减震垫板疲劳试验装置，包括箱体，箱体内设置有第一立柱和第二立柱，第一立柱上滑动连接有下压块，第二立柱上滑动连接有置物块；箱体内还设置有用于带动下压块升降的第一运动装置；第二立柱内设置有用于带动置物块升降的第二运动装置；置物块设置在下压块靠近箱底的一侧。本发明还公开了一种轨道减震垫板疲劳试验装置的监测系统，包括控制系统、荷重元传感器、第一电机、第二电机和译码器。用于检测轨道减震垫片的疲劳性能，便于根据检测数据选择相应的轨道减震垫板。本发明还提供了一种轨道减震疲劳试验装置的监测系统，通过控制系统控制第一电机的运转挤压轨道减震垫板。

Description

一种轨道减震垫板疲劳试验装置及监测系统
技术领域
本发明属于轨道减震垫片性能监测装置技术领域，具体涉及一种轨道减震垫板疲劳试验装置及监测系统。
背景技术
在世界城市化进程中，交通问题越来越严重，而地铁和轻轨作为新型交通工具，在城市交通运输中起到了越来越重要的作用。目前，轨道板是把来自钢轨扣件的轮载均匀地传递给水泥沥青砂浆热层，并且把轨道纵向荷载和横向荷载传递给混凝土凸形定位柱。当火车从铁轨上驶过时，火车的震动会通过承轨台传递到轨道板上，发出很大的噪音，在铁道的轨道中，目前用于减弱车辆行进时产生的振动和噪音等防振件，采用的是铁道用垫板。该铁道用垫板包括插入铁轨与枕木之间的轨下垫板，铺设在枕木之下的板下垫板，铺设在板式轨道下的轨道板用防振件等。迄今为止，用于铁道用垫板的材料使用的是橡胶。
轨道减震垫板在安装完成之后，由于驶过的列车不同、不同列车对轨道减震垫板的挤压不同，因此轨道减震垫板受到的挤压是不固定且不规律的。不同的轨道用途不同，有的是用于客运列车，有的用于货运列车，不同的轨道使用频率也不同。而不同的轨道减震垫板成本不同，为了不造成资源浪费，往往需要根据轨道的特性选择不同的轨道减震垫板。不同轨道减震垫板的机械强度和耐冲击力不同，为了便于选择合适的轨道减震垫板，往往需要对轨道减震垫板的疲劳性能进行检测，根据检测数据选择相应的轨道减震垫板，使得在减少列车运行过程中的震动和噪音的同时，减少不必要的资源浪费。而目前缺少对于轨道减震垫板疲劳性能监测的试验装置。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种轨道减震垫板疲劳试验装置及监测系统。
本发明所采用的技术方案为：
一种轨道减震垫板疲劳试验装置，包括箱体，所述箱体内设置有第一立柱和第二立柱，所述第一立柱上滑动连接有下压块，所述第二立柱上滑动连接有置物块，所述下压块靠近所述第二立柱的一端与所述第二立柱滑动连接；所述箱体内还设置有用于带动所述下压块升降的第一运动装置，所述第一运动装置与所述下压块远离所述置物块的一侧相连接；所述第二立柱内设置有用于带动所述置物块升降的第二运动装置；所述置物块设置在所述下压块靠近箱底的一侧。
第一运动装置用于带动所述下压块升降，下压块在下降过程中对放置在置物块上的轨道减震垫片进行挤压。由于所述压紧块升降的范围有限，在轨道减震垫片发生形变之后，为了使得所述轨道减震垫片始终能受到挤压，所述第二运动装置带动所述置物块上升，缩小所述置物块与所述下压块之间的间距，使得轨道减震垫板始终能受到所述下压块的挤压。
进一步的，所述第一运动装置包括连杆、偏心轮、变速箱和动力装置，所述连杆设置在所述下压块远离所述箱底的一侧，所述连杆远离所述下压块的一端与所述偏心轮相连接，所述变速箱设置在所述偏心轮远离所述连杆的一侧，所述动力装置设置在所述变速箱远离所述偏心轮的一侧。
更进一步的，所述动力装置包括设置在所述箱体内的第二电机、与所述变速箱连接的皮带轮、与所述第二电机相连接的主动轮，所述皮带轮通过皮带与所述主动轮相连接。
更进一步的，所述第二运动装置包括第一电机、与所述第一电机相连接的丝杆和套设在所述丝杆上的第一滑块，所述第一滑块与所述置物块相连接，所述丝杆远离所述第一电机的一端与所述第二立柱转动连接。
更进一步的，所述第一滑块靠近所述置物块的一端设置有第一连接块，所述第一连接块远离所述第一滑块的一侧与所述置物块相连接，所述第二立柱上设置有用于与所述第一连接块相配合的第一滑槽；所述第一滑块远离所述第一连接块的一端设置有第二滑块，所述第二立柱内设置有用于与所述第二滑块相配合的第二滑槽。
更进一步的，所述置物块包括置物块主体和压紧块，所述压紧块的一侧设置有锁紧装置，所述压紧块远离所述锁紧装置的一侧与所述置物块主体铰接；所述置物块主体上设置有用于与所述锁紧装置相配合的第一安装槽；所述锁紧装置包括设置在所述压紧块上的转动轴、与所述转动轴相连接连接杆和设置在所述连接杆远离所述转动轴一端的卡轮，所述压紧块上设置有用于安装所述转动轴的第二安装槽，所述转动轴的两端与所述压紧块转动连接。
置物块用于放置待测的轨道减震垫板。将轨道减震垫板放置在置物块主体上后，利用所述压紧块将轨道减震垫板压紧，然后利用所述锁紧装置将置物块主体和所述压紧块锁紧，使得轨道减震垫板的边缘被压紧，便于测试。
更进一步的，所述下压块包括与所述连杆相连接的第二连接块和设置在所述第二连接块靠近所述置物块一侧的下压块主体，所述下压块主体靠近所述第二立柱的一端设置有第三滑块，所述下压块主体靠近所述第一立柱的一端设置有第四滑块，所述第三滑块和所述第四滑块均设置在所述下压块主体靠近所述第一立柱的一面；所述第二立柱上设置有用于与所述第三滑块相配合的第三滑槽，所述第一立柱上设置有用于与所述第四滑块相配合的第四滑槽。
更进一步的，所述第二滑块、所述第三滑块和所述第四滑块均为倒置的T字形结构；所述箱体远离所述箱底的一端设置有用于与所述皮带轮相配合的凹槽；所述箱体上还设置有箱门；所述置物块靠近所述第一立柱的一侧设置有第五滑块，所述第一立柱上设置有用于与所述第五滑块相配合的第五滑槽。
一种轨道减震垫板疲劳试验装置的监测系统，包括控制系统、荷重元传感器、第一电机、第二电机和译码器；
所述控制系统，用于控制所述第一电机和所述第二电机的转速和转动方向，与所述荷重元传感器和所述译码器相连接；
所述荷重元传感器，设置在所述置物块远离所述下压块的一侧，与所述控制系统相连接，用于感知轨道减震垫板受到压力的大小；
所述第一电机，用于带动所述置物块升降；
所述第二电机，用于带动所述偏心轮转动，进而带动所述压紧块升降；
所述译码器，与所述第二电机相连接，用于测量所述第二电机的转动行程，计算得到轨道减震垫板的形变量。
进一步的，所述控制系统包括数据采集模块、计算机和PLC控制系统；
所述数据采集模块，与所述译码器、所述荷重元传感器、所述PLC控制系统相连接，与所述计算机电连接，用于接收所述译码器和荷重元传感器的测量数据信号，将所述荷重元传感器的测量数据信号发送给所述PLC控制系统，将所述译码器的测量数据信号发送给所述计算机；
所述PLC控制系统，与所述第一电机和所述第二电机相连接，与所述数据采集模块和所述计算机相连接，用于接收所述数据采集模块的信号，用于与所述计算机之间的信号传递，根据接收的所述计算机信号控制所述第一电机和所述第二电机的转速和转动方向；
所述计算机，与所述PLC控制系统、所述数据采集模块相连接，对所述数据采集模块的数据信号进行存储、分析和处理，向所述PLC控制系统发送控制信号以控制所述第一电机和所述第二电机的转速和转动方向。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种轨道减震疲劳试验装置，用于检测轨道减震垫片的疲劳性能，便于根据检测数据选择相应的轨道减震垫板。本发明通过第一电机带动偏心轮转动，通过偏心轮带动下压块升降，对放置在置物台上的减震垫板进行反复挤压，以检测轨道减震垫片的疲劳性能。设置第二电机，在轨道减震垫片发生形变之后，通过第二电机带动置物块向下压块运动，使得轨道减震垫板始终能受到下压块的挤压。本发明还提供了一种轨道减震疲劳试验装置的监测系统，通过控制系统控制第一电机和第二电机的运转以达到控制挤压程度的目的。同时，设置译码器测量第二电机的运动行程，计算得到轨道减震垫板的形变量。通过荷重元传感器感知轨道减震垫板受到压力的大小，进而调整第二电机转动一定的形成，使得减震垫片始终能受到下压片的挤压。本发明的整体系统构成简易，可操控性强，
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明去掉箱体后的左视图。
图3是本发明置物块的结构示意图。
图4是图3中A部分的局部放大图。
图5是本发明第一动力装置的结构示意图。
图6是本发明第二立柱的剖面图。
图7是本发明箱体的剖面图。
图8是本发明下压块的结构示意图。
图中：1-箱体；2-第一立柱；3-第二立柱；4-第一运动装置；5-锁紧装置；11-箱门；12-凹槽；13-箱底；21-下压块；22-第四滑槽；23-第五滑槽；31-置物块；32-第一滑槽；33-第一连接块；34-第一滑块；35-丝杆；36-第二滑块；37-第二滑槽；38-第一电机；39-第三滑槽；41-变速箱；42-连杆；43-偏心轮；44-皮带轮；45-皮带；46-主动轮；47-第二电机；51-转动轴；52-连接杆；53-卡轮；211-第二连接块；212-下压块主体；213-第三滑块；214-第四滑块；311-置物块主体；312-压紧块；3111-第一安装槽；3121-第二安装槽。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1：
如图1、图2所示，本实施例的一种轨道减震垫板疲劳试验装置，包括箱体1，箱体1内设置有第一立柱2和第二立柱3，第一立柱2上滑动连接有下压块21，第二立柱3上滑动连接有置物块31，下压块21靠近第二立柱3的一端与第二立柱3滑动连接；箱体1内还设置有用于带动下压块21升降的第一运动装置4，第一运动装置4与下压块21远离置物块31的一侧相连接；第二立柱3内设置有用于带动置物块31升降的第二运动装置；置物块31设置在下压块21靠近箱底13的一侧。
实施例2：
本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化的限定，如图1、图2、图5、图6所示，本实施例的一种轨道减震垫板疲劳试验装置，包括箱体1，箱体1内设置有第一立柱2和第二立柱3，第一立柱2上滑动连接有下压块21，第二立柱3上滑动连接有置物块31，下压块21靠近第二立柱3的一端与第二立柱3滑动连接；箱体1内还设置有用于带动下压块21升降的第一运动装置4，第一运动装置4与下压块21远离置物块31的一侧相连接；第二立柱3内设置有用于带动置物块31升降的第二运动装置；置物块31设置在下压块21靠近箱底13的一侧。
第一运动装置4包括连杆42、偏心轮43、变速箱41和动力装置，连杆42设置在下压块21远离箱底13的一侧，连杆42远离下压块21的一端与偏心轮43相连接，变速箱41设置在偏心轮43远离连杆42的一侧，动力装置设置在变速箱41远离偏心轮43的一侧。
动力装置包括设置在箱体1内的第二电机47、与变速箱41连接的皮带45轮44、与第二电机47相连接的主动轮46，皮带45轮44通过皮带45与主动轮46相连接。第二运动装置包括第一电机38、与第一电机38相连接的丝杆35和套设在丝杆35上的第一滑块34，第一滑块34与置物块31相连接，丝杆35远离第一电机38的一端与第二立柱3转动连接。
本实施例的一种轨道减震垫板疲劳试验装置的监测系统，包括控制系统、荷重元传感器、第一电机38、第二电机47和译码器；
控制系统，用于控制第一电机38和第二电机47的转速和转动方向，与荷重元传感器和译码器相连接；
荷重元传感器，设置在置物块31远离下压块21的一侧，与控制系统相连接，用于感知轨道减震垫板受到压力的大小；
第一电机38，用于带动置物块31升降；
第二电机47，用于带动偏心轮43转动，进而带动压紧块312升降；
译码器，与第二电机47相连接，用于测量第二电机47的转动行程，计算得到轨道减震垫板的形变量。
实施例3：
本实施例是在上述实施例2的基础上进行优化的限定，如图1至图8所示，本实施例的一种轨道减震垫板疲劳试验装置，包括箱体1，箱体1内设置有第一立柱2和第二立柱3，第一立柱2上滑动连接有下压块21，第二立柱3上滑动连接有置物块31，下压块21靠近第二立柱3的一端与第二立柱3滑动连接；箱体1内还设置有用于带动下压块21升降的第一运动装置4，第一运动装置4与下压块21远离置物块31的一侧相连接；第二立柱3内设置有用于带动置物块31升降的第二运动装置；置物块31设置在下压块21靠近箱底13的一侧。
第一运动装置4包括连杆42、偏心轮43、变速箱41和动力装置，连杆42设置在下压块21远离箱底13的一侧，连杆42远离下压块21的一端与偏心轮43相连接，变速箱41设置在偏心轮43远离连杆42的一侧，动力装置设置在变速箱41远离偏心轮43的一侧。
动力装置包括设置在箱体1内的第二电机47、与变速箱41连接的皮带45轮44、与第二电机47相连接的主动轮46，皮带45轮44通过皮带45与主动轮46相连接。第二运动装置包括第一电机38、与第一电机38相连接的丝杆35和套设在丝杆35上的第一滑块34，第一滑块34与置物块31相连接，丝杆35远离第一电机38的一端与第二立柱3转动连接。
第一滑块34靠近置物块31的一端设置有第一连接块33，第一连接块33远离第一滑块34的一侧与置物块31相连接，第二立柱3上设置有用于与第一连接块33相配合的第一滑槽32；第一滑块34远离第一连接块33的一端设置有第二滑块36，第二立柱3内设置有用于与第二滑块36相配合的第二滑槽37。
置物块31包括置物块31主体和压紧块312，压紧块312的一侧设置有锁紧装置5，压紧块312远离锁紧装置5的一侧与置物块31主体铰接；置物块31主体上设置有用于与锁紧装置5相配合的第一安装槽3111；锁紧装置5包括设置在压紧块312上的转动轴51、与转动轴51相连接连接杆52和设置在连接杆52远离转动轴51一端的卡轮53，压紧块312上设置有用于安装转动轴51的第二安装槽3121，转动轴51的两端与压紧块312转动连接。
下压块21包括与连杆42相连接的第二连接块211和设置在第二连接块211靠近置物块31一侧的下压块21主体，下压块21主体靠近第二立柱3的一端设置有第三滑块213，下压块21主体靠近第一立柱2的一端设置有第四滑块214，第三滑块213和第四滑块214均设置在下压块21主体靠近第一立柱2的一面；第二立柱3上设置有用于与第三滑块213相配合的第三滑槽39，第一立柱2上设置有用于与第四滑块214相配合的第四滑槽22。
第二滑块36、第三滑块213和第四滑块214均为倒置的T字形结构；箱体1远离箱底13的一端设置有用于与皮带45轮44相配合的凹槽12；箱体1上还设置有箱门11；置物块31靠近第一立柱2的一侧设置有第五滑块，第一立柱2上设置有用于与第五滑块相配合的第五滑槽23。
一种轨道减震垫板疲劳试验装置的监测系统，包括控制系统、荷重元传感器、第一电机38、第二电机47和译码器；
控制系统，用于控制第一电机38和第二电机47的转速和转动方向，与荷重元传感器和译码器相连接；
荷重元传感器，设置在置物块31远离下压块21的一侧，与控制系统相连接，用于感知轨道减震垫板受到压力的大小；
第一电机38，用于带动置物块31升降；
第二电机47，用于带动偏心轮43转动，进而带动压紧块312升降；
译码器，与第二电机47相连接，用于测量第二电机47的转动行程，计算得到轨道减震垫板的形变量。
控制系统包括数据采集模块、计算机和PLC控制系统；
数据采集模块，与译码器、荷重元传感器、PLC控制系统相连接，与计算机电连接，用于接收译码器和荷重元传感器的测量数据信号，将荷重元传感器的测量数据信号发送给PLC控制系统，将译码器的测量数据信号发送给计算机；
PLC控制系统，与第一电机38和第二电机47相连接，与数据采集模块和计算机相连接，用于接收数据采集模块的信号，用于与计算机之间的信号传递，根据接收的计算机信号控制第一电机38和第二电机47的转速和转动方向
计算机，与PLC控制系统、数据采集模块相连接，对数据采集模块的数据信号进行存储、分析和处理，向PLC控制系统发送控制信号以控制第一电机和第二电机的转速和转动方向。
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 (10)

1.一种轨道减震垫板疲劳试验装置，其特征在于：包括箱体，所述箱体内设置有第一立柱和第二立柱，所述第一立柱上滑动连接有下压块，所述第二立柱上滑动连接有置物块，所述下压块靠近所述第二立柱的一端与所述第二立柱滑动连接；所述箱体内还设置有用于带动所述下压块升降的第一运动装置，所述第一运动装置与所述下压块远离所述置物块的一侧相连接；所述第二立柱内设置有用于带动所述置物块升降的第二运动装置；所述置物块设置在所述下压块靠近箱底的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种轨道减震垫板疲劳试验装置，其特征在于：所述第一运动装置包括连杆、偏心轮、变速箱和动力装置，所述连杆设置在所述下压块远离所述箱底的一侧，所述连杆远离所述下压块的一端与所述偏心轮相连接，所述变速箱设置在所述偏心轮远离所述连杆的一侧，所述动力装置设置在所述变速箱远离所述偏心轮的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种轨道减震垫板疲劳试验装置，其特征在于：所述动力装置包括设置在所述箱体内的第二电机、与所述变速箱连接的皮带轮、与所述第二电机相连接的主动轮，所述皮带轮通过皮带与所述主动轮相连接。
4.根据权利要求3所述的一种轨道减震垫板疲劳试验装置，其特征在于：所述第二运动装置包括第一电机、与所述第一电机相连接的丝杆和套设在所述丝杆上的第一滑块，所述第一滑块与所述置物块相连接，所述丝杆远离所述第一电机的一端与所述第二立柱转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种轨道减震垫板疲劳试验装置，其特征在于：所述第一滑块靠近所述置物块的一端设置有第一连接块，所述第一连接块远离所述第一滑块的一侧与所述置物块相连接，所述第二立柱上设置有用于与所述第一连接块相配合的第一滑槽；所述第一滑块远离所述第一连接块的一端设置有第二滑块，所述第二立柱内设置有用于与所述第二滑块相配合的第二滑槽。
6.根据权利要求5所述的一种轨道减震垫板疲劳试验装置，其特征在于：所述置物块包括置物块主体和压紧块，所述压紧块的一侧设置有锁紧装置，所述压紧块远离所述锁紧装置的一侧与所述置物块主体铰接；所述置物块主体上设置有用于与所述锁紧装置相配合的第一安装槽；所述锁紧装置包括设置在所述压紧块上的转动轴、与所述转动轴相连接连接杆和设置在所述连接杆远离所述转动轴一端的卡轮，所述压紧块上设置有用于安装所述转动轴的第二安装槽，所述转动轴的两端与所述压紧块转动连接。
7.根据权利要求6所述的一种轨道减震垫板疲劳试验装置，其特征在于：所述下压块包括与所述连杆相连接的第二连接块和设置在所述第二连接块靠近所述置物块一侧的下压块主体，所述下压块主体靠近所述第二立柱的一端设置有第三滑块，所述下压块主体靠近所述第一立柱的一端设置有第四滑块，所述第三滑块和所述第四滑块均设置在所述下压块主体靠近所述第一立柱的一面；所述第二立柱上设置有用于与所述第三滑块相配合的第三滑槽，所述第一立柱上设置有用于与所述第四滑块相配合的第四滑槽。
8.根据权利要求7所述的一种轨道减震垫板疲劳试验装置，其特征在于：所述第二滑块、所述第三滑块和所述第四滑块均为倒置的T字形结构；所述箱体远离所述箱底的一端设置有用于与所述皮带轮相配合的凹槽；所述箱体上还设置有箱门；所述置物块靠近所述第一立柱的一侧设置有第五滑块，所述第一立柱上设置有用于与所述第五滑块相配合的第五滑槽。
9.一种权利要求4-8任一项所述的轨道减震垫板疲劳试验装置的监测系统，其特征在于：包括控制系统、荷重元传感器、第一电机、第二电机和译码器；
所述控制系统，用于控制所述第一电机和所述第二电机的转速和转动方向，与所述荷重元传感器和所述译码器相连接；
所述荷重元传感器，设置在所述置物块远离所述下压块的一侧，与所述控制系统相连接，用于感知轨道减震垫板受到压力的大小；
所述第一电机，用于带动所述置物块升降；
所述第二电机，用于带动所述偏心轮转动，进而带动所述压紧块升降；所述译码器，与所述第二电机相连接，用于测量所述第二电机的转动行程，计算得到轨道减震垫板的形变量。
10.根据权利要求9所述的一种轨道减震垫板疲劳试验装置的监测系统，其特征在于：所述控制系统包括数据采集模块、计算机和PLC控制系统；
所述数据采集模块，与所述译码器、所述荷重元传感器、所述PLC控制系统相连接，与所述计算机电连接，用于接收所述译码器和荷重元传感器的测量数据信号，将所述荷重元传感器的测量数据信号发送给所述PLC控制系统，将所述译码器的测量数据信号发送给所述计算机；
所述PLC控制系统，与所述第一电机和所述第二电机相连接，与所述数据采集模块和所述计算机相连接，用于接收所述数据采集模块的信号，用于与所述计算机之间的信号传递，根据接收的所述计算机信号控制所述第一电机和所述第二电机的转速和转动方向；
所述计算机，与所述PLC控制系统、所述数据采集模块相连接，对所述数据采集模块的数据信号进行存储、分析和处理，向所述PLC控制系统发送控制信号以控制所述第一电机和所述第二电机的转速和转动方向。
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