CN208621340U - 一种高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，包括试验平台库体、大型步入式温湿度控制系统、板式无砟轨道结构、移动式原型疲劳试验加载机系统、传感监测检测系统以及辅助设置及设备保障系统。本实用新型可用以模拟真实复杂气候环境条件，能分析复杂温度循环、雨水、冻融、列车荷载等外界因素对高速铁路无砟轨道结构、下部基础的影响以及轨道结构服役状态等，还可应用于桥梁、路基、路面、材料等其他领域的多种结构、部件、设备的相关试验与测试，使用范围广泛，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统

技术领域

本发明涉及铁路维护技术领域，尤其涉及一种高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统。

背景技术

随着交通和运输业的快速发展，我国高速铁路技术迅速发展，高速铁路以稳定性、可靠性、平顺性更好的无砟轨道为主。

截止2017年底，我国高铁里程已突破2.2万公里，位居世界之首。我国高铁发展速度之快，规模之大，成果之突出，效益之广泛，举世瞩目，高铁已成为中国走向世界、站在世界舞台中央的亮丽名片。

随着高速铁路无砟轨道线路运营里程的增多，如何对其进行科学的养护维修管理成为亟待解决的问题，备受国内外相关学者的关注。

然而由于我国地域广阔、气候条件差异大、高铁工程建设周期短、建造规模大、早期技术积累和运营经验不足，高速铁路无砟轨道作为置于自然环境中的混凝土结构工程，经受各种复杂气候条件变化和往复列车荷载等多因素耦合的影响，统计表明国内几乎所有高铁都出现了不同程度、不同类型的无砟轨道病害，病害的出现破坏了轨道的完整性，引发无砟轨道结构破坏及失效，影响了无砟轨道的正常服役性能，有的地段甚至已经危及行车安全不得不进行限速。病害的频繁发生同时带来了繁重的无砟轨道养护维修作业，部分区域维修耗时较长而不得不中断线路正常运营，长此以往将阻碍我国高速铁路的健康发展。

未来，我国高速铁路无砟轨道体量将会更加庞大，为满足高铁发展需求，建设复杂气候条件高速铁路无砟轨道综合试验与检测设施，对新研发轨道型式设计的科学性、合理性等进行模拟真实环境下的试验验证并提出优化建议，对既有高速铁路无砟轨道在服役过程中的力学性能、损伤机理、劣化机制、疲劳特性等进行研究并推出创新的科学维护理论，对未来高速铁路无砟轨道新型材料应用进行可行性、使用效果等检测认证，以期更好的服务于我国高铁的发展，全面提升我国高速铁路无砟轨道工程的核心竞争力，势在必行。

目前针对高速铁路无砟轨道的综合试验或检测，无论是室内平台还是室外试验线，主要是轨道结构部件强度、动力性能等相关测试，缺少对复杂气候条件的考虑，如高低温循环、极端高低温、持续高温，高温下降雨、低温下表面结冰等的真实考虑，以及复杂温度环境与列车荷载耦合作用对轨道结构影响的考虑，难以满足我国幅员辽阔、高铁运营条件气候差异大的国情需求。

因此，克服现有高速铁路综合试验平台的不足和技术缺陷是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，包括试验平台库体、大型步入式温湿度控制系统、板式无砟轨道结构、移动式原型疲劳试验加载机系统；

其中：所述试验平台库体包括由多个库体面围成的库体本体、设置在库体本体侧面的大门和观测窗以及设置在所述库体本体底部的换气装置和试验平台底座；

所述大型步入式温湿度控制系统设置在所述试验平台库体的侧壁处；所述大型步入式温湿度控制系统用于对所述试验平台库体内空气实施升温控制操作、降温控制操作以及加湿控制动作；

所述板式无砟轨道结构设置在所述试验平台库体的内部；

所述移动式原型疲劳试验加载机系统包括疲劳试验加载机和移动式加力架；所述移动式加力架设置在所述试验平台库体的外部，且所述疲劳试验加载机设置在所述试验平台库体的所述板式无砟轨道结构上部；所述移动式加力架用于将所述疲劳试验加载机连接布置在所述板式无砟轨道结构的上部。

优选的，作为一种可实施方案；所述试验平台库体的所述库体面包括由内至外依次设置的内胆层、中间夹层、外胆结构层；

所述内胆层采用优质不锈钢板；所述外胆结构层采用优质彩钢板，所述中间夹层为聚氨脂硬质发泡填充层；所述大门为彩钢板门，所述大门上装有观测窗。

优选的，作为一种可实施方案；所述试验平台底座包括由多根槽钢焊接而成的网式框架和设置在网式框架表面上的底座板；所述底座板包括彩钢板和不锈钢板；

所述试验平台底座的宽度大于所述试验平台库体的宽度；在所述试验平台底座的宽度上两侧预留有用于所述移动式加力架移动通过的通道，且所述试验平台底座上还预留有排水沟。

优选的，作为一种可实施方案；在所述板式无砟轨道结构的具体结构中；所述板式无砟轨道结构由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、水泥乳化沥青砂浆调整层以及支承层组成。

优选的，作为一种可实施方案；在所述移动式原型疲劳试验加载机系统的具体结构中；所述疲劳试验加载机具体为50吨级伺服驱动机；所述移动式加力架还包括反力架横梁1根、反力架立柱2根、自平衡反力梁2根、分配梁8根。

优选的，作为一种可实施方案；在所述大型步入式温湿度控制系统具体结构中；所述大型步入式温湿度控制系统包括制冷系统、加湿系统、加热系统、送风系统和PID控制系统和温湿度彩色液晶触摸显示屏；

所述制冷系统包括制冷机组、水泵、水池；所述制冷机组通过所述水泵与所述水池相连通；所述制冷机组用于使用环保冷媒产生冷冻水并输出实现所述试验平台库体内部的空气降温操作；

所述加热系统包括蒸汽加热装置；所述蒸汽加热装置包括蒸发器和钛管电加热器、风机、风机涡轮、被控加热电路；所述蒸发器和所述钛管电加热器连接，且所述被控加热电路分别与PID控制系统以及钛管电加热器电连接；所述风机和所述风机涡轮设置在送风系统上；所述PID控制系统用于控制对实现被控加热电路的接通和断开；

所述送风系统包括由上送风管道，下回风管道构成的循环送风系统；所述加热系统与所述送风系统连通；所述送风系统用于通过上送风和下回风方式将室内空气经过空气调节腔加热处理后送入所述试验平台库体的试验室内；

所述温湿度彩色液晶触摸显示屏用于与制冷系统、加湿系统、加热系统、送风系统以及所述移动式原型疲劳试验加载机系统电连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统还包括空气调节柜10；所述空气调节柜10设置在所述试验平台库体1的边侧处；所述空气调节柜10内设置有由蒸发器、钛管电加热器、风机、风机涡轮、被控加热电路构成的蒸汽加热装置。

优选的，作为一种可实施方案；所述板式无砟轨道结构上方设置有液体喷淋装置。

优选的，作为一种可实施方案；所述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统还包括所述传感监测检测系统和辅助设置及设备保障系统；

其中，所述传感监测检测系统包括多个温度、应力应变、位移传感器以及动态测试仪、单片机和数据接收装置；

所述辅助设置及设备保障系统设置有多重安全保护装置；所述辅助设置及设备保障系统包括蜂鸣器、用于提供声光报警的指示灯、接地保护装置、加热器短路保护装置、鼓风电机超载保护、独立超温保护系统、漏电断路器、室内急停按钮控制开关、应急灯、消防设备。

优选的，作为一种可实施方案；所述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统还包括计算机装置；所述计算机装置设置在所述试验平台库体的外部；所述计算机装置分别与所述大型步入式温湿度控制系统、所述移动式原型疲劳试验加载机系统和所述传感监测检测系统连接。

与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：

本发明提供的一种高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，分析上述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统的主要构造可知：上述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统其主要由试验平台库体、大型步入式温湿度控制系统、板式无砟轨道结构、移动式原型疲劳试验加载机系统等结构构造；

其中：所述试验平台库体包括由多个库体面围成的库体本体、设置在库体本体侧面的大门和观测窗以及设置在所述库体本体底部的换气装置和试验平台底座；

所述大型步入式温湿度控制系统设置在所述试验平台库体的侧壁处；所述大型步入式温湿度控制系统用于对所述试验平台库体内空气实施升温控制操作、降温控制操作以及加湿控制动作；

所述板式无砟轨道结构设置在所述试验平台库体的内部；

所述移动式原型疲劳试验加载机系统包括疲劳试验加载机和移动式加力架；所述移动式加力架设置在所述试验平台库体的外部，且所述疲劳试验加载机设置在所述试验平台库体的所述板式无砟轨道结构上部；所述移动式加力架用于将所述疲劳试验加载机连接布置在所述板式无砟轨道结构的上部。

在整个试验方法过程中，试验平台库体是主要的壳体结构，其为内部的板式无砟轨道结构提供了保护以及试验场所，保证了可以模拟出多种显示试验场景；上述板式无砟轨道结构采用真实的板式无砟轨道系统，并设置在所述试验平台库体的内部；大型步入式温湿度控制系统用于对所述试验平台库体内空气实施升温控制操作、降温控制操作以及加湿控制动作(模拟出升降温、复杂温度循环、温度梯度、雨水等复杂的应用场景)；同时移动式加力架用于将所述疲劳试验加载机连接布置在所述板式无砟轨道结构的上部，该移动式原型疲劳试验加载机系统则对板式无砟轨道结构实施载荷加载工作，从而对模拟列车荷载的场景。

很显然，上述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，可用于模拟真实复杂气候环境条件，且不局限于轨道结构系统方面，不仅能分析复杂温度循环、雨水、冻融、列车荷载等外界因素对高速铁路无砟轨道结构、下部基础的影响以及轨道结构服役状态等，还可应用于桥梁、路基、路面、材料等其他领域的多种结构、部件、设备的相关试验与测试，使用范围广泛，具有良好的经济效益和社会效益；

同时本发明提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其结构布置合理，能够适应长期、稳定、安全、可靠的试验需要，能够满足用户从事长期使用要求，且使用、操作、维修方便，有良好的用户界面，使得操作和监测都更加简单和直观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统的外部整体结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统的内部整体结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统的安装有完整板式无砟轨道结构后的内部整体结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统的部分控制原理示意图；

图5为本发明实施例一提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统中的移动式加力架结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统中的疲劳试验加载机结构示意图；

图7为本发明实施例一提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统的俯视透视结构示意图。

标号：

试验平台库体1；

大型步入式温湿度控制系统2；制冷系统21；加湿系统22；加热系统23；送风系统24；PID控制系统25；制冷机组211；水泵212；水池213；

板式无砟轨道结构3；

移动式原型疲劳试验加载机系统4；疲劳试验加载机41；移动式加力架42；

传感监测检测系统5；

辅助设置及设备保障系统6；

大门7；

观测窗8；

试验平台底座9；

空气调节柜10；

计算机装置11；

温度、应力应变、位移传感器12。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，某些指示的方位或位置关系的词语，其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。

在本发明的描述中，需要说明的是，“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一

参见图1以及图2、图3，本发明实施例一提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，包括试验平台库体1、大型步入式温湿度控制系统2、板式无砟轨道结构3、移动式原型疲劳试验加载机系统4；

其中：所述试验平台库体1包括由多个库体面围成的库体本体、设置在库体本体侧面的大门7和观测窗8以及设置在所述库体本体底部的换气装置和试验平台底座9；

所述大型步入式温湿度控制系统2设置在所述试验平台库体1 的侧壁处；所述大型步入式温湿度控制系统2用于对所述试验平台库体1内空气实施升温控制操作、降温控制操作以及加湿控制动作；

所述板式无砟轨道结构3设置在所述试验平台库体1的内部；

所述移动式原型疲劳试验加载机系统4包括疲劳试验加载机41 和移动式加力架42；所述移动式加力架设置在所述试验平台库体1 的外部，且所述疲劳试验加载机设置在所述试验平台库体1的所述板式无砟轨道结构3上部；所述移动式加力架用于将所述疲劳试验加载机连接布置在所述板式无砟轨道结构3的上部。

本发明实施例一提供的上述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其主要由试验平台库体1、大型步入式温湿度控制系统2、板式无砟轨道结构3、移动式原型疲劳试验加载机系统4、传感监测检测系统5(即多手段融合的传感监测检测系统)以及辅助设置及设备保障系统6构成。其中，大型步入式温湿度控制系统2装备有高精度智能化的温、湿度调节显示一体化控制系统，包括制冷系统21、加湿系统22、加热系统23、送风系统24和PID控制系统25和温湿度彩色液晶触摸显示屏；所述大型步入式温湿度控制系统2设置在所述试验平台库体1的侧壁处；所述大型步入式温湿度控制系统2用于对所述试验平台库体1内空气实施升温控制操作、降温控制操作以及加湿控制动作；所述板式无砟轨道结构3设置在所述试验平台库体1 的内部；所述移动式原型疲劳试验加载机系统4包括疲劳试验加载机和移动式加力架；所述移动式加力架设置在所述试验平台库体1的外部，且所述疲劳试验加载机设置在所述试验平台库体1的所述板式无砟轨道结构3上部；所述移动式加力架用于将所述疲劳试验加载机连接布置在所述板式无砟轨道结构3的上部。

在整个试验方法过程中，试验平台库体1是主要的壳体结构，其为内部的板式无砟轨道结构3提供了保护以及试验场所，保证了可以模拟出多种显示试验场景；上述板式无砟轨道结构3采用真实的板式无砟轨道系统，并设置在所述试验平台库体1的内部；大型步入式温湿度控制系统2用于对所述试验平台库体1内空气实施升温控制操作、降温控制操作以及加湿控制动作(模拟出升降温、复杂温度循环、温度梯度、雨水等复杂的应用场景)；同时移动式加力架用于将所述疲劳试验加载机连接布置在板式无砟轨道结构3的上部，该移动式原型疲劳试验加载机系统4则对板式无砟轨道结构3实施载荷加载工作，从而对模拟列车荷载的场景。

下面对本发明实施例提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统的具体结构以及具体技术效果做一下详细说明：

优选的，作为一种可实施方案；如图1和图2所示，所述试验平台库体1的所述库体面包括由内至外依次设置的内胆层、中间夹层、外胆结构层；所述内胆层采用优质不锈钢板；所述外胆结构层采用优质彩钢板，所述中间夹层为聚氨脂硬质发泡填充层；所述大门为彩钢板门，所述大门上装有观测窗。

需要说明的是，所述试验平台库体1的所述库体面采用内胆层、中间夹层、外胆结构层三层结构设计；内胆层采用优质不锈钢板，外胆结构层采用优质彩钢板，中间夹层填充保温介质，材料为聚氨脂硬质发泡；因此说上述库体面均采用隔热性能强、质轻耐抗击、防锈蚀的材料，实现库体的保温、隔热以及防腐等功能。另外大门材料同样采用彩钢板，大门拉手为内外开启式，大门以及侧面装有观测窗。

关于试验平台库体1的主要结构构造：试验平台库体1外部设计了大门(例如双开式及单开式大门)、观测窗、计算机装置、配电设备、通风装置、温湿度调节器、消防设备等部件。试验平台外部与内部整体示意图如图1、图2所示，试验平台库体1外形尺寸设计为长度尺寸24.6m，宽度尺寸为5.6m，其高度尺寸为3.15m；试验平台库体1其内部尺寸：长度尺寸为23.5m，宽度尺寸为4.5m，其高度尺寸为2.5m，体积为265立方米；其中单开门尺寸，门体宽度尺寸为0.8m，高度尺寸为2.0m；双开门尺寸，门整体宽度尺寸为4.5m，高度尺寸为2.6m；侧面观测窗其窗体宽度3.0m，高度尺寸为0.9m。

优选的，作为一种可实施方案；如图2所示，所述试验平台底座 9包括由多根槽钢焊接而成的网式框架和设置在网式框架表面上的底座板；所述底座板包括彩钢板和不锈钢板；所述试验平台底座9 的宽度大于所述试验平台库体1的宽度；在所述试验平台底座9的宽度上两侧预留有用于所述移动式加力架移动通过的通道，且所述试验平台底座9上还预留有排水沟。

需要说明的是，试验平台结构底座采用8#槽钢焊接成网式框架，以便于在水平条件下能承受平台及人员试件的重量，而底面不产生凹凸不平及开裂等现象。上述底座板表面采用加厚1.2mm彩钢板外加SUS203#不锈钢板补强耐磨损。同时试验平台底座两侧预留一定宽度的通道，以方便试验准备过程中的操作以及加力架的移动，并预留一定宽度的排水沟防止积水。

优选的，作为一种可实施方案；如图3以及图7所示，通过图7 所示意的俯视透视结构可以清楚看到板式无砟轨道结构3的结构构造；在所述板式无砟轨道结构3的具体结构中；所述板式无砟轨道结构3由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、水泥乳化沥青砂浆调整层以及支承层组成。

需要说明的是，在板式无砟轨道结构3的具体结构中，综合考虑各种型号轨道板尺寸，以3块CRTSⅡ型板式无砟轨道板为例进行试验，铺设时按照实际轨道结构进行铺设，包括钢轨、弹性扣件、预制轨道板、水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)调整层及支承层(底座)，轨道结构高度为779mm。轨道板采用工厂化预制，相互之间通过纵向精轧螺纹钢筋紧密连接，每块轨道板长度为6450mm，宽度为2550mm，厚度为200mm；支承层在试验平台底座表面上设置，顶面宽度为 2950mm，地面宽度为3250mm，厚度为300mm，轨道外侧支承层表面采用乳化沥青进行表面处理；CA砂浆调整层厚度为30mm；钢轨采用 60kg/m钢轨；扣件选用WJ－8C型扣件。

优选的，作为一种可实施方案；如图5以及图6所示，在所述移动式原型疲劳试验加载机系统4的具体结构中；所述疲劳试验加载机具体为50吨级伺服驱动机；所述移动式加力架还包括反力架横梁1 根、反力架立柱2根、自平衡反力梁2根、分配梁8根。

需要说明的是，所述疲劳试验加载机具体为50吨级伺服驱动机；所述移动式加力架还包括反力架横梁1个、反力架立柱2根、自平衡反力梁2根、分配梁8根；两根所述反力架立柱分别设置在所述试验平台库体1的两侧，所述反力架横梁设置两根所述反力架立柱顶部之间，且所述自平衡反力梁设置在两根所述反力架立柱中部之间；

将定制的50t疲劳试验加载机通过移动式加力架布置在轨道结构的上部，其剖面图如图6所示，试验中可以对板端处、板中位置分别实现加载，疲劳(动力)荷载为500kN。

优选的，作为一种可实施方案；如图4所示，所述大型步入式温湿度控制系统2包括制冷系统21、加湿系统22、加热系统23、送风系统24和PID控制系统25和温湿度彩色液晶触摸显示屏；

所述制冷系统21包括制冷机组211(即环保冷媒冷冻机)、水泵 212、水池213；所述制冷机组211通过所述水泵212与所述水池213 相连通；所述制冷机组211用于使用环保冷媒产生冷冻水并输出实现所述试验平台库体1内部的空气降温操作；需要说明的是；制冷机组通过水泵与水池相连，使用环保冷媒产生冷冻水，并经过制冷器来对内部空气实现降温，从而保证试验效果的可靠性。同时上述制冷系统采用二元式低温回路系统设计，其自控装置能随温度的设定值自动选择运转制冷回路，并于不同温域采用不同压缩机工作使设备使用寿命更长。

所述加热系统23包括蒸汽加热装置；所述蒸汽加热装置包括蒸发器和钛管电加热器、风机、风机涡轮、被控加热电路；所述蒸发器和所述钛管电加热器连接，且所述被控加热电路分别与PID控制系统25以及钛管电加热器电连接；所述风机和所述风机涡轮设置在送风系统上；所述PID控制系统25用于控制对实现被控加热电路的接通和断开；所述空气调节柜10内设置有由蒸发器、钛管电加热器、风机、风机涡轮、被控加热电路构成的蒸汽加热装置。需要说明的是；在试验平台库体侧设置一个空气调节柜，厚度为450mm，在其中安装蒸发器、钛管电加热器、风机、风机蜗管等设备，空气调节腔内的所有元件均作反腐处理；

所述送风系统24包括由上送风管道，下回风管道构成的循环送风系统；所述加热系统23与所述送风系统24连通；所述送风系统 24用于通过上送风和下回风方式将室内空气经过空气调节腔加热处理后送入所述试验平台库体1的试验室内；需要说明的是；加热系统 25采用上送风、下回风的送风系统，使室内空气经过空气调节腔加热处理后送入试验室内，达成一个循环，实现试验室的升温模拟。同时在送风系统中；其主要采用多翼式送风机实现强力送风循环，避免任何死角，可使测试区域内温湿度分布均匀。风路循环出风回风设计，风压、风速均符合测试标准，并可使开门瞬间温湿度回稳时间快。升温、降温、加湿系统完全独立可提高效率，降低测试成本，增长寿命，减低故障率。

优选的，作为一种可实施方案；所述板式无砟轨道结构3上方设置有液体喷淋装置。需要说明的是；所述板式无砟轨道结构3上方设置液体喷淋装置，以模拟雨水冲刷，冻融循环等环境。

优选的，作为一种可实施方案；所述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统还包括所述传感监测检测系统5和辅助设置及设备保障系统6；

其中，所述传感监测检测系统5包括多个温度、应力应变、位移传感器以及动态测试仪、单片机数据接收装置，可基于光纤光栅、修正应力－应变、视频等监测技术对试验室内温度以及轨道结构或其他试验对象在荷载作用下的应力、应变、位移等进行实时和长期监测。

所述辅助设置及设备保障系统6配备多重安全保护装置，如蜂鸣器、指示灯提供声光报警、独立超温保护系统、室内急停按钮控制开关等，并配备应急灯、消防设备，以保障设备安全。

需要说明的是；该辅助设置及设备保障系统6，包括漏电断路器、室内急停按钮控制开关、设备安全防护、安全可靠的接地保护装置、加热器短路保护、鼓风电机超载保护、制冷机超压超载保护、蜂鸣器、独立超温保护系统等，能有效保障设备安全，同时配备应急灯，消防设备等，保证消防安全。

优选的，作为一种可实施方案；所述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统还包括计算机装置11；所述计算机装置11设置在所述试验平台库体1的外部；所述计算机装置11分别与所述大型步入式温湿度控制系统2、所述移动式原型疲劳试验加载机系统4和传感监测检测系统5连接。需要说明的是；上述传感监测检测系统5用于实时进行试验监测数据，并将监测数据发送至计算机装置11；所述计算机装置11用于存储以及监测数据；所述温湿度彩色液晶触摸显示屏用于通过控制来实现调节温湿度，所述温湿度彩色液晶触摸显示屏还用于通过所述移动式原型疲劳试验加载机系统4控制加载力的控制。

本发明实施例提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统具有如下方面的技术优势：

一、本发明提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，可用于模拟真实复杂气候环境条件，且不局限于轨道结构系统方面，不仅能分析复杂温度循环、雨水、冻融、列车荷载等外界因素对高速铁路无砟轨道结构、下部基础的影响以及轨道结构服役状态等，还可应用于桥梁、路基、路面、材料等其他领域的多种结构、部件、设备的相关试验与测试，使用范围广泛，具有良好的经济效益和社会效益；

二、同时本发明提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其结构布置合理，能够适应长期、稳定、安全、可靠的试验需要，能够满足用户从事长期使用要求，且使用、操作、维修方便，有良好的用户界面，使得操作和监测都更加简单和直观。

基于以上诸多显著的技术优势，本发明提供的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统必将带来良好的市场前景和经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其特征在于，包括试验平台库体(1)、大型步入式温湿度控制系统(2)、板式无砟轨道结构(3)、移动式原型疲劳试验加载机系统(4)；

其中：所述试验平台库体(1)包括由多个库体面围成的库体本体、设置在库体本体侧面的大门(7)和观测窗(8)以及设置在所述库体本体底部的换气装置和试验平台底座(9)；

所述大型步入式温湿度控制系统(2)设置在所述试验平台库体(1)的侧壁处；所述大型步入式温湿度控制系统(2)用于对所述试验平台库体(1)内空气实施升温控制操作、降温控制操作以及加湿控制动作；

所述板式无砟轨道结构(3)设置在所述试验平台库体(1)的内部；

所述移动式原型疲劳试验加载机系统(4)包括疲劳试验加载机和移动式加力架；所述移动式加力架设置在所述试验平台库体(1)的外部，且所述疲劳试验加载机设置在所述试验平台库体(1)的所述板式无砟轨道结构(3)上部；所述移动式加力架用于将所述疲劳试验加载机连接布置在所述板式无砟轨道结构(3)的上部。

2.如权利要求1所述的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其特征在于，

所述试验平台库体(1)的所述库体面包括由内至外依次设置的内胆层、中间夹层、外胆结构层；

所述内胆层采用优质不锈钢板；所述外胆结构层采用优质彩钢板，所述中间夹层为聚氨脂硬质发泡填充层；所述大门为彩钢板门，所述大门上装有观测窗。

3.如权利要求1所述的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其特征在于，

所述试验平台底座(9)包括由多根槽钢焊接而成的网式框架和设置在网式框架表面上的底座板；所述底座板包括彩钢板和不锈钢板；

所述试验平台底座(9)的宽度大于所述试验平台库体(1)的宽度；在所述试验平台底座(9)的宽度上两侧预留有用于所述移动式加力架移动通过的通道，且所述试验平台底座(9)上还预留有排水沟。

4.如权利要求1所述的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其特征在于，

在所述板式无砟轨道结构(3)的具体结构中；所述板式无砟轨道结构(3)由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、水泥乳化沥青砂浆调整层以及支承层组成。

5.如权利要求1所述的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其特征在于，

在所述移动式原型疲劳试验加载机系统(4)的具体结构中；所述疲劳试验加载机具体为50吨级伺服驱动机；所述移动式加力架还包括反力架横梁1根、反力架立柱2根、自平衡反力梁2根、分配梁8根。

6.如权利要求1所述的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其特征在于，

在所述大型步入式温湿度控制系统(2)具体结构中；所述大型步入式温湿度控制系统(2)包括制冷系统(21)、加湿系统(22)、加热系统(23)、送风系统(24)和PID控制系统(25)和温湿度彩色液晶触摸显示屏；

所述制冷系统(21)包括制冷机组(211)、水泵(212)、水池(213)；所述制冷机组(211)通过所述水泵(212)与所述水池(213)相连通；所述制冷机组(211)用于使用环保冷媒产生冷冻水并输出实现所述试验平台库体(1)内部的空气降温操作；

所述加热系统(23)包括蒸汽加热装置；所述蒸汽加热装置包括蒸发器和钛管电加热器、风机、风机涡轮、被控加热电路；所述蒸发器和所述钛管电加热器连接，且所述被控加热电路分别与PID控制系统(25)以及钛管电加热器电连接；所述风机和所述风机涡轮设置在送风系统上；所述PID控制系统(25)用于控制实现被控加热电路的接通和断开；

所述送风系统(24)包括由上送风管道，下回风管道构成的循环送风系统；所述加热系统(23)与所述送风系统(24)连通；所述送风系统(24)用于通过上送风和下回风方式将室内空气经过空气调节腔加热处理后送入所述试验平台库体(1)的试验室内；

所述温湿度彩色液晶触摸显示屏用于与制冷系统(21)、加湿系统(22)、加热系统(23)、送风系统(24)以及所述移动式原型疲劳试验加载机系统(4)电连接。

7.如权利要求1所述的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其特征在于，

所述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统还包括空气调节柜(10)；所述空气调节柜(10)设置在所述试验平台库体(1)的边侧处；所述空气调节柜(10)内设置有由蒸发器、钛管电加热器、风机、风机涡轮、被控加热电路构成的蒸汽加热装置。

8.如权利要求1所述的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其特征在于，

所述板式无砟轨道结构(3)上方设置有液体喷淋装置。

9.如权利要求1所述的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其特征在于，

所述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统还包括传感监测检测系统(5)和辅助设置及设备保障系统(6)；

其中，所述传感监测检测系统(5)包括多个温度、应力应变、位移传感器以及动态测试仪、单片机和数据接收装置；

所述辅助设置及设备保障系统(6)设置有多重安全保护装置；所述辅助设置及设备保障系统(6)包括蜂鸣器、用于提供声光报警的指示灯、接地保护装置、加热器短路保护装置、鼓风电机超载保护、独立超温保护系统、漏电断路器、室内急停按钮控制开关、应急灯、消防设备。

10.如权利要求9所述的高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统，其特征在于，

所述高速铁路无砟轨道复杂环境模拟试验系统还包括计算机装置(11)；所述计算机装置(11)设置在所述试验平台库体(1)的外部；所述计算机装置(11)分别与所述大型步入式温湿度控制系统(2)、所述移动式原型疲劳试验加载机系统(4)和所述传感监测检测系统(5)连接。