CN215953216U - 一种钢轨侧推测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钢轨侧推测试装置，属于测力装置领域。本实用新型所涉及的钢轨侧推测试装置，因为具有用于承载施压装置施加的压力的盖板、具有一个与盖板的上表面呈一定夹角的第一斜面的第一传力块、侧面形成有一个第二斜面的第二传力块、用于承托导轨的承托板以及用于检测导轨的底部受力情况的测力传感器，所以，本实用新型钢轨侧推测试装置能够改变施压装置施加的压力的方向，从而模拟轨道交通中车辆在弯道路段对钢轨的施压状态并对所述钢轨的底部的受力情况进行检测。

Description

一种钢轨侧推测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种测力装置，具体涉及一种钢轨侧推测试装置。

背景技术

轨道交通中车辆在经过弯道时，车辆的轮毂作用于钢轨上的力除了竖直向下的重力，还有横向的作用力。横向的作用力作用在钢轨上会使钢轨有扭转的趋势，而这种趋势对钢轨的寿命和列车的运行是有害的。

为了减小这个横向作用力，一般的做法是把钢轨安装在一个斜面上，再通过设置橡胶减振垫板等措施可以在很大程度上消减横向的作用力对轨道的影响。虽然该措施能有效降低离心力的影响，但在弯道处的垫板由于离心力的作用，其使用寿命相比直线段的垫板差一些，为了能延长垫板的使用寿命，需要对垫板的受力情况进行研究分析。

现有技术中对垫板的受力情况进行研究分析的方法是把钢轨和橡胶垫板按实际的装配关系安装好，布置相应的检测输出设备，然后放在万能液压试验机上加载载荷测试，模拟轮毂对钢轨的载荷作用，这样就可以从检测输出设备读出检测数据，从而分析其受力变形情况。

然而，由于这种测试方法无法模拟离心力的作用，因此也就无法检测安装在位于弯道斜面上的垫板的受力情况。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够模拟轨道交通中车辆在弯道路段对钢轨的施压状态并对钢轨的底部的受力情况进行检测的钢轨侧推测试装置。

本实用新型提供了一种钢轨侧推测试装置，具有这样的特征，包括：盖板，用于接收所述施压装置施加的与所述盖板的顶面相垂直的压力；第一传力块，形成在所述盖板的底部，具有一个与所述盖板的上表面呈一定夹角的第一斜面，用于将与所述盖板的顶面相垂直的压力转化为与所述第一斜面相垂直的压力；第二传力块，设置在所述钢轨的顶部，其侧面形成有一个第二斜面，该第二斜面用于与所述第一斜面相抵接从而将所述与所述第一斜面相垂直的压力传递给所述钢轨；承托板，具有一个承托面，该承托面用于承托所述钢轨；以及测力传感器，设置在所述钢轨的底面以及所述承托面之间，用于检测所述钢轨的底部的受力情况，其中，所述承托面为与所述盖板的顶面呈一定夹角的斜面。

在本实用新型提供的钢轨侧推测试装置中，还可以具有这样的特征，还包括：限位块，设置在所述承托面在竖直方向上较高的一侧，用于防止所述钢轨从所述承托面上滑出。

在本实用新型提供的钢轨侧推测试装置中，还可以具有这样的特征，还包括：多根导柱，设置在所述承托板上，用于对所述盖板进行限位。

在本实用新型提供的钢轨侧推测试装置中，还可以具有这样的特征，还包括：第二传力块安装座，穿设在多根所述导柱上，该第二传力块安装座的中部具有一个容纳所述导轨的顶部以及所述第二传力块的空腔，用于安装所述第二传力块。

在本实用新型提供的钢轨侧推测试装置中，还可以具有这样的特征，还包括：限位板，可拆卸地安装在所述第二传力块安装座上，且位于所述第二传力块的上方，用于将所述第二传力块限位在所述空腔中。

在本实用新型提供的钢轨侧推测试装置中，还可以具有这样的特征：其中，所述导柱的数量为至少三个。

在本实用新型提供的钢轨侧推测试装置中，还可以具有这样的特征：其中，所述承托板呈矩形，所述导柱的数量为四个，四个所述导柱设置在所述底板的四个角部。

在本实用新型提供的钢轨侧推测试装置中，还可以具有这样的特征：其中，所述承托面与所述盖板的顶面的夹角为1.0°-1.5°。

在本实用新型提供的钢轨侧推测试装置中，还可以具有这样的特征：其中，所述第二斜面与所述盖板的顶面的夹角为55°-70°。

在本实用新型提供的钢轨侧推测试装置中，还可以具有这样的特征：其中，所述测力传感器为矩阵式贴片传感器。

实用新型的作用与效果

根据本实用新型所涉及的钢轨侧推测试装置，因为具有用于承载施压装置施加的压力的盖板、具有一个与盖板的上表面呈一定夹角的第一斜面的第一传力块、侧面形成有一个第二斜面的第二传力块、用于承托导轨的承托板以及用于检测导轨的底部受力情况的测力传感器，所以，本实用新型钢轨侧推测试装置能够改变施压装置施加的压力的方向，从而模拟轨道交通中车辆在弯道路段对钢轨的施压状态并对所述钢轨的底部的受力情况进行检测。

附图说明

图1是实施例中钢轨侧推测试装置的结构示意图；

图2是实施例中钢轨侧推测试装置的爆炸图；以及

图3是实施例中钢轨侧推测试装置的使用状态图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是实施例中钢轨侧推测试装置的原理分析图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本实用新型作具体阐述。

<实施例>

图1是实施例中钢轨侧推测试装置的结构示意图，图2是实施例中钢轨侧推测试装置的爆炸图，图3是实施例中钢轨侧推测试装置的使用状态图，图4是图3的A-A剖视图。

如图1-4所示，本实施例提供的钢轨侧推测试装置10，用于与施压装置(图中未示出)相配合，模拟轨道交通中车辆在弯道路段对钢轨90的施压状态并对钢轨90的底部的受力情况进行检测，包括：盖板11、第一传力块12、第二传力块安装座13、第二传力块14、限位板15、承托板16、测力传感器(图中未示出)、限位件17以及四个导柱18。

盖板11为一块矩形板，其顶面为平面，四个角部分别穿设在四个导柱18上，用于接收施压装置施加的与盖板11的顶面相垂直的压力。

第一传力块12形成在盖板11的底面上，且与盖板11一体成型，具有一个与盖板11的上表面呈一定夹角的第一斜面19。第一传力块12用于将与盖板11的顶面相垂直的压力转化为与第一斜面19相垂直的压力并传递给第二传力块14。在本实施例中，第一斜面19与盖板11的上表面的夹角为55°。在别的实施方式中，可以根据实际需求选用具有不同夹角的第一传力块12。

第二传力块安装座13穿设在四个导柱18上，其中部具有一个向上突起的突起块21，该突起块21内形成有一个用于容纳导轨90的顶部以及第二传力块14的空腔。

第二传力块14安装在第二传力块安装座13的空腔中，并覆盖在钢轨90的顶部。第二传力块14的底面为与钢轨顶部相适配的弧形。第二传力块14的侧面形成有一个第二斜面20，该第二斜面20与盖板11的上表面的夹角与第一斜面相同，用于与第一斜面19相抵接从而将与第一斜面19垂直的压力传递给钢轨90。在本实施例中，第二斜面19与盖板11的上表面的夹角也为55°。

限位板15通过螺栓23安装在第二传力块安装座13上，并覆盖在第二传力块14上，用于防止第二传力块14从第二传力块安装座13脱出。

承托板16呈矩形，与盖板11平行设置，其中部具有一个承托面22，该承托面22用于承托钢轨90。在本实施例中，承托面22相对于盖板11上表面的坡度为1:40，即1.33°。

测力传感器设置在钢轨90的底面以及承托面22之间，用于检测钢轨90的底部的受力情况。在本实施例中，测力传感器选用矩阵式贴片传感器，在其他实施方式中，可以根据实际情况选用别的类型的测力传感器。

限位件17设置在承托面22在竖直方向上较高的一侧，用于防止钢轨90从承托面22上滑出。在本实施例中，限位件17与承托板16一体成型。

四个导柱18分别设置在承托板16的四个角部上，并向上延伸，用于对盖板11以及第二传力块安装座13进行限位。

图5是实施例中钢轨侧推测试装置的原理分析图。

如图5所示，AB两个物体通过中间的斜面接触受力，当A物体受到竖向力F作用时，因横向自由度受限，A物体向下运动，通过斜面把力传递给B物体，FA转换为垂直于斜面的力FB，可以分解为横向力F1、竖向力F2以及斜面方向的摩擦力，此处摩擦力对整体影响较小，可以不作为影响因素。F1为B物体施加偏转力，F2为B物体施加下压力，B物体在底部和侧部支点受限的情况下，因其有一定的高度，受力处与底部形成力矩，在F1作用下，使得B物体有偏转的趋势，该趋势导致B物体底部靠近支点处受力较大Fmax，远离处受力Fmin较小。

本实施例提供的钢轨侧推测试装置10的使用步骤如下：

步骤1，将测力传感器设置在承托板16的承托面22上，再将导轨90放置在测力传感器上，从而使得测力传感器能够检测到导轨90的底部的受力情况；

步骤2，将第二传力块安装座13套设在导柱18上并使得导轨90的顶部位于第二传力块安装座13的空腔中；

步骤3，将第二传力块14安装在第二传力块安装座13的空腔中，并使得第二传力块14底部与导轨90的顶部相抵接，将限位板15覆盖上第二传力块14上，并使用螺栓23将限位板固定在第二传力块安装座13上从而将第二传力块14限位在第二传力块安装座13的空腔中；

步骤4，将盖板11套设在导柱18上并使得第一传力块12的第一斜面19与第二传力块14的第二斜面20相抵接；

步骤5，使用施压装置对盖板11的顶面施加与盖板11的顶面相垂直的压力，在本实施例中，施压装置为万能试验机。当施压装置的施加的压力加载在盖板11上时，盖板11下移，并通过第一传力块12把压力传递给第二传力块14。由于第一传力面19以及第二传力面20为斜面，因此竖直向下的压力被转化为与第一传力面19相垂直的力，第二传力块14将与第一传力面19相垂直的力传递给钢轨90，力在钢轨90上的作用部位与实际经过弯道时的车辆与钢轨的作用部位基本一致。此时，设置在钢轨90的底部的测力传感器可以测出钢轨90的底部不同部位的受力情况供后续的研究分析。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的钢轨侧推测试装置，因为具有用于承载施压装置施加的压力的盖板、具有一个与盖板的上表面呈一定夹角的第一斜面的第一传力块、侧面形成有一个第二斜面的第二传力块、用于承托导轨的承托板以及用于检测导轨的底部受力情况的测力传感器，所以，本实用新型钢轨侧推测试装置能够改变施压装置施加的压力的方向，从而模拟轨道交通中车辆在弯道路段对钢轨的施压状态并对所述钢轨的底部的受力情况进行检测。

进一步地，由于还具有第二传力块安装座以及限位板，所以，本实施例提供的钢轨侧推测试装置能够在进行测试时很好地固定第二传力块防止其移位从而影响测试结果。

进一步地，由于还具有限位块，所以，本实施例提供的钢轨侧推测试装置能够在进行测试时防止钢轨从承托面上滑出。

更进一步地，由于使用的测力传感器为矩阵式贴片传感器，所以本实施例提供的钢轨侧推测试装置能够更为准确地测出钢轨的底部不同部位的受力情况供后续的研究分析。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢轨侧推测试装置，用于与施压装置相配合，模拟轨道交通中车辆在弯道路段对钢轨的施压状态并对所述钢轨的底部的受力情况进行检测，其特征在于，包括：

盖板，用于接收所述施压装置施加的与所述盖板的顶面相垂直的压力；

第一传力块，形成在所述盖板的底部，具有一个与所述盖板的上表面呈一定夹角的第一斜面，用于将与所述盖板的顶面相垂直的压力转化为与所述第一斜面相垂直的压力；

第二传力块，设置在所述钢轨的顶部，其侧面形成有一个第二斜面，该第二斜面用于与所述第一斜面相抵接从而将所述与所述第一斜面相垂直的压力传递给所述钢轨；

承托板，具有一个承托面，该承托面用于承托所述钢轨；以及

测力传感器，设置在所述钢轨的底面以及所述承托面之间，用于检测所述钢轨的底部的受力情况，

其中，所述承托面为与所述盖板的顶面呈一定夹角的斜面。

2.根据权利要求1所述的钢轨侧推测试装置，其特征在于，还包括：

限位块，设置在所述承托面在竖直方向上较高的一侧，用于防止所述钢轨从所述承托面上滑出。

3.根据权利要求1所述的钢轨侧推测试装置，其特征在于，还包括：

多根导柱，设置在所述承托板上，用于对所述盖板进行限位。

4.根据权利要求3所述的钢轨侧推测试装置，其特征在于，还包括：

第二传力块安装座，穿设在多根所述导柱上，该第二传力块安装座的中部具有一个容纳所述钢轨的顶部以及所述第二传力块的空腔，用于安装所述第二传力块。

5.根据权利要求4所述的钢轨侧推测试装置，其特征在于，还包括：

限位板，可拆卸地安装在所述第二传力块安装座上，且位于所述第二传力块的上方，用于将所述第二传力块限位在所述空腔中。

6.根据权利要求3所述的钢轨侧推测试装置，其特征在于，

其中，所述导柱的数量为至少三个。

7.根据权利要求6所述的钢轨侧推测试装置，其特征在于，

其中，所述承托板呈矩形，

所述导柱的数量为四个，

四个所述导柱设置在所述承托板的四个角部。

8.根据权利要求1所述的钢轨侧推测试装置，其特征在于：

其中，所述承托面与所述盖板的顶面的夹角为1.0°-1.5°。

9.根据权利要求1所述的钢轨侧推测试装置，其特征在于：

其中，所述第二斜面与所述盖板的顶面的夹角为55°-70°。

10.根据权利要求1所述的钢轨侧推测试装置，其特征在于，

其中，所述测力传感器为矩阵式贴片传感器。

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