CN219348398U - 一种往复加速加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种往复加速加载装置，其包括固定安装在箱梁上的加载轨道、滑动安装在加载轨道上的加载车体、安装在加载车体内的横移装置、铰接在横移装置底部的加载车桥以及安装在加载车桥顶部的纵移装置，本实用新型可根据所需试验段长度进行拼装，安装拆卸方便，便于转运拼装，同时使加载长度可调，可实现不同有效加载长度的组合，通过加载液压缸液压杆的压力作用在横梁上，形成对加载车轮的压力即模拟车辆的实际载荷对路面的加载。加载过程中通过电动推杆伸缩带动侧移导向滑块和加载车轮沿导向压板在加载轨道的宽度方向之间移动，模拟车辆行驶过程中的变道过程，实现各种条件的加载试验，同时具有较低的维护成本。

Description

一种往复加速加载装置

技术领域

本实用新型涉及一种往复加速加载装置，属于车轮式路面测试设备技术领域。

背景技术

随着国家道桥基础建设的投入不断加大，建设速度的加快，同时对于道路和桥梁建设技术的要求越来越高。长期以来对已经铺装的路面及桥面的检测和测试使用国外设备，而国外设备适用性差，使用成本高，维护困难。

目前已经建成的公路或桥梁普遍采用小型模型试验和足尺模型试验，小型模型试验转运方便，成本低，但其加速加载轮胎为缩比例模型，故加载数据可用性差，不能准确反应的路面的实际情况。而当前国内外其它的大型足尺模型试验装置转场困难，维护成本高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种模拟车辆的实际载荷对路面的加载、模拟车辆行驶过程中的变道且易于转运拼装、加载长度可调的往复加速加载装置。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型包括固定安装在箱梁长度方向上的加载轨道、滑动安装在加载轨道上的加载车体、安装在加载车体内的横移装置、铰接在横移装置底部的加载车桥以及安装在加载车桥顶部的纵移装置，所述纵移装置设置在横移装置内；加载轨道包括直线轨道和设置在直线轨道两端的缓冲轨道，所述缓冲轨道呈坡形设置；所述加载车体在加载轨道上往复运动，横移装置带动加载车桥在加载轨道之间左、右移动，纵移装置带动加载车桥上、下移动。

本实用新型在箱梁端部两侧分别固定安装轨道缓冲支座，所述缓冲轨道安装在缓冲支座上，在箱梁每侧的两个缓冲支座之间间隔均匀安装高度相同的轨道支撑柱，所述缓冲轨道安装在缓冲支座上，所述直线轨道安装在轨道支撑柱上，所述缓冲轨道与直线轨道顺滑连接。

本实用新型所述横移装置包括固定安装在加载车体上的导向底板框架、安装在导向底板框架两侧的导向压板、滑动安装在导向底板框架内的侧移导向滑块、横向安装在导向底板框架上的电动推杆以及固定安装在侧移导向滑块底部的同步座；所述加载车桥与同步座一端铰接；所述电动推杆杆端与侧移导向滑块对应端固定连接，所述电动推杆缸体端与导向底板框架边框固定连接，所述导向压板位于侧移导向滑块两侧；在侧移导向滑块两侧壁上设置条形凸台，在导向压板侧边底面设置L形凹槽，所述凸台间隙设置在导向压板的L形凹槽与导向底板框架顶面之间内；侧移导向滑块内为贯穿的空腔，所述纵移装置穿过空腔与加载车桥固定连接；电动推杆伸缩带动侧移导向滑块和加载车桥沿导向压板在加载轨道的宽度方向之间移动。

本实用新型所述加载车桥包括加载臂、通过轮轴安装在加载臂上的加载车轮、位于加载车轮上方安装在加载臂上的横梁以及位于加载臂外侧安装在轮轴上的驱动电机组件；加载车轮为足尺标准载重轮胎；所述加载臂端部与同步座对应端铰接，所述纵移装置安装在横梁顶面。

本实用新型纵移装置包括竖直固定安装在横梁上的两个加载液压缸；加载液压缸伸缩带动加载车轮与路面或桥面接触或脱离。

本实用新型在加载车体两侧安装若干组导向轮组，导向轮组包括滑动设置在加载轨道的相应轨道上侧的导向轮A和下侧的导向轮B。

本实用新型所述加载车体包括上连接梁、设置在上连接梁两侧的侧向车架A和侧向车架B，所述导向底板框架安装在侧向车架A和侧向车架B之间。

本实用新型在侧向车架A上安装液压泵站、蓄能器和滑触线受电靴，在侧向车架B上安装控制器。

本实用新型的积极效果为：本实用新型加载车轮采用足尺标准载重轮胎，可通过液压的加载方式进行加速加载试验，缓冲轨道通过螺栓安装在缓冲支座上，直线轨道通过螺栓安装在轨道支撑柱上，缓冲轨道与直线轨道顺滑连接，这样可根据所需试验段长度进行拼装，安装拆卸方便，便于转运拼装，同时使加载长度可调，可实现不同有效加载长度的组合，通过加载液压缸液压杆的压力作用在横梁上，形成对加载车轮的压力即模拟车辆的实际载荷对路面的加载。加载过程中通过电动推杆伸缩带动侧移导向滑块和加载车轮沿导向压板在加载轨道的宽度方向之间移动，模拟车辆行驶过程中的变道过程，实现各种条件的加载试验，同时具有较低的维护成本。

附图说明

附图1为本实用新型结构示意图；

附图2为本实用新型缓冲支座结构示意图；

附图3为本实用新加载车体结构示意图；

附图4为本实用新型加载臂与同步座铰接结构示意图；

附图5为本实用新型侧移导向滑块结构示意图；

附图6为本实用新型横梁上安装加载液压缸结构示意图。

具体实施方式

如附图1-3所示，本实用新型包括固定安装在支撑箱梁100长度方向上的加载轨道1、滑动安装在加载轨道1上的加载车体2、安装在加载车体2内的横移装置、铰接在横移装置底部的述加载车桥以及安装在加载车桥顶部的纵移装置，加载轨道1为两根平行的轨道，所述纵移装置设置在横移装置内；加载轨道1包括直线轨道101和设置在直线轨道101两端的缓冲轨道102，所述缓冲轨道102呈坡形设置；所述加载车体2在加载轨道1上往复运动，横移装置带动加载车桥在加载轨道1之间左、右移动，纵移装置带动加载车桥上、下移动。

支撑箱梁100采用箱式结构，能够承受垂直方向的加载反力以及水平方向加载的侧移力；加载轨道1选用重轨，钢轨型号为60，其化学成分为U71Mn，所选重轨为铺设铁路干线、专用线、弯道及隧道用轨，能承受加载车体2运行时的压力、冲击载荷和摩擦力的作用。

本实用新型所述加载车体2包括上连接梁201、设置在上连接梁201两侧的侧向车架A202和侧向车架B203，在侧向车架A202上安装液压泵站19、蓄能器20和滑触线受电靴21，在侧向车架B203上安装控制器22，滑触线受电靴21与安装在轨道上方的滑触线连接；控制器22为西门子S7-400H系列PLC控制器，控制器22对本实用新型运行过程进行监控，采集数据，供试验人员进行观察和分析。在加载车体2两侧安装若干组导向轮组，导向轮组包括滑动设置在加载轨道1的相应轨道上侧的导向轮A161和下侧的导向轮B162。

如附图1-2所示，本实用新型在箱梁100端部两侧分别固定安装轨道缓冲支座17，所述缓冲轨道102安装在缓冲支座17上，安装缓冲支座17安装缓冲轨道102的顶面呈与缓冲轨道102匹配的坡形，在箱梁100每侧的两个缓冲支座17之间间隔均匀安装高度相同的若干个轨道支撑柱18，所述缓冲轨道102通过螺栓安装在缓冲支座17上，所述直线轨道101通过螺栓安装在轨道支撑柱18上，所述缓冲轨道102与直线轨道101顺滑连接，可根据所需试验段长度进行拼装，安装拆卸方便。

如附图4-6所示，本实用新型所述横移装置包括固定安装在加载车体2上的导向底板框架6、安装在导向底板框架6两侧的导向压板7、滑动安装在导向底板框架6内的侧移导向滑块9、横向安装在导向底板框架6上的电动推杆10以及固定安装在侧移导向滑块9底部的同步座8； 所述加载车桥与同步座8一端铰接；所述导向底板框架6安装在侧向车架A202和侧向车架B203之间。

本实用新型所述电动推杆10杆端与侧移导向滑块9对应端固定连接，所述电动推杆10缸体端与导向底板框架6边框固定连接，所述导向压板7位于侧移导向滑块9两侧；在侧移导向滑块9两侧壁上设置条形凸台11，在导向压板7侧边底面设置L形凹槽12，所述凸台11间隙设置在导向压板7的L形凹槽12与导向底板框架6顶面之间内；侧移导向滑块9内为贯穿的空腔13，所述纵移装置穿过空腔13与加载车桥固定连接；电动推杆10伸缩带动侧移导向滑块9和加载车桥沿导向压板7在加载轨道1的宽度方向之间移动，模拟车辆行驶过程中的变道过程。

本实用新型所述加载车桥包括加载臂3、通过轮轴安装在加载臂3上的加载车轮4、位于加载车轮4上方安装在加载臂3上的横梁5以及位于加载臂3外侧安装在轮轴上的驱动电机组件14；加载车轮4为足尺标准载重轮胎；驱动电机组件14包括驱动电机及与驱动电机连接的减速机；驱动电机组件14采用德国SEW品牌电机及减速机，通过变频实现转速的无级调整，加载车轮4上安装的旋转编码器实时检测运行转速，形成闭环回路，提高加载速度控制精度。本实施例试验轴载调整范围为50～100kN，运行速度满载工况下最高20km/h，加载车轮4侧移距离为700mm。通过加载车轮4与地面产生摩擦力，驱动加载车体2在加载轨道1上按照指定的方向加载运行。

所述加载臂3端部与同步座8对应端铰接，加载装置包括竖直固定安装在横梁5上的两个加载液压缸15；液压泵站19通过管路与蓄能器和加载液压缸15连接，蓄能器20具有储蓄能量、稳定压力、减少能耗、补偿漏损和吸收油压脉冲击力等功能；其结构为“囊壳”结构，内部的气囊充填惰性气体，而油腔充注液压油。油腔通过导油管、单向阀与加载液压缸15连接。当加载车轮4对路面加载时，加载液压缸15受到压缩，液压油被压入油腔中，而液压油为不可压缩介质，因此气囊受到液压油油压的作用而被压缩变形，此过程吸收了加载车轮4接地时冲击荷载产生的能量，同时保证加载车轮4对路面加载时荷载的恒定。加载液压缸15伸缩带动加载车轮4与路面或桥面接触或脱离。

采用本实用新型进行加载过程如下：本实用新型加载轨道1的缓冲轨道102通过螺栓安装在缓冲支座17上，所述直线轨道101通过螺栓安装在轨道支撑柱18上，拼装成试验段需要的长度。加载车体2通过两侧导向轮组与加载轨道1配合，在预定的轨道内按照规定的轨迹加载运动。通过滑触线供电使驱动电机组件推动加载车轮4转动，加载车轮4与路面摩擦推动加载车体2沿着加载轨道1运动，实现对路面的加速加载。控制器22控制加载车轮4在加载轨道1上双向加载，增加加载效率；缓冲轨道102节省了往复加载的制动和加速能量。启动液压泵站19工作，液压泵站19按照指定的压力输出至加载液压缸15，通过加载液压缸15液压杆的压力作用在横梁5上，形成对加载车轮4的压力即模拟车辆的实际载荷对路面的加载。通过对压力的无级调整实现不同载荷的加载试验。加载过程中通过电动推杆10伸缩带动侧移导向滑块9和加载车桥沿导向压板7在加载轨道1的宽度方向之间移动，模拟车辆行驶过程中的变道过程。

本实用新型加载车轮4采用足尺标准载重轮胎，可通过液压并配合配重的加载方式进行加速加载试验，缓冲轨道102通过螺栓安装在缓冲支座17上，直线轨道104通过螺栓安装在轨道支撑柱18上，这样可根据所需试验段长度进行拼装，安装拆卸方便，便于转运拼装，同时使加载长度可调，可实现不同有效加载长度的组合，通过加载液压缸15液压杆的压力作用在横梁5上，形成对加载车轮4的压力即模拟车辆的实际载荷对路面的加载。加载过程中通过电动推杆10伸缩带动侧移导向滑块9和加载车轮4沿导向压板7在加载轨道1的宽度方向之间移动，模拟车辆行驶过程中的变道过程。实现各种条件的加载试验，同时具有较低的维护成本。

最后说明的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种往复加速加载装置，其特征在于其包括固定安装在箱梁（100）长度方向上的加载轨道（1）、滑动安装在加载轨道（1）上的加载车体（2）、安装在加载车体（2）内的横移装置、铰接在横移装置底部的加载车桥以及安装在加载车桥顶部的纵移装置，所述纵移装置设置在横移装置内；

加载轨道（1）包括直线轨道（101）和设置在直线轨道（101）两端的缓冲轨道（102），所述缓冲轨道（102）呈坡形设置；

所述加载车体（2）在加载轨道（1）上往复运动，横移装置带动加载车桥在加载轨道（1）之间左、右移动，纵移装置带动加载车桥上、下移动。

2.根据权利要求1所述的一种往复加速加载装置，其特征在于在箱梁（100）端部两侧分别固定安装轨道缓冲支座（17），所述缓冲轨道（102）安装在缓冲支座（17）上，在箱梁（100）每侧的两个缓冲支座（17）之间间隔均匀安装高度相同的轨道支撑柱（18），所述直线轨道（101）安装在轨道支撑柱（18）上，所述缓冲轨道（102）与直线轨道（101）顺滑连接。

3.根据权利要求1所述的一种往复加速加载装置，其特征在于所述横移装置包括固定安装在加载车体（2）上的导向底板框架（6）、安装在导向底板框架（6）两侧的导向压板（7）、滑动安装在导向底板框架（6）内的侧移导向滑块（9）、横向安装在导向底板框架（6）上的电动推杆（10）以及固定安装在侧移导向滑块（9）底部的同步座（8）；所述加载车桥与同步座（8）一端铰接；

所述电动推杆（10）杆端与侧移导向滑块（9）对应端固定连接，所述电动推杆（10）缸体端与导向底板框架（6）边框固定连接，所述导向压板（7）位于侧移导向滑块（9）两侧；在侧移导向滑块（9）两侧壁上设置条形凸台（11），在导向压板（7）侧边底面设置L形凹槽（12），所述凸台（11）间隙设置在导向压板（7）的L形凹槽（12）与导向底板框架（6）顶面之间内；

侧移导向滑块（9）内为贯穿的空腔（13），所述纵移装置穿过空腔（13）与加载车桥固定连接；

电动推杆（10）伸缩带动侧移导向滑块（9）和加载车桥沿导向压板（7）在加载轨道（1）的宽度方向之间移动。

4.根据权利要求3所述的一种往复加速加载装置，其特征在于所述加载车桥包括加载臂（3）、通过轮轴安装在加载臂（3）上的加载车轮（4）、位于加载车轮（4）上方安装在加载臂（3）上的横梁（5）以及位于加载臂（3）外侧安装在轮轴上的驱动电机组件（14）；加载车轮（4）为足尺标准载重轮胎；

所述加载臂（3）端部与同步座（8）对应端铰接，所述纵移装置安装在横梁（5）顶面。

5.根据权利要求4所述的一种往复加速加载装置，其特征在于纵移装置包括竖直固定安装在横梁（5）上的两个加载液压缸（15）；

加载液压缸（15）伸缩带动加载车轮（4）与路面或桥面接触或脱离。

6.根据权利要求3所述的一种往复加速加载装置，其特征在于在加载车体（2）两侧安装若干组导向轮组，导向轮组包括滑动设置在加载轨道（1）的相应轨道上侧的导向轮A（161）和下侧的导向轮B（162）。

7.根据权利要求6所述的一种往复加速加载装置，其特征在于所述加载车体（2）包括上连接梁（201）、设置在上连接梁（201）两侧的侧向车架A(202)和侧向车架B（203），所述导向底板框架（6）安装在侧向车架A(202)和侧向车架B（203）之间。

8.根据权利要求7所述的一种往复加速加载装置，其特征在于在侧向车架A(202)上安装液压泵站（19）、蓄能器（20）和滑触线受电靴（21），在侧向车架B（203）上安装控制器（22）。

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