CN219830673U - 一种扣件系统落锤冲击测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道交通技术领域的扣件系统落锤冲击测试装置，旨在解决现有技术无法对下落高度进行精确设置以及试验重复性差的问题。包括支架、锤体、导轨、引导板、支撑台和立柱，立柱的底部与支撑板固接；锤体的侧壁设有导向板，支撑板上开设有冲击通道，支撑板上设有二次冲击扑捉机构，还包括工作台，工作台的底部设有电磁铁，支撑台上设有升降机构，升降机构与工作台传动连接；本发明适用于扣件系统冲击测试，能够保障每次的下落参数都一致，以此令多次重复测试时数据采集结果趋于一致，使试验的重复性高，还可方便地对锤体的下落高度进行精确设置，提高了采集到的测试实验数据的可靠性，降低了作业人员的劳动强度。

Description

一种扣件系统落锤冲击测试装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体是涉及一种扣件系统落锤冲击测试装置。

背景技术

轨道扣件是轨道结构的重要组成部分，其用于固定钢轨位置、阻止钢轨的纵横向位移、防止钢轨倾翻，同时还能提供必要的轨道弹性并将钢轨所受的力传递给轨下基础。实际使用过程中由于钢轨上承载的列车长期不断地对钢轨及轨道扣件系统进行反复冲击，在反复的振动冲击后弹条、轨距挡板都可能出现松动而发生位移，为列车的行车安全带来隐患。为研究验证轮轨接触时车辆对轨道系统的动态冲击及衰减效果，在实验室中测试不同轨道扣件及轨枕的冲击衰减效果试验，利用钢轨轨枕系统中的参考垫板和试验垫板的应变测试值来对比评定钢轨轨枕系统的冲击衰减效果。

但是，目前的扣件系统落锤冲击测试一般采用手动落锤，即通过手动绳索提起落锤架到一定高度，然后瞬间松手使落锤架自由落体并接触轨道部件产生冲击。但是手动落锤冲击每次提起及下落参数无法准备设置，参数变化较大，导致多次重复测试时数据采集结果有差异，试验的重复性差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种扣件系统落锤冲击测试装置，解决当前的扣件系统落锤冲击测试无法对锤体的下落高度进行精确设置以及试验重复性差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

本实用新型提供了一种扣件系统落锤冲击测试装置，包括：支架和锤体，所述支架的底部两侧滑动连接有导轨，所述支架上水平设有引导板，所述引导板上沿轴线方向滑动连接有支撑台，所述支撑台的底部两侧竖直设有立柱，所述立柱的底部与同一支撑板相固接；

所述锤体的侧壁设有导向板，所述导向板活动套设于立柱上，用于引导锤体进行竖直上下运动，所述支撑板上开设有供锤体通过的冲击通道，所述支撑板上设有二次冲击扑捉机构，所述二次冲击扑捉机构能够在锤体与扣件系统一次冲击后将锤体抬起，避免二次冲击的发生；

还包括与立柱滑动连接的工作台，所述工作台的底部设有用于磁吸锤体的电磁铁，所述支撑台上设有升降机构，所述升降机构与工作台传动连接，用于驱动工作台升降。

进一步的，所述二次冲击扑捉机构包括设于支撑板顶部两侧的气缸、设于气缸活塞杆末端的抬升板和用于检测锤体位置的位移传感器。

进一步的，所述升降机构包括竖直转动连接于支撑台底部的丝杆、设于支撑台上的伺服电机和设于工作台侧壁上的螺母，所述伺服电机的输出端与丝杆传动连接，所述螺母与丝杆螺纹连接。

进一步的，所述支撑台的侧壁上开设有用于安置伺服电机的容置室，所述支撑台的侧壁上铰接有用于封闭容置室的开关门。

进一步的，所述锤体的顶部设有拉绳，所述支撑台底部开设有第一通孔，所述支撑台的顶部开设有第二通孔，所述电磁铁的底部开设有第三通孔，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔同轴设置，所述支撑台的顶部设有用于引导拉绳的导向轮。

进一步的，所述支架包括支腿，所述支腿的底部设有滑轮，所述导轨的顶部开设有供滑轮滑动的限位滑槽。

进一步的，所述支腿的末端呈凸形，所述限位滑槽的形状尺寸与支腿相匹配，用于使支腿与导轨形成卡接配合。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

1、本实用新型通过升降机构驱动工作台升降，以令被电磁铁吸附的锤体能够处于恰当高度，能够保障每次的下落参数都一致，以此令多次重复测试时数据采集结果趋于一致，使试验的重复性高，再通过调整工作台的高度，可以方便地对锤体的下落高度进行精确设置，提高了采集到的测试实验数据的可靠性，降低了作业人员的劳动强度；

2、本实用新型通过位移传感器检测到锤体与扣件系统发生一次冲击后，启动两侧的气缸，气缸驱动抬升板升起，抬升板通过抬升导向板使得锤体不再回落与扣件系统进行二次冲击，其能够稳固地防止锤体产生二次冲击，提高了冲击测试的实验效果，保障了采集到的数据的可靠性；

3、本实用新型令支腿通过滑轮沿着限位滑槽进行滑动，其将滑动摩擦转为了滚动摩擦，大幅提升移动支架时的流畅性，便于作业人员进行调节，再使支腿与导轨形成卡接配合，以此能够防止支腿与导轨脱离，再将导轨与地面进行固定，可避免支架倾倒的情况发生，提高了装置的安全性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的扣件系统落锤冲击测试装置的主视剖面图；

图2是图1所示扣件系统落锤冲击测试装置中A处的放大示意图；

图3是图1所示扣件系统落锤冲击测试装置中B处的放大示意图；

图4是图1所示扣件系统落锤冲击测试装置的俯视图；

图中：1、支架；2、锤体；3、导轨；31、限位滑槽；4、引导板；5、支撑台；51、容置室；52、开关门；53、第一通孔；6、立柱；7、支撑板；71、冲击通道；8、导向板；9、二次冲击扑捉机构；91、气缸；92、抬升板；93、位移传感器；10、工作台；101、第二通孔；11、电磁铁；111、第三通孔；12、升降机构；121、丝杆；122、伺服电机；123、螺母；13、拉绳；14、引导轮；15、滑轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种扣件系统落锤冲击测试装置，包括支架1和锤体2，支架1的底部两侧滑动连接有导轨3，支架1上水平设有引导板4，引导板4上沿轴线方向滑动连接有支撑台5，支撑台5的底部两侧竖直设有立柱6，立柱6的底部与同一支撑板7相固接；锤体2的侧壁设有导向板8，导向板8活动套设于立柱6上，用于引导锤体2进行竖直上下运动，支撑板7上开设有供锤体2通过的冲击通道71，支撑板7上设有二次冲击扑捉机构9，二次冲击扑捉机构9能够在锤体2与扣件系统一次冲击后将锤体2抬起，避免二次冲击的发生；还包括与立柱6滑动连接的工作台10，工作台10的底部设有用于磁吸锤体2的电磁铁11，支撑台5上设有升降机构12，升降机构12与工作台10传动连接，用于驱动工作台10升降。

需要说明的是，支架1于导轨3上的滑动位移方向与支撑台5于引导板4上的滑动位移方向相垂直，以此通过调整二者能够方便地将锤体2移动至扣件系统的正上方，其操作简单，省时省力，降低了作业人员的劳动强度。

测试时，首先将锤体2移动至扣件系统的正上方，而后启动升降机构12，使升降机构12驱动工作台10升降，以令被电磁铁11吸附的锤体2能够处于恰当高度，之后松开电磁铁11的吸附，于是锤体2在导向板8的引导下沿着立柱6进行竖直下降运动，最后当锤体2的底部穿过支撑板7上的冲击通道71与扣件系统发生一次冲击后，二次冲击扑捉机构9启动，从而将锤体2抬起，避免了二次冲击的发生；再次实验时，只需将锤体2复位，使其重新被电磁铁11吸附即可。

通过上述设置，能够保障每次的下落参数都可保持一致，以此令多次重复测试时数据采集结果趋于一致，试验的重复性高；此外，通过调整工作台10的高度，可以方便地对锤体2的下落高度进行精确设置，提高了采集到的测试实验数据的可靠性，降低了作业人员的劳动强度。

如图1所示，在本实施例中，二次冲击扑捉机构9包括设于支撑板7顶部两侧的气缸91、设于气缸91活塞杆末端的抬升板92和用于检测锤体2位置的位移传感器93。

测试时，将二次冲击扑捉机构9与控制系统连接，当控制系统通过位移传感器93检测到锤体2与扣件系统发生一次冲击后，同步启动两侧的气缸91，气缸91驱动抬升板92升起，抬升板92通过抬升导向板8使得锤体2不再回落与扣件系统进行二次冲击。

优选的，抬升板92采用柔性材料制成，例如塑胶、树脂等，用于降低与导向板8接触时的所受到的冲击力，降低气缸91损坏的概率。

通过上述设置，能够稳固地防止锤体2产生二次冲击，提高了冲击测试的实验效果，保障了采集到的数据的可靠性。

如图1和图2所示，在本实施例中，升降机构12包括竖直转动连接于支撑台5底部的丝杆121、设于支撑台5上的伺服电机122和设于工作台10侧壁上的螺母123，伺服电机122的输出端与丝杆121传动连接，螺母123与丝杆121螺纹连接。

调节工作台10高度时，伺服电机122带动丝杆121转动，使丝杆121与螺母123产生相对转动，于是螺母123进行竖直运动，带动工作台10进行升降。

优选的，升降机构12设置有两组且对称布置于工作台10的两侧，以此降低了应力集中，提高了工作台10的稳固性，

通过上述设置，能够稳定快捷地驱动工作台10进行升降，其操作简单方便，省时省力，便于实际使用。

在本实施例中，支撑台5的侧壁上开设有用于安置伺服电机122的容置室51，支撑台5的侧壁上铰接有用于封闭容置室51的开关门52。

具体的，通过将伺服电机122布置于容置室51内，再利用开关门52将容置室51封闭，可对其进行保护，以此延长装置的使用寿命，降低故障的概率。

在本实施例中，锤体2的顶部设有拉绳13，支撑台5底部开设有第一通孔53，支撑台5的顶部开设有第二通孔101，电磁铁11的底部开设有第三通孔111，第一通孔53、第二通孔101和第三通孔111同轴设置，支撑台5的顶部设有用于引导拉绳13的导向轮14。

具体的，拉绳13依次穿过第三通孔111、第二通孔101和第一通孔53后，伸出至支撑台5的顶部，而后经过引导轮14的引导后垂落至支撑台5一侧。

使用时，作业人员通过拉动拉绳13能够将锤体2重新吊起，以此能够方便地完成锤体2与电磁铁11的重新吸附，其可保障每次的下落参数都可保持一致，不会降低试验的重复性。而引导轮14则能够降低拉动拉绳13的过程中所受到的阻力，省时省力，降低了作业人员的劳动强度。

实施例二：

如图1和图4所示，本实施例提供了一种扣件系统落锤冲击测试装置，其与实施例一的不同之处在于，支架1包括支腿1b，支腿1b的底部设有滑轮15，导轨3的顶部开设有供滑轮15滑动的限位滑槽31。

需要说明的是，支腿1b优选设置有四个，均匀对称分布于支架1的两侧，但不仅限于此，也可是其他数目，只要能够保障支架1的稳定性即可，不做具体限定。

使用时，支腿1b通过滑轮15能够沿着限位滑槽31进行滑动，其将滑动摩擦转为了滚动摩擦，大幅提升移动支架1时的流畅性，便于作业人员进行调节。

优选的，支腿1b的末端呈凸形，限位滑槽31的形状尺寸与支腿1b相匹配，用于使支腿1b与导轨3形成卡接配合。

通过上述设置，能够使支腿1b与导轨3形成卡接配合，以此能够防止支腿1b与导轨3脱离，再将导轨3与地面进行固定，可避免支架1倾倒的情况发生，提高了装置的安全性。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种扣件系统落锤冲击测试装置，其特征在于，包括：支架(1)和锤体(2)，所述支架(1)的底部两侧滑动连接有导轨(3)，所述支架(1)上水平设有引导板(4)，所述引导板(4)上沿轴线方向滑动连接有支撑台(5)，所述支撑台(5)的底部两侧竖直设有立柱(6)，所述立柱(6)的底部与同一支撑板(7)相固接；

所述锤体(2)的侧壁设有导向板(8)，所述导向板(8)活动套设于立柱(6)上，用于引导锤体(2)进行竖直上下运动，所述支撑板(7)上开设有供锤体(2)通过的冲击通道(71)，所述支撑板(7)上设有二次冲击扑捉机构(9)，所述二次冲击扑捉机构(9)能够在锤体(2)与扣件系统一次冲击后将锤体(2)抬起，避免二次冲击的发生；

还包括与立柱(6)滑动连接的工作台(10)，所述工作台(10)的底部设有用于磁吸锤体(2)的电磁铁(11)，所述支撑台(5)上设有升降机构(12)，所述升降机构(12)与工作台(10)传动连接，用于驱动工作台(10)升降。

2.根据权利要求1所述的扣件系统落锤冲击测试装置，其特征在于，所述二次冲击扑捉机构(9)包括设于支撑板(7)顶部两侧的气缸(91)、设于气缸(91)活塞杆末端的抬升板(92)和用于检测锤体(2)位置的位移传感器(93)。

3.根据权利要求1所述的扣件系统落锤冲击测试装置，其特征在于，所述升降机构(12)包括竖直转动连接于支撑台(5)底部的丝杆(121)、设于支撑台(5)上的伺服电机(122)和设于工作台(10)侧壁上的螺母(123)，所述伺服电机(122)的输出端与丝杆(121)传动连接，所述螺母(123)与丝杆(121)螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的扣件系统落锤冲击测试装置，其特征在于，所述支撑台(5)的侧壁上开设有用于安置伺服电机(122)的容置室(51)，所述支撑台(5)的侧壁上铰接有用于封闭容置室(51)的开关门(52)。

5.根据权利要求1所述的扣件系统落锤冲击测试装置，其特征在于，所述锤体(2)的顶部设有拉绳(13)，所述支撑台(5)底部开设有第一通孔(53)，所述支撑台(5)的顶部开设有第二通孔(101)，所述电磁铁(11)的底部开设有第三通孔(111)，所述第一通孔(53)、第二通孔(101)和第三通孔(111)同轴设置，所述支撑台(5)的顶部设有用于引导拉绳(13)的导向轮(14)。

6.根据权利要求1所述的扣件系统落锤冲击测试装置，其特征在于，所述支架(1)包括支腿(1b)，所述支腿(1b)的底部设有滑轮(15)，所述导轨(3)的顶部设有供滑轮(15)滑动的限位滑槽(31)。

7.根据权利要求6所述的扣件系统落锤冲击测试装置，其特征在于，所述支腿(1b)的末端呈凸形，所述限位滑槽(31)的形状尺寸与支腿(1b)相匹配，用于使支腿(1b)与导轨(3)形成卡接配合。