[实用新型]一种路基填料动力加载装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种路基填料动力加载装置，用于高速铁路路基填料的研究，可实现路基填料多种波形的加载试验。

背景技术

为适应高速铁路列车运行时的高平顺性要求，对高速铁路无砟轨道路基工后沉降的控制甚至提出了“零沉降”的技术目标，这对高速铁路无砟路基动力学的研究提出了新的课题和挑战。然而就高速铁路路基工程而言，以往的研究大多针对路基填料的静态特征，而对路基填料动力特性的认识还比较局限，这已成为我们深刻研究高速铁路路基填料性质的瓶颈，迫切需要对路基填料在动荷载作用下的动力特性开展试验研究。由于在路基填料的动力特性实验当中，需要有效地控制加载频率和加载时程曲线作用于路基填料，以往的加载装置都需要由计算机、软件控制系统、液压控制系统、作动器和反力架等构成一整套复杂的系统，这样使得设备占用场地较大，价格昂贵，控制操作复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是为实现对路基填料的动力荷载，提供一种简易的路基填料动力加载装置，其结构简单，可以有效实现正弦波形、驼峰型波形等多种波形的加载。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种路基填料动力加载装置，包括凸轮机构、杠杆机构和加载头，所述凸轮机构的从动端与杠杆机构的杠杆一端连接，所述杠杆的另一端连接加载头，所述加载头与路基填料始终紧密接触。

在本实用新型中，所述杠杆机构的支点与杠杆的中段固定铰接。

在本实用新型中，所述杠杆采用弹性杆，由于加载头的与路基填料紧贴，凸轮机构的从动顶针的作用力使通过杠杆产生弹性变形，并最终通过加载头对路基填料加载。

所述凸轮机构包括从动顶针、固定机架以及可更换的凸轮，所述凸轮由电机驱动转动，所述从动顶针设置在固定机架的滑槽内，从动顶针的一端与凸轮的轮廓表面接触，另一端与杠杆连接。

所述从动顶针上设置滚子与凸轮的轮廓表面接触。

本实用新型可更换不同形式的凸轮通过杠杆连接加载头，来实现对路基填料的加载，不同凸轮的尺寸与轮廓形状可以实现不同波形的加载，通过凸轮的转速可以控制波的频率，通过杠杆支点的位置可以调节波的幅度，通过控制凸轮机构从动顶针上下移动的位移来实现波形的加载。

本实用新型具有如下有益效果：

1装置整体结构简单清晰。

2结构简单、稳定可靠、经济实用，并且控制简单、准确。

3.装置整体占用场地较小，节省用电。

4.环境适应性强，能适用于各种恶劣工作环境。

5.维修方便简单。

6.造价低，不需要使用软件控制，硬件投入低。

7.能实现多种波形的加载。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型涉及的路基填料动力加载装置的结构示意图。

图中标号：1-凸轮，2-从动顶针，3-固定机架，4-杠杆，5-加载头，6-路基填料，7-支点。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示中的路基填料动力加载装置包括凸轮机构、杠杆机构和加载头5，所述凸轮机构包括从动顶针2、固定机架3以及可更换的凸轮1，凸轮1装配在凸轮轴上，由电机驱动转动，从动顶针2设置在固定机架3的滑槽内可上下滑动，从动顶针2的一端与凸轮1的轮廓表面接触，另一端与杠杆机构的杠杆4一端连接，杠杆4的另一端连接加载头5，加载头5与路基填料6始终紧密接触，杠杆4的中段则与杠杆机构的支点7固定铰接。

如附图1所示，凸轮机构和加载头分别设置在杠杆机构两端的下方，杠杆4采用弹性杆，其中部与支点7铰接固定，凸轮机构的从动顶针2在凸轮升程时，对杠杆4一端施加向上的作用力，由于杠杆另一端的加载头5与路基填料6接触被限制移动，杠杆4产生形变，通过杠杆原理，加载头5受到凸轮机构传递过来的力向下对路基填料6加载；凸轮回程时，杠杆4在其弹性形变的作用下压紧凸轮机构的从动顶针2始终与凸轮轮廓表面接触。

具体使用中，从动顶针2上设置滚子与凸轮1的轮廓表面接触，降低凸轮与从动顶针之间的磨损。

由于铁路路基填料在实际中会遇到各种不同的载荷变化，在具体试验中，可根据不同的载荷波形设计匹配的凸轮轮廓，通过更换不同的凸轮即可实现对路基填料的不同波形的加载。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不以任何方式限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。