[发明专利]一种自由落轴冲击激振装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轨道结构动力特性及减振性能测试的激振装置。更具体地，涉及一种自由落轴冲击激振装置。

背景技术

随着我国铁路提速和城市轨道交通的发展，越来越多的新型轨道结构投入实际使用。为了掌握新型轨道结构和新型轨道部件的动力特性，在实验室内进行轨道动力特性及减振性能测试是一个非常重要的手段之一。

现有实验室轨道动力激振设备可分为三类：(1)基于单一激振频率的扫频激振设备；(2)采用落锤实施单轨的冲击激振；(3)采用实际列车的轮对实施双轨的冲击激振。第一种设备的不足在于激振频率单一、不连续，如需了解轨道结构在所有关心频段的动力特性，测试工作量庞大，且容易漏掉部分关键频率的数据，而且这种设备主要集中于低频激振，对中高频的激振无能为力；第二种设备的不足在于激振荷载较小，且只能对单根钢轨进行激振，不能充分检测轨道结构在整体上的动力特性；第三种设备的不足在于不能直接测试得到激振力，同时激振质量单一，仅能通过调整落高改变激振力，此外对双轨激振的时间同步性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自由落轴冲击激振装置，该激振装置能够同时对双轨进行冲击激振，并可以通过调整冲击质量和落高来改变激振力。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种自由落轴冲击激振装置，包括主门架、激振质量块、激振锤头和起吊部件；所述主门架横跨在待测试的铁轨上方，所述铁轨包括左右两侧的钢轨；所述主门架的横梁上设有向下方钢轨方向竖直延伸的导向轴，所述激振质量块与所述导向柱可滑动的连接，左右两侧的所述激振质量块之间通过横轴固定连接；所述激振锤头设置在所述激振质量块的底部，且所述激振锤头在竖直方向可调节高度；所述起吊部件一端与所述主门架的横梁连接，另一端与所述横轴连接。采用上述结构后，激振锤头可同步地对双侧钢轨进行激振，并且当两侧的钢轨存在高差时，能够通过调节激振锤头的高度来保证激振的同步性。

优选地，所述激振锤头包括力传感器、传感器安装法兰座、内、外套筒和锤头，传感器法兰座上部通过螺栓与激振质量块底部固定连接，力传感器的一端与内套筒的顶面固定连接，另一端与所述传感器法兰座的底面固定连接，内、外套筒之间通过螺纹连接，锤头固定设置在外套筒的底面上。采用上述结构后，通过旋转内、外套筒能够调整激振锤头的高度。

优选地，所述激振锤头还包括传感器保护环，所述传感器保护环与传感器法兰座固定连接，所述力传感器位于传感器保护环的内侧。

优选地，所述锤头的材质为钢、铝、尼龙或橡胶。

优选地，所述激振质量块通过无油轴套与所述导向轴滑动连接。

优选地，所述激振质量块为分体式结构，包括若干块落轴质量块。

优选地，所述起吊部件包括电动葫芦和强力永磁铁，所述电动葫芦一端与所述主门架的横梁连接，另一端与所述强力永磁铁连接，所述强力永磁铁锁定滑键后能吸附住所述横轴。采用强力永磁铁可以远程操作释放激振锤头，保护操作人员的安全。

优选地，所述主门架的横梁上向下方延伸有导向轴固定柱，所述导向轴固定设置在所述导向轴固定柱的底部。

优选地，所述主门架的两侧支腿底部还设置有带调整块的脚轮。便于主门架沿轨道纵向移动，从而对轨道纵向不同位置进行激振。

优选地，所述激振锤头的材质为钢、铝、尼龙或橡胶。采用多种材质的激振锤头可以满足不同力谱的需求。

本发明的有益效果如下：

本发明的自由落轴冲击激振装置综合了上述两种现有设备的优点，同时解决了其各自存在的缺陷，本发明的主要优点如下：(1)可以同时调整冲击质量和落高来改变激振力，适应不同的测试要求；(2)可同时对双轨进行冲击激振，测试结果更能反映整体轨道结构真实的动力特性。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明的结构示意图。

图2示出激振锤头的结构示意图。

图3示出高度调整套筒的结构示意图。

图4示出传感器压件螺杆的结构示意图。

图5示出传感器保护环的结构示意图。

图6示出传感器安装法兰座的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。