[发明专利]温度荷载作用下高铁轮轨垂横纵向力耦合加载模拟装置

权利要求书

1.一种温度荷载作用下高铁轮轨垂横纵向力耦合加载模拟装置，其特征在于：它包括垂向反力架（1）以及位于所述垂向反力架（1）下方的高速铁路轨道模拟结构；

垂向反力架（1）与高速铁路轨道模拟结构之间设有用于模拟高铁列车实际运行时作用于轨道结构的垂向力的轨道垂直施力机构、用于模拟高铁列车实际运行时作用于轨道结构的横向力的轨道横向施力机构和用于模拟高铁列车实际运行时作用于轨道结构的纵向力的轨道纵向施力机构以及用于模拟高铁列车实际运行时外界作用于轨道结构的纵向温度荷载的施力机构；

轨道垂向施力机构、轨道横向施力机构和轨道纵向施力机构通过用于模拟高铁列车转向架的转向架模拟机构作用至高速铁路轨道模拟结构上。

2.根据权利要求1所述的温度荷载作用下高铁轮轨垂横纵向力耦合加载模拟装置，其特征在于：

所述转向架模拟机构包括两组安装在高速铁路轨道模拟结构的轨道上用于模拟高铁列车转向架并防止在高速铁路轨道模拟结构的轨道滚动的二分之一轮对（8）、垂直并对称固接在所述二分之一轮对（8）上用于均匀传递上部荷载的所述钢梁（4）、连接两组二分之一轮对（8）的轮对纵向连接杆（9）。

3.根据权利要求1所述的温度荷载作用下高铁轮轨垂横纵向力耦合加载模拟装置，其特征在于：

所述轨道横向施力机构，是在垂向反力架（1）两端夹角处分别固定有一斜撑（12），其中一个斜撑（12）上固定有水平固定装置（5），水平固定装置（5）的端部水平方向安装有用于向转向架模拟机构均匀施加横向力的横向作动器（2），横向作动器（2）的作动头通过横向传力杆（7）连接在二分之一轮对（8）上，三者同轴分布。

4.根据权利要求1所述的温度荷载作用下高铁轮轨垂横纵向力耦合加载模拟装置，其特征在于：

所述轨道纵向施力机构包括用于向转向架模拟机构均匀施加纵向力的所述纵向作动器（16），该纵向作动器（16）通过纵向斜撑固定在所述垂向反力架（1）上，纵向作动器（16）的作动头通过纵向传力杆（10）连接在所述二分之一轮对（8）上，三者同轴分布。

5.根据权利要求1所述的温度荷载作用下高铁轮轨垂横纵向力耦合加载模拟装置，其特征在于：

所述外界纵向温度荷载的施力机构安装于路基（20）上，纵向反力架（19）通过螺栓固定于路基（20）上，纵向反力架（19）与轨道所在的轨道基座（21）之间设置有工字钢传力板（18），纵向反力架（19）与轨道基座（21）之间均匀设置有若干个弹簧（17），纵向反力架（19）与工字钢传力板（18）之间设置有力传感器（15）、纵向千斤顶（13）及测力仪（14）。

6.根据权利要求1所述的温度荷载作用下高铁轮轨垂横纵向力耦合加载模拟装置，其特征在于：

所述轨道垂向施力机构包括沿竖向固接在垂向反力架（1）的横梁（11），以及垂直于高速铁路轨道模拟结构用于向转向架模拟机构均匀施加垂向力的垂向作动器（3），垂向作动器（3）的作动头置于钢梁（4）上表面开设的凹槽中。

7.根据权利要求6所述的温度荷载作用下高铁轮轨垂横纵向力耦合加载模拟装置，其特征在于：所述凹槽的槽深大于所述垂向作动器（3）的作动头与凹槽的槽底之间的间距，所述垂向作动器（3）的作动头与凹槽的槽侧壁之间留有3cm-5cm的间隙。

8.根据权利要求3所述的温度荷载作用下高铁轮轨垂横纵向力耦合加载模拟装置，其特征在于：所述横向作动器（2）与横梁（11）之间安装有垂直固定装置（6）。