[实用新型]铁路扣件高频刚度测试用横向动加载装置

说明书

本实用新型涉及一种铁路扣件高频刚度测试用横向动加载装置，包括动态激励系统(2)、被测扣件系统(3)、扣件安装工装(4)，所述的装置好包括横向激励工装(1)和静态加载系统(5)，所述的横向激励工装(1)设置于静态加载系统(5)与被测扣件系统(3)之间，在静态预加载力和动态激励耦合作用下，横向激励工装(1)带动被测扣件系统(3)产生高频的、横向的往复运动，横向力范围0‑3000N，频率范围0‑2000Hz，真实地模拟了铁路扣件系统在曲线段受到轮轨耦合横向高频激励作用的动态刚度变化特征。与现有技术相比，本实用新型装置保证了在垂向预载下的横向激励横向高频往复运动，结构设计可靠，实用性、可操作性强。

技术领域

本实用新型涉及轨道交通领域，提出了一种铁路扣件高频刚度测试用横向动加载装置。

背景技术

在轨道交通领域，扣件系统作为连接钢轨和轨枕最重要的部件，其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动。城市轨道交通常用扣件为减振设计，扣件系统弹性垫板为两层设计，随着线路的运营时间增加，弹性垫板长期在潮湿阴暗或高架线路暴晒条件下出现老化，扣件系统的刚度增大。同时，随着城市人口不断增加，地铁公司为进一步提升运能，其发车间隔及运行速度都有不同程度上提高，同时由于扣件系统刚度的变化，城市轨道交通的环保压力进一步提高。而国内高速铁路扣件常用为W300、WJ-8、WJ-7及SFC扣件等，设计都是带轨下垫及板下垫的结构形式。由于高速铁路列车轴载加大、速度高、运能密度高等特点，加上高速铁路扣件的露天使用环境，弹性层橡胶老化速率比较高，使得扣件刚度也有所增加,轮轨磨耗不断加剧，铁路沿线的噪声污染日益严重。

铁路扣件系统刚度的研究，国内外各生产厂家主要参考BS EN13146-9:2009、TB/T3395-2015系列标准进行单块垫板及组装扣件系统的刚度测试，但是两者标准中对铁路扣件的动刚度测试要求低频，基本在3～10Hz。但是，根据现有地铁或高铁振动噪声及轨道部件出现伤损的机理研究成果得到，出现铁路轮轨磨耗后产生的激励频率或共振伤损频率一般在400Hz以上，甚至超过1000Hz，特别在小半径曲线段，低轨磨损量大约高轨，同时横向磨损进一步加大。而轨道系统在此激励频率作用下扣件刚度的变化规律及趋势，国内外暂时还未见书面报道。轮轨高频激励特性下扣件刚度变化规律的探索及研究，对研究轮轨噪声及轨道系统部件伤损机理及控制有重大的参考意义。

国际标准ISO10846-5是利用激励点测量法提出一套测试弹性元件测试计算方法，随着城市轨道交通扣件刚度的降低，标准中的方法有一定局限性。因为随着被测部件频率范围的提高，测试系统的等效参振质量惯性刚度ω²m₁对测得的激励点动态刚度k₁₁的贡献也增加，同时如果被测弹性单元的低刚度特性，测试系统等效支承刚度k_i也不再是可以忽略的，且仅仅提出了一套测试模拟装置，垂向示意装置比较简单容易实现，而横向激励的装置采用在加载板上设置多组横向滑动轴承及限轴承，在预静载下装置的横向摩擦力大，横向激励频率集中在低频。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种铁路扣件高频刚度测试用横向动加载装置，可进行铁路扣件的横向动态刚度高频测试，动态测试频率范围可达0-2000Hz。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种铁路扣件高频刚度测试用横向动加载装置，包括动态激励系统、被测扣件系统、扣件安装工装，其特征在于，所述的装置好包括横向激励工装和静态加载系统，所述的横向激励工装设置于静态加载系统与被测扣件系统之间，在静态预加载力和动态激励耦合作用下，横向激励工装带动被测扣件系统产生高频的、横向的往复运动，横向力范围0-3000N，频率范围0-2000Hz，真实地模拟了铁路扣件系统在曲线段受到轮轨耦合横向高频激励作用的动态刚度变化特征。