[发明专利]无缝钢轨激振法应力放散装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无缝钢轨激振法应力放散装置，具体为针对无缝钢轨，采用周期振动方法实现应力放散，属铁路行业无缝轨道的应力放散专用机械产品领域。

背景技术

无缝线路是当前国内外在铁路中普遍采用的主型轨道结构，在铁路建设中普遍采用，目前的一次铺设无缝线路施工技术，归纳起来主要有单枕、群枕和长轨排捕设法三种，其中单枕铺设法取消了传统的轨排组装基地，长钢轨、轨枕直接运抵工地进行铺设，其综合作业效率高，技术先进、实用、可靠，我国的高铁技术虽然处于世界领先水平，但是长期以来，在无缝线路的铺设和维护过程中，对于其应力放散方法和工艺还相对落后，基于我国铁路建设的现状和发展趋势，更高效的新型应力放散方法及设备亟待进一步研究。 为了确保无缝线路钢轨的刚度和直线度，现行的拉伸钢轨方法主要以人工牵引的机械式为主，它是使用高强螺栓、扣板式扣件或弹条扣件对钢轨进行约束，将一段500m长的钢轨一端固定，另一端施加400t的拉力，对钢轨进行拉伸，使其钢轨内部产生拉应力，但这时会出现靠近拉伸端拉应力大，远离拉伸端小的不均匀分布情况，不利于钢轨的应力均匀放散；另一方面，测量应力放散的效果主要采用划线法，这使得整套设备体积大且笨重，作业过程劳动强度大，效率低，凭经验操作因素多，测量结果不精确。也有采用液压撞轨器进行应力放散方法，如中国发明专利《无缝线路应力放散撞轨装置》（申请号：201010242615.7 申请日：2010-08-02）所采用的，是由液压泵、冲击装置和撞轨装置组成的液压撞轨装置；中国实用新型专利《液压撞轨器》（申请号：200820112869.5 申请日：2008-04-30）所公开的，是由汽油发动机、油泵总成及油箱、击发机构、撞轨滑块、车架及车轮构成的液压撞轨装置，以上两种液压撞轨装置，其不足之处在于：撞击力较大，作业速度相对较慢；其次是没有在作业现场安装传感器并检测钢轨的应力放散效果；其三是撞击设备整体较重，不利于操作者安装和运输，其四是安装于钢轨上的撞轨机无防倾覆装置，不利于于作业中设备平稳的定位在钢轨上。

发明内容

本发明针对背景技术所述问题，提出一种无缝钢轨激振法应力放散装置，它是以周期振动式气液增压的方式实现钢轨应力均匀化装置，辅以应力传感器现场检测钢轨的应力放散效果，以机液电一体化的自动模式进行应力放散作业，整机设备重量轻，并有防倾覆装置保证小车工作时不向侧面倾覆，降低了劳动强度，提高了工作效率与质量。

本发明的技术方案是：无缝钢轨激振法应力放散装置，其特征在于：所述激振法应力放散，是以周期振动式气液增压的方式实现冲击式撞轨动作，并利用检测控制系统实时监控钢轨应力状态，以完成整个应力放散作业，其工作原理是：基于激振原理，利用冲击式气液增压缸周期性撞击夹具，产生一系列的纵波传递能量使钢轨应力均匀化，并让该纵波使钢轨达到激振效果，在分析钢轨在受到400t拉力作用下的频率，运用ANSYS软件对钢轨进行一系列的模态分析，并通过对钢轨前十阶模态数值的分析，结合现有应力放散设备的工作频率和相关的撞轨系统在各阶模态下的响应情况分析实验，得出符合本发明应力放散装置的激振频率值为0.3～1Hz，激振力为12～16kN。