[发明专利]一种高速铁路接触网吊弦弯曲微动疲劳试验装置

说明书

本发明公开一种高速铁路接触网吊弦弯曲微动疲劳试验装置，包括吊弦固定端、力补偿端、疲劳载荷加载部分和数据采集处理单元。吊弦试样一端固定在固定端支座上，另一端固定在力补偿端支座上，通过力补偿弹簧给吊弦施加预紧力，吊弦中间部分通过加载杆与疲劳试验机相连。整个试验过程中，设置好固定端的压力和吊弦的预紧力，通过控制疲劳试验机来进行变参数、多工况的吊弦弯曲微动试验。

技术领域

本发明涉及铁路弓网系统吊弦疲劳测试技术领域，特别是涉及一种高速铁路接触网吊弦弯曲微动疲劳试验装置。

背景技术

微动疲劳是指两接触工件的接触面间在机械振动、疲劳载荷、电磁振动或热循环等各种交变载荷作用下，发生的振幅极小的相对运动，从而引起较高的应力集中及磨损的疲劳行为。它广泛存在于航空航天、汽车、机械、铁路、电力、核反应堆、桥梁、生物医学等领域的紧固配合构件中，是很多关键零部件失效的主要原因。

近十年来，随着经济和社会的快速发展，中国高速铁路得到了跨越式发展，并带动了新一轮的世界高铁建设高潮。截至2017年底，中国高速铁路运营里程已经超过2.5万公里，占世界高铁总里程的60％以上，高速铁路已经成为中国创新发展的闪亮名片。从中国铁路第六次大面积提速以来，大批时速为200km/h及更高速度等级的列车投入运营，为人民群众的出行提供了极大的便利。

随着高速铁路的快速发展，吊弦的断裂失效日渐突出，吊弦一旦断裂失效，断裂位置的接触线就会出现垮塌现象，影响受电弓受流质量，直接导致列车运行出现故障，影响人民群众的生命财产安全。据武广公司反馈，运营7年以来，百公里吊弦断裂几十根。据其他线路反馈，吊弦出现断裂问题相对其他零部件来说极多，但检验站对吊弦的试验研究都证明其合格。初步认为造成此现象的主要原因为疲劳损伤和微动磨损引起的。揭示整体吊弦的断裂失效机制，可为今后的高速接触网吊弦的设计、施工、运营和维护提供一定的理论参考，最终有效地延长整体吊弦的服役寿命。目前，尚无专门为吊弦弯曲微动疲劳试验量身定制的试验设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速铁路接触网吊弦弯曲微动疲劳试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，该试验装置简单易操作，可实现多种工况、多种规格吊弦的弯曲微动疲劳试验，测量和控制精度高，数据更可靠。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种高速铁路接触网吊弦弯曲微动疲劳试验装置，包括固定于试验台台面上的固定端支座、力补偿端、加载杆和控制系统；

所述固定端支座上设置有支撑壳体，所述支撑壳体一侧的固定杆通过插销将吊弦的一端进行初步连接和固定，所述固定端支座包括有上压接头和下压接头，初步固定后的所述吊弦的钳压管处穿过所述上压接头和下压接头之间进行压紧；

所述吊弦的另一端为可调端，且该可调端与所述力补偿端相连，所述力补偿端上设置一U型螺栓，通过改变所述吊弦的另一端与所述U型螺栓的连接端来实现所述吊弦的可调；所述力补偿端用于调节施加在所述吊弦上的力；

所述加载杆的上端与疲劳试验机夹头相连接，下端通过螺栓与所述吊弦固定并将所述疲劳试验机的试验力和试验频率等信号传递到所述吊弦上；

所述固定端支座、力补偿端和加载杆均与所述控制系统电联接。

优选的，所述固定杆的一端通过紧固螺母一与所述支撑壳体的外侧固定连接，所述固定杆与所述吊弦连接的另一端穿设与所述支撑壳体内；且所述固定杆上套有绝缘垫。

优选的，所述固定端支座的顶部设置有加力螺栓，所述加力螺栓用于向所述上压接头处施加约束力。

优选的，所述加力螺栓的底端与所述上压接头之间设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述控制系统信号连接。