[发明专利]钢轨接头轨头偏心加载-轨腰疲劳试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种钢轨接头轨头偏心加载‑轨腰疲劳试验装置及试验方法，涉及钢轨接头检测测试技术领域。本发明首先解决的技术问题是提供一种用于对钢轨焊接接头实施疲劳性能测试的试验装置，采用的技术方案是：钢轨接头轨头偏心加载‑轨腰疲劳试验装置，包括液压装置，液压装置包括底座和活塞杆，活塞杆上连接上部加载组件，底座上安装下部支撑固定组件；上部加载组件包括力传感器和传力柱，传力柱的下端设置凹球孔，凹球孔内放置钢球，用于向待测钢轨的轨头准确施加偏心荷载；下部支撑固定组件包括支撑条和压紧块，用于支撑和固定待测钢轨。钢轨接头轨头偏心加载‑轨腰疲劳试验方法，通过上述试验装置对待测钢轨进行轨腰疲劳性能进行检测。

技术领域

本发明涉及钢轨接头检测测试领域，具体是对于钢轨焊接接头进行偏心加载，进行轨腰疲劳试验的装置及试验方法。

背景技术

铁路是国家的重要基础设施、大众化的交通工具，在综合交通运输体系中处于骨干地位。铁路运输是能源、矿物等重要物资的重要运输方式。

当前，无缝钢轨蓬勃发展，钢轨焊接接头的质量对铁路的安全运营显得更为重要，但是国内还没有相关标准涉及钢轨实物焊接接头的轨腰疲劳性能。

发明内容

本发明首先要解决的技术问题是提供一种用于对钢轨焊接接头实施疲劳性能测试的试验装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钢轨接头轨头偏心加载-轨腰疲劳试验装置，包括液压装置，液压装置包括底座和活塞杆，活塞杆上连接上部加载组件，底座上安装下部支撑固定组件；

上部加载组件包括力传感器和传力柱，液压装置的活塞杆的顶端连接力传感器，力传感器的下端连接传力柱，传力柱的下端设置凹球孔，凹球孔内放置钢球；下部支撑固定组件包括支撑条和压紧块，液压装置的底座上固定两条支撑条，两条支撑条的上部为钢轨轨底放置位，钢轨轨底放置位的两侧分别设置压紧块，压紧块固定连接于底座。

具体的：所述液压装置为电液伺服机或脉动疲劳试验机。

进一步的是：所述力传感器通过螺柱与活塞杆相连，活塞杆的顶端连接螺柱，力传感器的一端设置内螺纹并与螺柱的外螺纹相连。

更进一步的是：所述螺柱的外侧设置一组预紧楔形块，并且预紧楔形块的两端面分别与力传感器和活塞杆配合。

具体的，所述支撑条和压紧块通过螺栓固定于底座，两条支撑条之间的间距为200mm。

进一步的是：所述力传感器的一端设置内螺纹，传力柱的一端设置外螺纹并与力传感器螺纹连接，传力柱的另一端中心处设置凹球孔。

更进一步的是：所述传力柱的外侧设置锁紧套，锁紧套和传力柱之间螺纹配合，锁紧套和力传感器之间还设置一组预紧楔形块，预紧楔形块套于传力柱外侧、预紧楔形块的两端面分别与力传感器和锁紧套配合。

本发明还提供一种钢轨接头轨头偏心加载-轨腰疲劳试验方法，通过上述任一“钢轨接头轨头偏心加载-轨腰疲劳试验装置”进行试验，将待测钢轨置于“钢轨轨底放置位”并固定，其中钢球随活塞杆下移与待测钢轨的轨头接触的位置为受力点，受力点位于待测钢轨的焊接熔合线上，并且受力点位于待测钢轨纵向中心线的一侧；再通过钢球向受力点施加疲劳载荷进行试验。

进一步的是：所述待测钢轨长度不低于500mm，并且焊接熔合线位于待测钢轨的中间位置。

进一步的是：所述受力点到待测钢轨纵向中心线的距离为待测钢轨的轨头宽度的0.25～0.30倍。

本发明的有益效果是：试验装置及试验方法用于检测钢轨焊接接头的轨腰疲劳性能，对研究钢轨焊接工艺、完善钢轨焊接接头的检测标准及提高无缝铁路运输的安全性有重要的支撑作用。试验装置还可以用于分析不同轨型钢轨在轨头偏心加载条件下轨腰各部位的应力状况，对选择轨型及优化轨型设计有支持作用。试验装置容易加工、结构牢靠、可承载疲劳载荷大、损耗件极易更换的特点。