[发明专利]一种铁路工程载荷状况的检测方法

说明书

本发明涉及一种铁路工程载荷状况的检测系统的检测方法，包括如下步骤：S1、钢轨清洗、称重，S2、将钢轨与基台固定连接，S3、将试验机连接在钢轨的上端，S4、同样载荷、不同转速下进行滚动磨损试验，计算磨损量；S5、不同载荷、同样转速下进行滚动磨损试验，计算磨损量；S6、用光学显微镜对试样的表面形貌及表面磨痕进行观察；本发明提供的检测方法，通过双圆盘和试验机模拟列车对钢轨的载荷及摩擦受损，真实地模拟了钢轨在服役过程中的实际工况，并通过液压缸的上下运动方便地向其施加法向载荷，实现了钢轨的复合载荷的精确检测，测试的数据结果可靠性高，避免了人为误差，试验重复性好，且操作简单方便，减轻了劳动强度。

技术领域

本发明属于检测工艺技术领域，具体涉及一种铁路工程载荷状况的检测方法。

背景技术

钢轨在制造、焊接和车轮碾压等条件下，容易在表面产生裂纹、压溃、凹陷等损伤，每年由此引起的安全事故和经济损失十分巨大，轮轨滚动接触会伴随着疲劳与磨损的发生，在钢轨上主要体现在以下问题：一是曲线段上钢轨侧磨问题突出，剥离掉块问题严重，二是在直线段上，由于钢轨承受的压力非常大，轨头会发生飞边现象，三是由于车轮对钢轨的频繁往复的碾压作用，使轨头表层出现疲劳，引起轨头表层剥离掉块，四是列车轴重和运行频繁程度的增大，加重了钢轨的剥离伤块。

钢轨在轨道结构中是一个关键部件，它在轮轨接触中直接承受重量，并接受列车载荷的循环往复作用，将载荷传递到轨枕和道碴，在铁路运输中起着承上启下的作用，钢轨的疲劳损伤大多数为产生于轨头的核伤，这种损伤随着通过钢轨总载荷的增加而增多，疲劳裂纹源通常由钢轨内的夹杂物发起，在交变载荷的重复作用下，裂纹会逐渐扩展，最后裂纹形成为核伤且表面伤损贯通，氧化形成黑核。

受环境、载荷和施工因素等的影响，钢结构构件不可避免地会出现带裂纹缺陷工作的状态，钢轨由于长时间承受车轮的循环碾压产生接触应力集中，在服役过程中会产生疲劳损伤，由于轮轨滚动接触疲劳，不仅钢轨表面裂纹会发展到一定深度引起钢轨核伤，轨头表面剥离掉块后会形成凹坑，凹坑底部再次萌生的裂纹也会引起核伤，钢轨在服役过程中也会出现带裂纹工作的状态，这些裂纹在车轮的循环载荷下可能会发生扩展而导致钢轨的断裂破坏，造成严重的事故，因此，对钢轨的裂纹缺陷安全性进行检测具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种钢轨的复合载荷的精确检测，测试的数据结果可靠性高，避免了人为误差，试验重复性好的铁路工程载荷状况的检测方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种铁路工程载荷状况的检测系统的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、依据试样尺寸要求加工钢轨试件，用超声波清洗仪清洗试样表面，用酒精清洗擦拭后吹干，再用精度为10^-4g的电子天平测量试样质量，每个试样测量三次取平均值，最后将试样分类封装，准备试验备用；

S2、将试样固定在基台的上端，在双圆盘内安装同轴心的法兰盘，并将双圆盘的两侧通过支撑组件与基台固定连接；

S3、将液压缸的输出轴的两侧均通过连杆对称连接至法兰盘的两侧，且保持液压缸输出轴和双圆盘的轴心重合，同时将试验机通过固定轴连接在液压缸的上端；

S4、通过旋转电机驱动双圆盘在试样上旋转，通过试验机向试样施加载荷，双圆盘分别于不同转速下进行试验，试验在滚动摩擦状态下进行，摩擦工况为干摩擦，完成滚动磨损试验；

S5、对钢轨进行清洗称重，利用试验前后钢轨质量差可求出磨损量；

S6、通过试验机施加不同载荷，重复步骤S4和S5，采用线切割机将钢轨试样切割成合适大小，用光学显微镜对试样在不同转速和载荷条件下的表面形貌及表面磨痕进行观察。

进一步的，所述双圆盘的转速为200r/min和400r/min，试验循环为50000转。