[发明专利]一种轨道结构的脉冲激励加载机构及其使用方法

权利要求书

1.一种轨道结构的脉冲激励加载机构，其特征在于，包括：动力驱动系统、数据采集装置、装配式加载车轮和支撑骨架，通过支撑骨架将所述动力驱动系统、数据采集装置和装配式加载车轮固定连接，所述动力驱动系统中的电池对整个装置进行供电；

对装配式加载车轮进行切面处理，所述动力驱动系统中的旋转电机驱动整个装置沿着测试轨道前进，所述装配式加载车轮旋转前进过程中每旋转一周就对轨道产生一次冲击荷载，从而实现脉冲激励的加载；

所述数据采集装置通过传感器实时采集并存储所述装配式加载车轮撞击所述测试轨道产生的撞击力信号、振动加速度和声压信息。

2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述动力驱动系统包括蓄电池、旋转电机、电气控制柜、控制开关盒、转轴、链轮、转轴和速度调节器；

所述数据采集装置包括二合一传感器、声压传感器、旋转滑环、控制器和显示屏；

所述装配式加载车轮包括分体式车轮、挡边法兰、压柱和导向柱。

3.根据权利要求2所述的机构，其特征在于，所述支撑骨架包括型材架、扶手、显示屏固定支架、电机支架、采集仪器安装板、底板、连接板和立板；

配套辅助配件包括链条护罩、六角螺栓、垫片、圆螺母、带防尘盖的深沟球轴承、隔环和旋转支架。

4.根据权利要求2所述的机构，其特征在于，把分体式车轮进行切边，通过导向柱将压柱与二合一传感器连接，压柱的浮动球头超出分体式车轮切面2mm，分体式车轮的切面前后楞处设置圆角，通过挡边法兰将两个分体式车轮连接，车轮每旋转一周，压柱撞击钢轨一次。

5.根据权利要求3所述的机构，其特征在于，所述支撑骨架中的型材架与采集仪器安装板和底板连接，所述型材架用于安装控制器、蓄电池和旋转电机，所述扶手与所述型材架连接，所述显示屏固定支架与型材架连接，所述立板连接转轴与支撑骨架，所述连接板的两端分别与立板连接。

6.根据权利要求2所述的机构，其特征在于，所述数据采集装置中的二合一力传感器安装在分体式车轮的内部，通过导向柱与压柱连接，所述声压传感器固定安装在型材架下方，所述旋转滑环与转轴和立板连接，控制器与二合一传感器、声压传感器电路连接。

7.根据权利要求2所述的机构，其特征在于，所述动力驱动系统中的蓄电池固定在采集仪器安装板上，旋转电机固定在电机支架上，电气控制柜固定在型材架上，电气控制柜内设置有24V直流电源、继电器和断路器，控制开关盒固定在型材架上，用于控制加载机构启动和停止，一个链轮与旋转电机连接，另一个链轮与转轴连接，转轴连接两个链轮，转轴与链轮、立板、装配式加载车轮、旋转滑环连接，链条、链轮和转轴共同作用，使旋转电机得以驱动装配式加载车轮滚动前进，速度调节器固定在电气柜表面，用于调节电机旋转速度。

8.根据权利要求3所述的机构，其特征在于，所述配套辅助配件中的链条护罩安装在链条外部，通过六角螺栓、垫片连接各部件，通过圆螺母、带防尘盖的深沟球轴承、隔环连接转轴与立板，通过旋转支架连接立板与旋转滑环，使旋转滑环一端固定，另一端随转轴转动。

9.一种权利要求1至8任一项所述的轨道结构的脉冲激励加载机构的使用方法，其特征在于，包括：

根据测试轨道的实际扣件间距更换装配式加载车轮，将装配式加载车轮的初始位置设置在测试轨道的扣件正上方，所述装配式加载车轮的周长与测试轨道的扣件间距相近，用户沿前进方向扶好设备，按下启动开关，所述动力驱动系统中的旋转电机驱动整个装置沿着测试轨道按设定速度前进；

对装配式加载车轮进行切面处理，所述动力驱动系统中的旋转电机驱动整个装置沿着测试轨道前进，所述装配式加载车轮旋转前进过程中每旋转一周就对轨道产生一次冲击荷载，从而实现脉冲激励的加载，二合一传感器实时采集并存储所述装配式加载车轮撞击所述测试轨道产生的撞击力信号、振动加速度，声压传感器实时采集噪声信号，装置上安装显示屏，二合一传感器和声压传感器将采集的信号传输给显示屏，所述显示屏显示二合一传感器和声压传感器采集的信号数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在装配式加载车轮的切面前后楞处设置圆角，每次加载装配式加载车轮都在扣件附近，所述装配式加载车轮每旋转一周，压柱撞击钢轨一次，实现脉冲激励的加载，控制所述装配式加载车轮的行进速度不变的条件下，保证每次的激振力大小一致；

通过调节加载机构的重量和行进速度，调整加载力的大小，且每次下落的最高点高度只与轮径大小和扁平面的设计高度有关。