[发明专利]一种试验钢轨侧磨的磨损试验装置

说明书

本发明公开了试验钢轨侧磨的磨损试验装置，钢轨侧磨是多种因素相互影响的复杂过程，其结果将给轮轨摩擦面带来多种型式的损伤和破坏，因而能够模拟轮轨的接触关系和综合受力工况，才能满足铁路运输部门和钢轨生产企业研究和试验钢轨侧磨的需求，本发明提供的钢轨侧磨的试验装置就是为了此目的而设计的。

技术领域

本发明涉及磨损试验机领域，涉及滚动、滑动、滚动和滑动复合摩擦的试验机。尤其涉及一种试验钢轨侧磨的磨损试验装置。

背景技术

目前，随着铁路重载、高速的发展，轮轨系统的工况日趋复杂，轮轨磨损、疲劳等缺陷问题日益突出，特别是重载、高速线路曲线段的钢轨侧磨问题，受到铁路运输部门和钢轨生产部门及研究人员的高度重视，开展多方面的实验与研究，研究的方法有模型计算、实验室试验和现场试验等。

建立轮轨摩擦学模型，目的在于能计算与摩擦学有关的参数，以解决磨擦磨损问题，但模型计算由于增加了大量的约束条件和忽略了很多复杂因素，造成结果的误差加大，现场试验选定典型区间，现场实测，记录轴重、列车速度、曲率半径、运量等参数，通过分析可得出较可靠结论，但现场试验受到铁路运输条件不固定等多种不可控因素的影响，同时研究周期长，成本高，实验室小比例试样试验成本低，各种影响磨损的因素可控，可得出实用性很强的结论，受到研究人员的欢迎。

但现有的钢轨磨损试验机种类较为单一，如现在钢研总院、北交大等科研院所和鞍钢等钢轨生产企业普遍使用MMS-2A磨损试验机测试钢轨的踏面磨损和钢轨侧磨，该试验机只能加载垂向力，进行滚动、滑动、滚动和滑动复合磨损试验，很难模拟重载、高速线路曲线段的轮轨接触关系，以及钢轨所受到的轴重、侧向力、切向力、粘滑力、蠕滑力和赫兹力等作用下的滚动和滑动复合磨损。

发明内容

为了满足铁路运输部门和钢轨生产企业研究和试验钢轨侧磨，本发明的目的是提供一种试验钢轨侧磨的磨损试验装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种试验钢轨侧磨的磨损试验装置，包括机架，所述机架的下方的左右两侧端分别设置有下试样驱动电机和上试样驱动电机；

所述下试样驱动电机的输出轴连接第一皮带轮，所述第一皮带轮经第一皮带连接上方的第二皮带轮，所述第二皮带轮经下试样传动轴固定于所述机架上方的第一轴承支座，所述下试样传动轴背离所述第二皮带轮一端依次穿过第一齿轮、所述第一轴承支座、摆架、惯性轮、第二轴承支座后连接下试样；所述摆架下端连接摆锤，所述摆架上端连接位移传感器导杆，所述述摆架还经轴连接与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；

所述上试样驱动电机的输出轴连接第三皮带轮，所述第三皮带轮经第二皮带连接上方的第四皮带轮，所述第四皮带轮安装于所述上试样传动轴上，所述上试样传动轴由设置于所述机架上方的第四轴承座和第五轴承座固定，所述上试样传动轴上设置有第三齿轮，所述第三齿轮啮合上方的第四齿轮，所述第四齿轮经轴连接上试样；

所述上试样传动轴背离所述第四皮带轮一侧通过第五轴承座设置有滑动轴，所述滑动轴与所述轴之间通过整体可转动和滑动装置连接；所述第四齿轮与所述整体可转动和滑动装置能够同步围绕所述轴转动和所述滑动轴滑动；

垂向力连接装置与所述整体可转动和滑动装置通过可调节螺杆点接触，并可左右移动，横向力活动连接装置与所述整体可转动和滑动装置通过可左右转动的卡扣连接以便于能够随所述整体可转动和滑动装置连接和脱离；所述垂向力连接装置包括垂向力弹簧、垂向力传感器、垂向力加载螺母，垂向试验力是通过所述垂向力弹簧加载到磨损试样上，所述垂向力加载螺母用于调整垂向试验力大小，力值连续可调，力值信号由所述垂向力传感器送入计算机显示；所述横向力连接装置包括横向力弹簧、横向力传感器、横向加力螺母，横向试验力经所述横向力弹簧加载横向试验力，通过所述横向力加载螺母调整加载卸载横向试验力，力值连续可调，力值信号由所述横向力感器送入计算机显示；