[发明专利]一种铁路扣件弹条用高频疲劳动态加载试验机

权利要求书

1.一种铁路扣件弹条用高频疲劳动态加载试验机，包括机架(1)、电机(2)、传动轴机构(3)、加载连杆机构(4)、加载块(5)和弹条装夹座结构(6)、保护罩(7)及机架台面(8)，其特征在于，所述的传动轴机构(3)包括电机(2)输出轴上的小带轮(21)、凸轮轴(31)、大带轮(33)和凸轮(34)，其中小带轮(21)与大带轮(33)通过齿形带连接，所述的大带轮(33)和凸轮(34)安装在凸轮轴(31)上，所述的加载连杆机构(4)接触凸轮(34)，另一端连接加载块(5)，所述的加载块(5)连接安装在弹条装夹座结构(6)的弹条试样(62)；

使用时，启动电机(2)驱动输出轴上小带轮(21)转动，从而带动大带轮(33)、凸轮轴(31)和凸轮(34)转动，凸轮(34)带动加载连杆机构(4)高频周期转动，并将产生的高频激励通过加载块(5)对装在夹座(6)弹条装夹座结构(6)的预安装弹条试样(62)进行高频振幅激励和疲劳加载。

2.根据权利要求1所述的一种铁路扣件弹条用高频疲劳动态加载试验机，其特征在于，所述的凸轮(34)为偏心凸轮，偏心距d1的范围0mm～5mm，可根据加载频率大小及加载振幅大小要求调节凸轮(34)偏心距离实现第一级低频f1及振幅d1的动态加载，f1的范围为0-50Hz，f1＝电机输出转速/传动比i，其中传动比i＝主动轮转速/从动轮转速＝(从动轮直径/主动轮直径)/(1-滑动率)；其中主动轮为小带轮(21)，从动轮为大带轮(33)。

3.根据权利要求1所述的一种铁路扣件弹条用高频疲劳动态加载试验机，其特征在于，所述的凸轮(34)为原形或椭圆形，其圆周面上均匀分布多边形阶数n个均匀波长和波深d2的凹凸多边形结构实现第二级高频加载，n的范围为0-200，实现高频加载频率f2，d2的范围为0-1mm；高频加载频率f2＝n·f1，高频加载频率f2的范围为0-5000Hz，

凸轮(34)可包含不同直径和不同多边形阶数的结构，设凸轮(34)的直径为φ，弹条试样(62)扣压点至加载连杆(43)固定端的距离为l1，弹条试样(62)扣压点至加载连杆(43)活动端的距离为l2，则：弹条的振幅d＝d2·l1/(l1+l2)。

4.根据权利要求1所述的一种铁路扣件弹条用高频疲劳动态加载试验机，其特征在于，所述的凸轮轴(31)通过两端的滚动轴承座(35)固定机架台面(8) 上；

所述的凸轮轴(31)一端设置手动摇杆柄(11)，手动调试电机(2)输出小带轮(21)和大带轮(33)与齿形带的啮合问题。

5.根据权利要求1所述的一种铁路扣件弹条用高频疲劳动态加载试验机，其特征在于，所述的加载连杆机构(4)包括轴承座(41)、轴承(42)、加载连杆(43)和滚动轴承(44)，所述的加载连杆(43)一端设置滚动轴承(44)，另一端通过轴承(42)固定在轴承座(41)上，其中滚动轴承(44)与所述凸轮(34)直接接触，轴承座(41)固定在机架台面(8)上，所述的加载块(5)与加载连杆(43)相连接。

6.根据权利要求5所述的一种铁路扣件弹条用高频疲劳动态加载试验机，其特征在于，所述的滚动轴承(44)绕凸轮(34)圆周方向高频周期滚动，加载连杆(43)将产生高频激励振幅，并传递高频振幅给加载块(5)，滚动轴承(44)和凸轮(34)在频滚动接触时的硬度相匹配，两者材料需要进行调质和淬火处理。

7.根据权利要求5所述的一种铁路扣件弹条用高频疲劳动态加载试验机，其特征在于，所述的加载块(5)在试验中承受凸轮(34)给与的高频振动，同时承受弹条试样(62)给与的预加载力，预加载力范围为0-20KN。

8.根据权利要求1所述的一种铁路扣件弹条用高频疲劳动态加载试验机，其特征在于，所述的弹条装夹座结构(6)包括装夹座(61)、螺柱(63)、螺母(64)，所述的弹条试样(62)按照正常使用工况安装固定在装夹座(61)上，并通过装夹座(61)两端的螺柱(63)和螺母(64)进行预加载力大小的调节。