專利名稱：自動落錘激勵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軌道結(jié)構(gòu)和軌道部件動力特性的測試的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種 自動落錘激勵裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國鐵路提速和城市軌道的發(fā)展，越來越多的新型軌道結(jié)構(gòu)投入實(shí)際使用。 為了掌握新型軌道結(jié)構(gòu)和新型軌道部件的動力特性，需對其進(jìn)行動力試驗。而動力試驗的 方法有兩種，一種是在列車通過的條件下，在現(xiàn)場對軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試；二是輪軌模擬沖擊試驗。對于第一種方法，因為列車運(yùn)行對試驗設(shè)備的布置要求嚴(yán)格，將試驗設(shè)備留在隧 道內(nèi)存在一定的安全隱患；不能隨時檢測數(shù)據(jù)采集的狀況；一次試驗的周期較長。對于第 二種方法，也存在以下缺陷試驗場地固定，一般都在固定的大型試驗臺上，無法在鐵路現(xiàn) 場進(jìn)行試驗，因此需要預(yù)制試驗軌道，試驗臺的搭建與試驗軌道的預(yù)制都需要耗費(fèi)大量的 人力物力，試驗費(fèi)用高。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的不足，本實(shí)用新型提供一種自動落錘激勵裝置，該裝置 可以方便拆卸與安裝，容易攜帶到現(xiàn)場，進(jìn)而節(jié)省大量的試驗準(zhǔn)備時間與金錢。本發(fā)明公開了一種自動落錘激勵裝置，包括可拆卸連接的基礎(chǔ)底座、立柱、頂部固 定架、電動設(shè)備、質(zhì)量塊和錘體；其中，所述立柱連接于所述基礎(chǔ)底座與所述頂部固定架之 間，所述電動設(shè)備與所述頂部固定架相連接，所述質(zhì)量塊可吸附的連接于所述電動設(shè)備上， 所述錘體連接于所述基礎(chǔ)底座上。上述自動落錘激勵裝置，優(yōu)選所述電動設(shè)備包括電動葫蘆和電磁吸盤，所述電動 葫蘆與所述頂部固定架的電機(jī)固定桿相連接，所述電磁吸盤與所述電動葫蘆相連接。上述自動落錘激勵裝置，優(yōu)選所述質(zhì)量塊包括多個獨(dú)立的子質(zhì)量塊。上述自動落錘激勵裝置，優(yōu)選還包括法蘭盤、液壓緩沖器，所述法蘭盤固定連接于 所述基礎(chǔ)底座，所述液壓緩沖器與所述錘體通過螺桿固定連接后，經(jīng)所述液壓緩沖器頂部 套接于所述法蘭盤。上述自動落錘激勵裝置，優(yōu)選所述錘體的錘頭部分設(shè)置有力傳感器。上述自動落錘激勵裝置，優(yōu)選所述錘頭包括橡膠錘頭、鋁質(zhì)錘頭或尼龍錘頭。上述自動落錘激勵裝置，優(yōu)選所述立柱包括上立柱、立柱套筒和下立柱，所述上立 柱和所述下立柱通過所述立柱套筒相連接。上述自動落錘激勵裝置，優(yōu)選在所述頂部固定架和所述基礎(chǔ)底座之間還連接有上 導(dǎo)桿和下導(dǎo)桿。上述自動落錘激勵裝置，優(yōu)選還包括可調(diào)螺栓與圓盤墊，所述下立柱底部通過所 述可調(diào)螺栓與所述圓盤墊相連接。[0014]相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)勢第一、方便拆卸與安裝，可以攜帶到現(xiàn)有的軌道上進(jìn)行試驗，無需預(yù)制軌道，節(jié)省 大量的試驗準(zhǔn)備時間與金錢。第二、在隧道內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場試驗可以隨測隨走，測試完可以馬上拆卸帶出隧道，不留 安全隱患。

圖1為本實(shí)用新型自動落錘激勵裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和優(yōu) 選實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。自動落錘激勵裝置可對鐵軌、地面等被測對象進(jìn)行跌落沖擊測試?？筛鶕?jù)測試需 要調(diào)節(jié)落錘質(zhì)量和垂直下落高度。因受導(dǎo)桿導(dǎo)槽摩擦力很小，下落過程可近似認(rèn)為是自由 落體。在錘頭下部安裝有力傳感器，可測得沖擊過程中沖擊力隨時間變化的波形。參照圖1，圖1為本實(shí)用新型自動落錘激勵裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該激勵裝 置橫跨在鐵軌的單側(cè)軌道上，長度方向與鐵軌平行。測試過程中保證長度方向底桿高于固 定扣件的螺桿高度，側(cè)桿高于鐵軌頂部，內(nèi)側(cè)寬度大于鐵軌或兩扣件腰身之間的寬度。且 保證落錘落下后不反彈，落錘重量和下落高度可調(diào)。裝置總高約2. 29m(不計底部可調(diào)螺 桿部分高度)，基礎(chǔ)底座高0. 55m,中部立柱高(基礎(chǔ)底座頂面與頂部固定架底面之間的距 離)1.4m，頂部固定架0. 337m。該裝置整體由以下部件組成基礎(chǔ)底座3 用于固定、支撐整個體系，承擔(dān)體系全部重量。約束液壓緩沖器14的 法蘭盤15通過螺栓固定在該基礎(chǔ)底座3上。材料為管材，該部件設(shè)計總高0. 55m。可調(diào)螺栓1 用于調(diào)節(jié)整體平衡，保證落錘垂直下落。圓盤墊17 作用有二，第一、用于分擔(dān)落錘落下過程中對水泥地面所造成的沖擊 損傷?；A(chǔ)底座3與水泥地面的總接觸面積較小，落錘下落過程中會對地面造成一定程度 上的沖擊損傷，墊上圓盤墊17能起到減小落錘下落過程對地面所造成的損傷。第二、調(diào)節(jié) 裝置總體平衡。當(dāng)?shù)孛娌唤^對水平時，可以在圓盤墊17孔內(nèi)放上一些不同厚度的金屬墊 片。備用實(shí)心柱體(未示出)當(dāng)不用液壓緩沖器14時，可使用該備用的實(shí)心圓柱體 代替，得到的沖擊力會更大，但可能存在反彈現(xiàn)象。立柱立柱分為上立柱7和下立柱5，用于連接基礎(chǔ)底座3和頂部固定件9，支撐上 部體系重量。材料為管材，為了便于運(yùn)輸，對單根立柱的長度進(jìn)行了限制，立柱總數(shù)為8根。 上立柱7和下立柱5之間用立柱套筒6固定連接。立柱套筒6 連接、固定上下兩根立柱，通過螺桿固定。頂部固定架9 用于連接下部體系和懸掛電動設(shè)備。上導(dǎo)桿10 在垂直方向約束落錘，使其垂直落下。上導(dǎo)桿10上部通過螺栓固定在 頂部固定架9上，下端與下導(dǎo)桿12連接。[0030]下導(dǎo)桿12 在垂直方向約束落錘，使其垂直落下。下導(dǎo)桿上部插入下導(dǎo)桿，起到約 束導(dǎo)桿水平方向運(yùn)動，下部通過螺栓固定在基礎(chǔ)底座上。質(zhì)量塊4 共13塊子質(zhì)量塊，每塊重約14. 6kg，落錘總重約190kg?？筛鶕?jù)測試需 要調(diào)節(jié)落錘重量。塊與塊之間通過螺桿連接。其中頂部、底部兩塊配重塊略有不同，此兩配 重塊左右兩側(cè)各有一凸出塊，卡于導(dǎo)桿槽內(nèi)，用于約束落錘垂直下落。且此兩塊質(zhì)量塊都開 了大小不一的通孔，頂部質(zhì)量塊用于放置電磁吸盤11，底部配重開一階梯孔。電動設(shè)備包括電動葫蘆8和電磁吸盤11，用于起吊和吸附所有質(zhì)量塊。液壓緩沖器14 主要用于防止落錘反彈。液壓緩沖器14下端通過螺桿與錘頭連 接。落錘落在液壓緩沖器14頂部。臨時支架(未示出)裝配配重塊時，起臨時支撐作用。下部帶有橡膠層，起保護(hù) 作用。法蘭盤15 固定在基礎(chǔ)底座3上，在垂直方向約束液壓緩沖器14。錘頭設(shè)置于錘頭2上，共有橡膠、鋁質(zhì)、尼龍三種錘頭，可根據(jù)測試需要可調(diào)換錘 頭類型，且裝有力傳感器，可以測得落錘下落過程中力脈沖信號，上端與液壓緩沖器連接。安裝流程安裝的總原則為先主體，后附件。順序如下基礎(chǔ)底座3 安裝時首先將基礎(chǔ)底座3上的可調(diào)螺栓1擰上，墊上圓盤墊17，然后 將下立柱5插入到基礎(chǔ)底座3中，插入要到位，且插入下立柱5時要與基礎(chǔ)底座3各孔相匹 配，匹配的原則下立柱5上的孔數(shù)要與基礎(chǔ)底座上的孔數(shù)一致，方位一致。基礎(chǔ)底座3四側(cè) 桿和四根下立柱5上的標(biāo)識為孔數(shù)分別為0、1、2和3，四種區(qū)別方式。此時擰緊基礎(chǔ)底座3 上8個固定螺桿。立柱套筒6 將立柱套筒6安裝在下立柱5上，注意各立柱套筒6固定螺桿一側(cè)均 位于裝置外側(cè)，初次安裝時要求四個立柱套筒6上頂面近似在同一水平面上，然后擰緊立 柱套筒6下端固定螺桿。在初次安裝完畢后，建議將立柱套筒固定在下立柱5上。以后不 再進(jìn)行拆卸。電動葫蘆8:將電動葫蘆8安裝在頂部固定架9的電機(jī)固定桿上。注意方向，要保 證電動葫蘆8的可動鋼絞線大致位于頂部固定架9水平面的中心位置。且此時將電動葫蘆 8、電磁吸盤11的接線頭分別與電板盒接好。頂部固定架9 在完成電動葫蘆8的安裝以后，將頂部固定架9倒置，便于安裝四 根上立柱7。將四根上立柱7分別插入到頂部固定架9相對應(yīng)的孔內(nèi)，且要求到位，區(qū)分方 式與基礎(chǔ)底座3相同。此時擰緊側(cè)面的固定螺桿。組裝將頂部固定架9順置過來，多人合作舉到下立柱5上方，將上立柱7插入到 立柱套筒6內(nèi)。注意此時要求上、下立柱的同一方位的區(qū)別方式要相同，即某方向的孔數(shù) 要相同，方位一致。安裝到位后再擰緊立柱套筒6上端的固定螺桿。上導(dǎo)桿10、下導(dǎo)桿12 在其中一側(cè)導(dǎo)桿的上導(dǎo)桿10、下導(dǎo)桿12上各打了一個小圓 孔作為標(biāo)記。此時先將打孔和不打孔的上導(dǎo)桿10、下導(dǎo)桿12連接好。連接時通過導(dǎo)桿內(nèi)蕊 連接，初次連接時，先將下導(dǎo)桿12與導(dǎo)桿內(nèi)蕊固定，然后再連接上導(dǎo)桿10。以后建議不再拆 卸導(dǎo)桿內(nèi)蕊與下導(dǎo)桿12，就將導(dǎo)桿內(nèi)蕊固定在下導(dǎo)桿12上。接下來將導(dǎo)桿安裝到裝置上 去，通過螺桿先將導(dǎo)桿與頂部固定架9固定，然后再固定基礎(chǔ)底座3螺桿。正確安裝要求導(dǎo)
5桿上紅色油漆面朝外側(cè)，且導(dǎo)桿上有孔的一側(cè)要與頂部固定架9上固定導(dǎo)桿的有孔橫桿位 于同一側(cè)。錘體2 選擇合理的錘頭，連接好力傳感器的導(dǎo)線，安上力傳感器。注意安裝力傳 感器時要求力傳感器凸面朝向錘頭方向。蓋上墊片擰緊內(nèi)六角螺桿，再擰上錘頭部分。液壓緩沖器14 將安裝好的錘體2與液壓緩沖器14通過螺桿固定好后，從液壓緩 沖器14頂部套入法蘭盤15。法蘭盤15 法蘭盤15共有四種安裝方式，各種方式視被錘擊對象的高度而定?？?以將法蘭盤15朝上和朝下安裝，同時還可以將其安裝在基礎(chǔ)底座3用于固定法蘭盤15的 橫桿的上或下表面，因而有四種安裝方式，但是都是通過螺桿固定。質(zhì)量塊4 質(zhì)量塊共有13塊，最底層質(zhì)量塊到最頂層質(zhì)量塊的編號依次為1 13。 可視情況選用塊數(shù)，但是最底層(1#)、次頂層(12#)和最頂層(13#)三塊必須用，也就是說 最少的塊數(shù)為3塊，且為這三塊。增加質(zhì)量塊之前，放上臨時支架，臨時支架橡膠層與基礎(chǔ) 底座相接觸。首先放上最底層質(zhì)量塊，在其上層內(nèi)孔上放上橡膠墊，再加上2號質(zhì)量塊，放 上固定螺桿并擰緊。依次安裝到第12號質(zhì)量塊，每塊安裝時，手動稍稍前后左右移動，使各 質(zhì)量塊各側(cè)面大致位于同一平面內(nèi)。第12塊的固定螺桿先不完全擰緊，將吸附的小質(zhì)量塊 安裝在第12號質(zhì)量塊上，此時先不完全擰緊固定小質(zhì)量塊的螺桿，嘗試著放入第13塊質(zhì)量 塊，此時要是小質(zhì)量塊能穿過第13塊質(zhì)量塊的圓孔，便將下面的固定第12塊的螺桿擰緊， 再安第13塊。擰緊固定小質(zhì)量塊的螺桿和固定第13塊的螺桿。安裝后如右圖所示。電磁吸盤11 將頭部為扁型的開孔螺桿擰入到電磁吸盤11螺孔內(nèi)，將電動葫蘆8 鋼絞線的下端橫向螺栓穿過開孔螺桿的圓孔。接通外部電源。檢查安裝在安裝完畢以后，必須進(jìn)行安裝檢查。主要檢查以下各項檢查立柱上各桿的區(qū)別 方式，方位是否一致；檢查各螺桿是否全都擰緊到位；進(jìn)行試調(diào)，檢查測試過程中所需的所 有子質(zhì)量塊能否在導(dǎo)桿之間穿行；檢查電磁吸盤11能否吸起全部的質(zhì)量塊，通過起吊所有 質(zhì)量塊進(jìn)行檢查。試起吊時要求臨時支架仍位于底座上，且要求高度一點(diǎn)一點(diǎn)增加。操作注意事項電磁吸盤11不宜長時間通電，在不進(jìn)行起吊時宜關(guān)閉該電源；需要保護(hù)好電磁吸 盤11和吸附的質(zhì)量塊4，因電磁吸盤11與質(zhì)量塊4受潮因生銹，生銹后影響其吸力，因必須 保護(hù)此兩部件，以防生銹；進(jìn)行操作時，操作人員或其他人員仍不能太靠近該裝置，特別是 不能伸手或身體其他部位位于質(zhì)量塊的下方；正式測試時，移走臨時支架。綜上所述，上述優(yōu)選實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)第一、方便拆卸與安裝，可以攜帶到現(xiàn)有的軌道上進(jìn)行試驗，無需預(yù)制軌道，節(jié)省 大量的試驗準(zhǔn)備時間與金錢。第二、在隧道內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場試驗可以隨測隨走，測試完可以馬上拆卸帶出隧道，不留 安全隱患。第三、采用電磁鐵吸附質(zhì)量塊上升到一定高度，關(guān)閉電源質(zhì)量塊自由下落，錘擊鋼 軌，完全保證了質(zhì)量塊的自由落體運(yùn)動，并能確保每次試驗提升的高度相同，方便的控制錘 擊力的大小。第四、質(zhì)量塊采用分塊安裝的方式，可以通過控制質(zhì)量塊的數(shù)量來控制其質(zhì)量。[0059]第五、在錘體部分配備了力傳感器，可以方便的測量出錘擊力的大小。第六、配備了液壓阻尼錘體，可以避免錘頭與鋼軌連擊問題。第七、配備了鋼、鋁、尼龍和橡膠材質(zhì)錘頭，試驗時根據(jù)對力譜的需求更換錘頭材 料。以上對本實(shí)用新型所提供的一種自動落錘激勵裝置進(jìn)行詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了 具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助 理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型 的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解 為對本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求一種自動落錘激勵裝置，其特征在于，包括可拆卸連接的基礎(chǔ)底座、立柱、頂部固定架、電動設(shè)備、質(zhì)量塊和錘體；其中，所述立柱連接于所述基礎(chǔ)底座與所述頂部固定架之間，所述電動設(shè)備與所述頂部固定架相連接，所述質(zhì)量塊可吸附的連接于所述電動設(shè)備上，所述錘體連接于所述基礎(chǔ)底座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動落錘激勵裝置，其特征在于，所述電動設(shè)備包括電動葫 蘆和電磁吸盤，所述電動葫蘆與所述頂部固定架的電機(jī)固定桿相連接，所述電磁吸盤與所 述電動葫蘆相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動落錘激勵裝置，其特征在于，所述質(zhì)量塊包括多個獨(dú)立 的子質(zhì)量塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動落錘激勵裝置，其特征在于，還包括法蘭盤、液壓緩沖 器，所述法蘭盤固定連接于所述基礎(chǔ)底座，所述液壓緩沖器與所述錘體通過螺桿固定連接 后，經(jīng)所述液壓緩沖器頂部套接于所述法蘭盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動落錘激勵裝置，其特征在于，所述錘體的錘頭部分設(shè)置 有力傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動落錘激勵裝置，其特征在于，所述錘頭包括橡膠錘頭、鋁 質(zhì)錘頭或尼龍錘頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動落錘激勵裝置，其特征在于，所述立柱包括上立柱、立柱 套筒和下立柱，所述上立柱和所述下立柱通過所述立柱套筒相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動落錘激勵裝置，其特征在于，在所述頂部固定架和所述 基礎(chǔ)底座之間還連接有上導(dǎo)桿和下導(dǎo)桿。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動落錘激勵裝置，其特征在于，還包括可調(diào)螺栓與圓盤墊， 所述下立柱底部通過所述可調(diào)螺栓與所述圓盤墊相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自動落錘激勵裝置，包括可拆卸連接的基礎(chǔ)底座、立柱、頂部固定架、電動設(shè)備、質(zhì)量塊和錘體；其中，所述立柱連接于所述基礎(chǔ)底座與所述頂部固定架之間，所述電動設(shè)備與所述頂部固定架連接，所述質(zhì)量塊可吸附的連接于所述電動設(shè)備上，所述錘體連接于所述基礎(chǔ)底座上。本實(shí)用新型方便拆卸與安裝，可以攜帶到現(xiàn)有的軌道上進(jìn)行試驗，無需預(yù)制軌道，節(jié)省大量的試驗準(zhǔn)備時間與金錢；并且，在隧道內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場試驗可以隨測隨走，測試完可以馬上拆卸帶出隧道，不留安全隱患。
文檔編號E01B35/00GK201678922SQ201020196570
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者劉維寧, 應(yīng)明, 王文斌, 董書偉, 譚祥軍 申請人:北京交通大學(xué);北京東方振動和噪聲技術(shù)研究所