铁路桥梁伸缩缝实验平台

第1章 前言

1.1 伸缩缝实验平台及更换工装研究的目的及意义

伸缩缝及其橡胶部件生产完成后，必须满足其快速安装更换的目的，其橡胶防水带在型钢中自动穿行摩擦系数是其中一项必要参数，满足穿行摩擦系数才能满足在不影响铁路通车的情况下快速维护更换伸缩缝橡胶带。本文所介绍的实验平台就是为了检测正常生产的伸缩缝产品是否符合标准要求，为铁路的安全运行提供可靠的产品。 从我国已修建的桥梁来看，伸缩缝损坏率已占一定的比例，增加了管理部门维修工作量和难度，给交通运输带来不便。

1.2 伸缩缝实验平台在国内的外现状

随着我国交通运输业的不断发展，铁路已向网络化发展，铁道线路的不断增加，由于车辆载荷与速度的不断增加，为保证车辆的行驶速度，这就需要桥梁上的配套设施与之相适应。目前技术比较先进的国家，对桥梁的伸缩缝设计和施工，都有比较明确的规定与要求。因此对桥梁伸缩缝的改造和处理也应加快脚步。快速更换橡胶带伸缩缝满足了现下的技术要求，更换工装的设计与检测平台的应用相辅相成，既保证了质量又掌握了模拟的要求，为后续保养更换工作提供了良好的技术支持。由于“快速更换橡胶带伸缩缝”是最新研发的产品，这套实验平台属于独有发明。下面是图 1-1为桥梁伸缩缝立面图。

伸缩缝（梁端防水装置）是梁端重要的附属设施，其质量直接影响桥梁的耐久性。这次介绍的是铝合金型材与橡胶带组合的形式，适用于箱梁结构。

第 2 章 橡胶带穿行阻力实验平台的设计

2.1 橡胶带穿行阻力实验平台的构成

桥梁伸缩缝穿行阻力自动数据采集实验装置，包括橡胶带放置装置、型钢固定平台、驱动装置、测力计，驱动装置带动橡胶带在型钢固定平台上的型钢内穿行，测力计测量橡胶带在穿行中受到的摩擦力，所述的驱动装置包括伺服电机、主链轮、链条、转向链轮，伺服电机连接主链轮，链条连接主链轮和转向链轮，形成闭环控制，橡胶带通过固定装置随链条同步移动，安装测力计的固定架固定在型钢固定平台的一端，与橡胶带放置装置相对，固定架内安装移动箱，移动箱内固定转向链轮，测力计与移动箱接触，测力计连接电脑，采集数据。

2.2 工作原理

将需要测试的橡胶条安装在固定装置上，伺服电机启动，链轮转动带动链条，链条上的固定链条带动固定装置上的橡胶带沿着型腔运动，橡胶带穿行过程中产生摩擦力，通过链条的传递拉力增加，链轮受力产生相反的力，此时尾端固定的测力计开始采集数据，测力计采集的数据通过数据线传输入电脑，电脑通过分析整理直接出具数据报告，判定产品是否合格，当固定橡胶带的固定链条移动到限位器位置时，限位器给控制器发出信号，控制器控制伺服电机断电。伺服电机带动链条回归原位，链条上的固定链条只能在水平方向移动，却实现了位置、速度和力矩的闭环控制。

2.3 实验平台优点

1、采用伺服马达作为输出动力，实现了位置、速度和力矩的闭环控制，克服了步进电机失步的问题;低速运行平稳，低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象；降低了运行中的发热和噪音。橡胶带穿行阻力实验平台实现了运行稳定、传动效率高、测量精度高、自动化程度高、操作简便的桥梁伸缩缝穿行阻力自动数据采集实验装置。

2、传动采用高性能链大的情况下工作，保证准确的传动比，传递功率较大，并且作用在轴上的力较小，传动效率高。

3、测力计采用尾端固定方式，减少碰撞损坏的风险，使其准确性能更高，安全便于维护。

4、适用于多型号伸缩缝产品的检测，使用率更高。

5、与电脑连接，数据采集与处理更加快捷，达到自动运行、检测的目的。

具体实施方式

桥梁伸缩缝穿行阻力自动数据采集实验装置，包括橡胶带放置装置 1、型钢固定平台 2、驱动装置、测力计 11，型钢调整块 8 将型钢固定在型钢固定平台 2 上，橡胶带 9 缠绕在橡胶带放置装置 1 上，驱动装置带动橡胶带 9 在型钢固定平台 2 上的型钢 5 内穿行，测力计 11 测量橡胶带 9 在穿行中受到的摩擦力，所述的驱动装置包括伺服电机 3、主链轮 20、链条 10、转向链轮 19、15、4，转向链轮 19、15 在同一水平面上，伺服电机 3 连接主链轮 20，链条 10 连接主链轮 20 和转向链轮 19、15、4，形成闭环控制，橡胶带 9 通过固定装置随链条 10 同步移动，安装测力计 11 的固定架 6 固定在型钢固定平台 2 的一端，与橡胶带 9 放置装置 1 相对，固定架 6 内安装移动箱 12，移动箱 12 内固定转向链轮 15，测力计 11 与移动箱 12 接触，测力计连接电脑 7，采集数据。

参考文献

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