技术领域
[0001] 本
发明涉及轨道交通领域，具体而言，涉及一种道砟直剪装置。
背景技术
[0002] 道砟用来铺公路或
铁路路基或道床的粗砂砾或碎石，主要是铁路基床或道床所用。道砟是铁路运输系统中，用作承托轨道枕木的碎石，是常见的轨道道床结构。工程会在铺设路轨之前，先在路基铺上一层碎石，再加以
压实，然后才铺上枕木及路轨。使用道砟可以使到排
水容易及容易调校路轨
位置，同时由于道砟把列车及路轨重量分散在路基上，故此能够减低列车经过时所带来的震动及噪音，令到乘客的乘坐舒适程度增加。
[0003] 在
现有技术中，道砟的直剪试验采用直剪仪进行。一般在进行道砟的直剪试验时，保持直剪仪中上剪切盒水平方向固定，对上剪切盒施加一定大小的恒定垂向
力从而压实上下剪切盒中的道砟颗粒；然后按照不同的试验需求，对下剪切盒施加不同大小的水平横向力，从而实现对颗粒集料的快剪或慢剪等试验。传统的道砟的直剪试验无法反映实际中垂向振动荷载条件下道砟群的直剪性能；也无法反映道砟群在循环剪切或变力剪切情况下的剪切性能。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种道砟直剪装置，其旨在改善上述的问题。
[0005] 本发明
实施例提供的一种道砟直剪装置，所述道砟直剪装置包括上剪切盒、下剪切盒、主控芯片、第一驱动装置、激振器、第二驱动装置，所述上剪切盒与所述下剪切盒上下相对设置形成剪切缝构成剪切盒装置，所述上剪切盒的顶部安装有所述激振器，所述第一驱动装置与所述激振器连接，用于驱动所述上剪切盒内的加载板竖直运动，所述第一驱动装置、所述第二驱动装置为变频驱动装置，所述第二驱动装置与所述下剪切盒连接，用于驱动所述下剪切盒水平运动，所述主控芯片分别与所述第一驱动装置、所述第二驱动装置电连接，所述激振器与所述第一驱动装置的连接处安装有第一荷重
传感器，所述第一荷重传感器与所述主控芯片电连接，所述下剪切盒与所述第二驱动装置之间安装有第二荷重传感器，所述第二荷重传感器与所述主控芯片电连接。
[0006] 进一步地，所述剪切盒装置内设置有多个
压力传感器，所述多个压力传感器与所述主控芯片电连接，所述多个压力传感器位于所述剪切盒装置内的不同区域。
[0007] 进一步地，多个压力传感器均匀分布于所述剪切盒装置内的不同区域。
[0008] 进一步地，所述第二驱动装置通过连接
块与所述下剪切盒连接，所述连接块与所述第二驱动装置的连接处安装有第二荷重传感器。
[0009] 进一步地，所述道砟直剪装置还包括剪切缝调节装置，所述剪切缝调节装置安装于所述上剪切盒与所述下剪切盒的连接处。
[0010] 进一步地，所述下剪切盒的体积大于所述上剪切盒的体积。
[0011] 进一步地，所述道砟直剪装置还包括
导轨以及导轨安装组件，所述导轨通过所述导轨安装组件安装于下剪切盒并与所述下剪切盒导通。
[0012] 进一步地，所述道砟直剪装置还包括
载荷框架，所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、所述导轨均安装于所述载荷框架内。
[0013] 进一步地，所述载荷框架的外底部安装有地脚
螺栓。
[0014] 进一步地，所述载荷框架的与所述第一驱动装置相对的一侧设置有固定顶头，所述固定顶头、所述剪切盒装置以及所述第二驱动装置之间的位置对应。
[0015] 本发明提供的道砟直剪装置的有益效果是：由于上剪切盒的顶部安装有激振器，第一驱动装置与激振器连接，当第一驱动装置驱动上剪切盒在竖直方向运动剪切颗粒集料时，可以驱动激振器向上剪切盒施加不同幅值与
频率的垂向振动，又由于第二驱动装置为变频驱动装置，第二驱动装置通过连接块与下剪切盒连接，当第二驱动装置可以向所述下剪切盒施加不同的速度或不同
加速度驱动所述下剪切盒水平运动。通过上述两个耦合动作，从而可以在垂向施加振动荷载进行道砟群的直剪性能测试；在水平向施加循环荷载或变频荷载，即在水平向施加不同的速度或不同加速度情况下进行道砟群的直剪性能测试，从而确定不同外荷载作用于道砟群后的颗粒变化大小、力的传递规律和
变形规律。
附图说明
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017] 图1为本发明实施例提供的道砟直剪装置的结构示意图；
[0018] 图2为本发明实施例提供的道砟直剪装置的
电路连接
框图。
[0019] 图标：101-上剪切盒；102-下剪切盒；103-主控芯片；104-第一驱动装置；105-激振器；106-第二驱动装置；107-第一荷重传感器；108-第二荷重传感器；109-压力传感器；110-剪切缝调节装置；111-导轨；112-导轨安装组件；113-载荷框架；114-
地脚螺栓；115-固定顶头；116-连接块；117-加载板。
具体实施方式
[0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0021] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的
选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0023] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0024] 此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0026] 实施例
[0027] 本发明实施例提供了一种道砟直剪装置，用于剪切颗粒集料。道砟直剪装置包括上剪切盒101、下剪切盒102、主控芯片103、第一驱动装置104、激振器105、第二驱动装置106。上剪切盒101与下剪切盒102上下相对设置形成剪切缝构成剪切盒装置，本实施例中，下剪切盒102的体积大于上剪切盒101的体积，从而可以保证在直剪过程中剪切面大小不变。当在进行剪切作业时，物料位于剪切盒装置内。另外，在上剪切盒101与激振器105之间安装有加载板117，第一驱动装置104和激振器105输出的力不直接作用于上剪切盒101，而是作用于加载板117，通过加载板117输出至道砟。
[0028] 上剪切盒101的顶部安装有激振器105，第一驱动装置104与激振器105连接，用于驱动上剪切盒101内加载板117的竖直运动。另外，激振器105(vibration exciter)是附加在某些机械和设备上用以产生激励力的装置，是利用机械振动的重要部件。激振器105能使被激物件获得一定形式和大小的振动量，从而对物体进行振动和强度试验。本实施例中，激振器105用于向剪切盒装置施加不同幅值与频率的垂向振动。第一驱动装置104、第二驱动装置106为变频驱动装置，用于驱动下剪切盒102水平运动，主控芯片103分别与第一驱动装置104、第二驱动装置106电连接。主控芯片103用于控制第一驱动装置104、第二驱动装置106运行。
[0029] 激振器105与第一驱动装置104的连接处安装有第一荷重传感器107，第一荷重传感器107与主控芯片103电连接。第一荷重传感器107可以采集第一驱动装置104在运行时向上剪切盒101施加的第一压力信息并传输至主控芯片103处理，主控芯片103可以将第一压力信息进行处理并传输至智能终端显示，以便用户明白第一压力信息与颗粒集料的性能之间的潜在联系。
[0030] 下剪切盒102与第二驱动装置106之间安装有第二荷重传感器108，具体地，第二驱动装置106通过连接块116与下剪切盒102连接，连接块116与第二驱动装置106的连接处安装有第二荷重传感器108，第二荷重传感器108与主控芯片103电连接。第二荷重传感器108可以采集第一驱动装置104在运行时向上剪切盒101施加的第二压力信息并传输至主控芯片103处理，主控芯片103可以将第二压力信息进行处理并传输至智能终端显示，以便用户明白第二压力信息与颗粒集料的性能之间的潜在联系。
[0031] 剪切盒装置内设置有多个压力传感器109，多个压力传感器109与主控芯片103电连接，多个压力传感器109位于剪切盒装置内的上、下表面及周边等不同区域。较佳地，多个压力传感器109均匀分布于剪切盒装置内的不同区域。多个压力传感器109可以采集剪切过程中上剪切盒101、下剪切盒102在各个位置的各个时刻的第三压力信息并传输至主控芯片103处理，主控芯片103可以将第三压力信息进行处理并传输至智能终端显示，以便用户明白第三压力信息与颗粒集料的性能之间的潜在联系。
[0032] 道砟直剪装置还包括剪切缝调节装置110，剪切缝调节装置110安装于上剪切盒101与下剪切盒102的连接处。用户根据不同试验样本粒径大小，按需求通过剪切缝调节装置110调节上剪切盒101、下剪切盒102剪之间的切缝距离。
[0033] 道砟直剪装置还包括导轨111以及导轨安装组件，导轨111通过导轨安装组件安装于下剪切盒102并与下剪切盒102导通。其中，导轨安装组件可以采用
滚道地板组合，用于辅助导轨111安装。用户可以通过导轨111将物料装填入剪切盒装置。
[0034] 另外，道砟直剪装置还包括载荷框架113，第一驱动装置104、第二驱动装置106、导轨111均安装于载荷框架113内。载荷框架113的外底部安装有地脚螺栓114。地脚螺栓114用于将载荷框架113固定于地面。
[0035] 载荷框架113的与第一驱动装置104相对的一侧设置有固定顶头115。固定顶头115、剪切盒装置以及第二驱动装置106之间的位置对应。固定顶头115用于承力以及固定上剪切盒101在剪切过程中不发生移动。
[0036] 综上所述，本发明提供的道砟直剪装置，由于上剪切盒的顶部安装有激振器，第一驱动装置与激振器连接，当第一驱动装置驱动上剪切盒在竖直方向运动剪切颗粒集料时，可以驱动激振器向上剪切盒施加不同幅值与频率的垂向振动，又由于第二驱动装置为变频驱动装置，第二驱动装置通过连接块与下剪切盒连接，当第二驱动装置可以向所述下剪切盒施加不同的速度或不同加速度驱动所述下剪切盒水平运动。通过上述两个耦合动作，从而可以在垂向施加振动荷载进行道砟群的直剪性能测试；在水平向施加循环荷载或变频荷载，即在水平向施加不同的速度或不同加速度情况下进行道砟群的直剪性能测试，从而确定不同外荷载作用于道砟群后的颗粒变化大小、力的传递规律和变形规律。
[0037] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
