轨道交通金属材料及构件动态扭转疲劳试验机
面向轨道交通材料与传动零部件综合测试平台,兼容标准试样与成品构件,开展动态交变扭转疲劳、静态扭转刚度、极限强度一体化力学性能检测装置
产品概述
轨道交通金属材料及构件动态扭转疲劳试验机采用卧式电液伺服摆动扭转架构,兼顾轨道交通原材料标准试样与成品传动构件两类试验对象。设备模拟列车牵引、制动、曲线运行产生的交变剪切扭转载荷,既可对EA4T、LZ50车轴钢等金属标准试样开展扭转疲劳试验,获取扭转S-N曲线、疲劳极限;也可对车轴短试样、齿轮轴、传动轴、万向联轴器、花键传动组件等成品构件进行耐久考核,监测循环载荷下刚度衰减、裂纹萌生、间隙演变与失效循环次数。同时兼容静态试验项目,测定扭转屈服、断裂强度、扭转刚度、回程间隙,为轨道交通材料选型、热处理工艺优化、零部件结构改进、型式认证与失效分析提供完整试验依据,广泛服务于轨道交通材料研究院、车轴及传动零部件制造企业、铁路第三方检测试验室。
主机采用重型去应力焊接刚性床身,配置可移动滑动支撑托架、模块化工装接口,快速切换标准试样夹具与成品构件法兰工装;伺服控制系统支持扭矩/转角双闭环平滑切换,支持对称/非对称循环、自定义线路载荷谱加载。整机满足规范:GB/T 12443《金属材料 扭矩控制疲劳试验方法》、GB/T 10128-2022《金属材料 室温扭转试验方法》、TB/T轨道交通传动构件相关试验要求、EN 13261、ISO 1352、GB/T 2611《试验机通用技术要求》。测控系统连续采集扭矩、扭转角度、循环次数,自动生成扭矩-转角滞后回线、疲劳寿命曲线,全部原始数据与检测报告支持保存、导出与打印。
可选技术参数
| 参数项目 | 技术指标 |
|---|---|
| 额定动态扭矩量程 | ±1000N·m、±5000N·m、±10000N·m、±20000N·m、±50000N·m可选 |
| 扭矩测量精度 | ±0.5%FS,双向全程动态连续采集 |
| 最大扭转摆角 | ±8°、±12°、±15°可选;静态模式支持连续单向大角度扭转 |
| 角度测量精度 | ±0.01° |
| 疲劳工作频率 | 0.01~8Hz连续可调 |
| 试样安装有效跨度 | 0.3m~4m可调,机架长度支持定制加长 |
| 加载波形 | 正弦波、三角波、梯形波、多级程序载荷、自定义载荷谱回放 |
| 试验模式 | 高/低周交变扭转疲劳、恒幅/变幅耐久、S-N曲线测试、静态扭转刚度、静扭破坏、正反间隙测试 |
| 安全保护机制 | 扭矩超限、摆角超限、试样断裂、油温异常、设定循环到达自动停机;可选配整机安全防护围栏 |
核心产品优势
- ✓一机两用,同时支持轨道交通金属标准试样与传动成品构件测试,兼顾材料基础研究与零部件可靠性验证,提升试验室设备利用率
- ✓电液伺服摆动扭转加载系统,动态响应平稳,支持长时间连续耐久运行,可导入实测载荷谱模拟列车真实变载工况
- ✓模块化工装体系,快速切换自定心试样卡盘、多规格法兰转接工装,适配车轴试棒、齿轮轴、传动轴、万向联轴器多种试样
- ✓高精度同轴调节机构,有效控制装夹偏心,降低附加弯矩干扰,满足GB/T 12443、铁路第三方检测重复性指标要求
- ✓高速同步数据采集,实时监测扭矩-转角滞后回线,通过刚度突变提前捕捉裂纹萌生早期失效信号
- ✓轨道交通专用试验软件,内置S-N曲线、扭转刚度自动计算模块,输出符合铁路行业、CNAS试验室认可要求标准化试验报告
设备核心组成
重型卧式刚性主机床身与滑动支撑系统
整体去应力焊接底座,搭配可移动承重托架,适配不同长度试样与构件平稳支撑。
电液伺服摆动扭转加载单元
高精度伺服摆动作动器与伺服阀组,实现静态平稳扭转、多种波形交变疲劳可控加载。
伺服恒压油源站与液压辅件
独立冷却过滤液压动力站,具备油温、油压、液位多重监控,保障长周期耐久试验稳定供油。
传感采集系统与模块化工装套件
高精度动态扭矩传感器、高分辨率角度编码器,配套标准试样卡盘、法兰转接工装、同轴调节机构。
轨道交通扭转综合试验专用测控软件
支持载荷谱导入、S-N曲线绘制、疲劳寿命统计、静扭指标计算,可导出满足第三方检测规范正式试验报告。
适用测试对象与执行标准
- ◆金属原材料试样:EA4T、LZ50等车轴钢、传动合金钢材标准扭转试样,开展材料基础扭转疲劳性能测试
- ◆轨道交通传动构件:车轴短试样、齿轮轴、驱动半轴、传动轴总成、万向联轴器、花键传动组件
- ◆动态试验项目:交变扭转疲劳寿命、高低周耐久试验、变幅载荷谱试验、扭转S-N曲线测定
- ◆静态试验项目:极限静扭强度、屈服扭矩、扭转刚度、剪切模量、扭转回程间隙、额定扭矩保载试验
- ◆业务场景:新材料研发、热处理工艺对比、零部件型式认证、原材料入厂检验、失效零部件复现分析
遵循执行标准:
1、GB/T 12443《金属材料 扭矩控制疲劳试验方法》(ISO 1352)
2、GB/T 10128-2022《金属材料 室温扭转试验方法》
3、EN 13261 铁路应用 轮对和转向架 车轴技术要求
4、TB/T轨道交通轴类、传动零部件相关试验规范
5、GB/T 2611《试验机通用技术要求》


