1．設(shè)計(jì)依據(jù)
PMW系列電液式脈動(dòng)疲勞測(cè)試系統(tǒng)是由濟(jì)南力支測(cè)試系統(tǒng)有限公司根據(jù)下列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及部分試驗(yàn)方法要求，研制完成具有水平的大脈動(dòng)量電液式脈動(dòng)疲勞測(cè)試系統(tǒng):
1.1《GB50152-1992混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》；
1.2《GB/T14370-2007預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》；
1.3《GB/T12718-2001礦用高強(qiáng)度圓環(huán)連》；
1.4《GB6946-1993鋼絲繩鋁合金壓制接頭》；
1.5《GB/T2611-2007試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)要求》；
1.6 歐洲標(biāo)準(zhǔn)《EN 13146-4:2002鐵路應(yīng)用-軌道-扣件系統(tǒng)試驗(yàn)方法》；
1.7《TB/T2491-1994扣件組裝疲勞試驗(yàn)方法》；
1.8《TB/T2326-1992預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁彎曲疲勞試驗(yàn)方法扣件組裝疲勞試驗(yàn)方法》
1.9《TB/T 3193-2008鐵路工程預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器技術(shù)條件》；
1.10 《TB/T1878-2002預(yù)應(yīng)力混凝土枕疲勞試驗(yàn)方法》；
1.11 《TB/T1354-2005鋼軌實(shí)物彎曲疲勞試驗(yàn)方法》；
1.12 《TB/T 1632-2004鋼軌焊接》；
1.13 《客運(yùn)專線扣件系統(tǒng)專用技術(shù)條件》
1.14 《JGJ85-2002預(yù)應(yīng)力筋用錨具技術(shù)規(guī)程》；
1.15 《JT／T 329.2-1997 公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具、連接器試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則》；
1.16 《QC/T513-1999汽車(chē)前軸臺(tái)架疲勞壽命試驗(yàn)方法》
1.17 《QC/T533-1999汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)方法》等汽車(chē)行業(yè)車(chē)橋、底盤(pán)、懸架相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
2．主要用途
該系統(tǒng)主要用于汽車(chē)、鐵道、建筑建材等行業(yè)的零部件、組裝件、大型結(jié)構(gòu)件的靜載、動(dòng)載性能測(cè)試和動(dòng)載疲勞壽命測(cè)試，是目前質(zhì)檢、科研、高校、建筑、公路、鐵道、橋梁、汽車(chē)、機(jī)械、核電、水利、港口、隧道、煤炭等行業(yè)疲勞性能檢測(cè)領(lǐng)域，應(yīng)用范圍廣泛、性能可靠、運(yùn)行成本低廉的疲勞壽命測(cè)試系統(tǒng)。
該系統(tǒng)配備相應(yīng)功能附具實(shí)現(xiàn)對(duì)梁、柱、板、框架等典型混凝土結(jié)構(gòu)、橋梁（足尺、模型）、鋼構(gòu)桁架、橡膠支座、扣件組裝、鋼絞線錨具、各類彈簧、索具、吊具、圓環(huán)連、鋼軌及其焊接接頭、汽車(chē)底盤(pán)、汽車(chē)前后橋、機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架及各種大型構(gòu)件的靜載、動(dòng)載性能測(cè)試和動(dòng)載疲勞壽命測(cè)試。
3．技術(shù)水平
濟(jì)南力支測(cè)試系統(tǒng)有限公司先后為中國(guó)鐵道科學(xué)研究院、公路科學(xué)研究院、中國(guó)建筑科學(xué)研究院研制的PMW800系列大脈動(dòng)量電液式脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)，脈動(dòng)排量800ml/次(400l/min)，1000KN作動(dòng)器振幅可達(dá)15mm，這是目前世界上正常投入試驗(yàn)室應(yīng)用的脈動(dòng)排量疲勞試驗(yàn)機(jī)，該系統(tǒng)的研制成功奠定了我公司在電液脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)技術(shù)上的地位。
2010年9月我公司與中南大學(xué)高速鐵路建造技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室簽訂PMW1200-1200電液式脈動(dòng)疲勞測(cè)試系統(tǒng)供貨合同，該項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)為世界，脈動(dòng)排量實(shí)際按照1600ml/次進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，1000kN作動(dòng)器振幅為30mm,工作頻率1-5Hz，系統(tǒng)滿足國(guó)家“863”計(jì)劃朔黃重載鐵路1：1實(shí)尺原型大型橋梁的動(dòng)靜載性能和疲勞壽命測(cè)試要求。該系統(tǒng)已于2011年3月20日交付使用,5月13日順利通過(guò)國(guó)家和組織的高速鐵路建造技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)收，這是臺(tái)脈動(dòng)排量1600ml/次的液壓脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)，已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行60天。
2011年5月22日由我公司為中國(guó)鐵道科學(xué)研究院高速鐵路軌道工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制的我國(guó)首套PMW400-500電液式軌道扣件節(jié)點(diǎn)環(huán)境疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)順利通過(guò)用戶驗(yàn)收，這是我國(guó)首套可以在室內(nèi)模擬干濕酸堿鹽霧高低溫環(huán)境疲勞試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)科研人員的技術(shù)攻關(guān)工作圓滿解決了作動(dòng)器在-60℃-40℃環(huán)境溫度和酸堿環(huán)境下工作的難題。
2010年9月我公司與中國(guó)建筑科學(xué)研究院國(guó)家建筑工程質(zhì)檢中心簽訂PMW800-4000電液式脈動(dòng)疲勞測(cè)試系統(tǒng)研制合同，該系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)試能力4000KN，是目前國(guó)內(nèi)乃至世界上脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)力值的動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，可以滿足25孔Ф15.24預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨具疲勞試驗(yàn)的要求，該項(xiàng)目交付后將進(jìn)一步確立我公司電液式脈動(dòng)疲勞測(cè)試技術(shù)的地位。
4．系統(tǒng)特點(diǎn)
PMW系列脈動(dòng)疲勞測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理科學(xué)、結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、低能耗、低噪聲、無(wú)需專用冷卻系統(tǒng)，運(yùn)行能耗僅相當(dāng)于相同規(guī)格電液伺服疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)的二十分之一,節(jié)能效果十分顯著,是真正節(jié)能環(huán)保的大型動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，在大載荷中低頻大振幅疲勞測(cè)試領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)，目前已服務(wù)于我國(guó)鐵道、交通、建筑、機(jī)械、煤炭等各大行業(yè)的科研、質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，為我國(guó)高速鐵路、公路建設(shè)、汽車(chē)制造、機(jī)車(chē)制造、道路、橋梁、地鐵、隧道、核電建設(shè)質(zhì)量檢測(cè)做出重要貢獻(xiàn)。
5．系統(tǒng)組成
該電液式車(chē)橋脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)主要由PMW800液壓脈動(dòng)器系統(tǒng)1套、PMCS全數(shù)字測(cè)控系統(tǒng)1套、1000KN高響應(yīng)低阻尼作動(dòng)器1臺(tái)、承載反力1000KN門(mén)式試驗(yàn)加載框架1套、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)1套、液壓管路連接系統(tǒng)1套、安全保護(hù)裝置1套、功能附具等部分組成。
5.1 PMW系列液壓脈動(dòng)器系統(tǒng)簡(jiǎn)介
5.1.1液壓式脈動(dòng)器系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能：
a.液壓脈動(dòng)器是產(chǎn)生高壓脈動(dòng)油的機(jī)構(gòu)，由勵(lì)磁調(diào)速電機(jī)、可調(diào)式偏心曲軸連桿機(jī)構(gòu)、蝸輪齒架脈動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)、脈動(dòng)油缸、電動(dòng)加載負(fù)荷保持機(jī)構(gòu)、專用油泵及潤(rùn)滑系統(tǒng)等部分組成。
b.脈動(dòng)器通過(guò)可調(diào)式偏心曲軸連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)脈動(dòng)活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)使系統(tǒng)產(chǎn)生脈動(dòng)液壓油，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合正弦波形。脈動(dòng)油的壓力通過(guò)電動(dòng)加載負(fù)荷保持機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，脈動(dòng)量大小通過(guò)蝸輪齒架脈動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
c.該系統(tǒng)具有完善的潤(rùn)滑及安全保護(hù)系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)主要由潤(rùn)滑油泵、專用繼電器及管路組成。潤(rùn)滑系統(tǒng)的管路通向各旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及運(yùn)動(dòng)部位，對(duì)所有運(yùn)動(dòng)部位進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑，從而保證試驗(yàn)機(jī)可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)潤(rùn)滑油泵還可以對(duì)脈動(dòng)器進(jìn)行快速充油，使作動(dòng)器塞快速運(yùn)動(dòng)到工作位置。在試驗(yàn)過(guò)程中，若發(fā)生試件斷裂、試驗(yàn)力過(guò)限、試驗(yàn)次數(shù)天達(dá)設(shè)定值、潤(rùn)滑系統(tǒng)不正常等現(xiàn)象時(shí)，試驗(yàn)機(jī)應(yīng)有自動(dòng)報(bào)警及停機(jī)裝置。
d.該機(jī)由專用油泵為脈動(dòng)器系統(tǒng)補(bǔ)充液壓油，由負(fù)荷加載保持系統(tǒng)完成試驗(yàn)力的加載與控制，該專用油泵可滿足該機(jī)長(zhǎng)期疲勞試驗(yàn)的要求。
e.脈動(dòng)器配置五個(gè)輸出接口，可以最多連接五個(gè)作動(dòng)器同步工作，即系統(tǒng)試驗(yàn)通道數(shù)為5個(gè)，系統(tǒng)試驗(yàn)力可達(dá)到5000KN.
f.輸出接口分別配置高壓截止開(kāi)關(guān)，快速回油開(kāi)關(guān)，操作方便快捷，安全可靠。
5.2 PMCS全數(shù)字測(cè)控系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能：
a.采用新型整體式全封閉鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)控制柜，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的電氣控制和手動(dòng)調(diào)節(jié)，提高控制系統(tǒng)剛度，防止長(zhǎng)期使用過(guò)程中產(chǎn)生的變形、灰塵污染造成的不穩(wěn)定。測(cè)控單元采用防靜電抽拉式結(jié)構(gòu)，提高測(cè)控系統(tǒng)穩(wěn)定性，維護(hù)方便。
b.采用單片機(jī)處理器提高數(shù)據(jù)采樣頻率達(dá)50點(diǎn)/秒，處理速度快精度高。
c.采用大屏幕液晶顯示模塊，數(shù)字顯示靜態(tài)試驗(yàn)力，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力的上下峰值可以顯示實(shí)驗(yàn)曲線，適時(shí)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力上、下峰值。具有試驗(yàn)力標(biāo)定、清零、動(dòng)靜態(tài)測(cè)量轉(zhuǎn)換等功能，并具有試驗(yàn)力設(shè)定過(guò)載保護(hù)功能。
d.采用DEC8505/10A2全數(shù)字化電磁調(diào)速電機(jī)控制器，控制器體積小，轉(zhuǎn)速精度高達(dá)0.1%，轉(zhuǎn)速測(cè)量誤差小于1轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)分辨率可達(dá)1轉(zhuǎn)/分。
e.配置高精度壓力傳感器及試驗(yàn)力測(cè)量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)無(wú)需進(jìn)入控制柜，電磁測(cè)量脈動(dòng)量指示裝置穩(wěn)定可靠，準(zhǔn)確顯示試驗(yàn)振幅變化。
f.采用電磁式試驗(yàn)次數(shù)記錄設(shè)置裝置，適時(shí)記數(shù)，可預(yù)置試驗(yàn)次數(shù)自動(dòng)停車(chē)。數(shù)字顯示試驗(yàn)頻率、試驗(yàn)次數(shù)、指針顯示主電機(jī)工作電流；
g.配置試驗(yàn)力增、減，快速卸荷，振幅增、減，快速充油，工作頻率增、減，主機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行、主機(jī)停止，總開(kāi)、總停等電氣控制及操作按鈕；加裝主控制面板襯板提高剛度，防止變形引起的控制故障率，提高可靠性和控制柜美觀度。
h.具有潤(rùn)滑故障、試驗(yàn)行程限位、計(jì)數(shù)等報(bào)警顯示裝置。
i.采用的電器元件，提高長(zhǎng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。
5.3作動(dòng)器構(gòu)成及主要功能：
a.專業(yè)設(shè)計(jì)高響應(yīng)低阻尼單向脈動(dòng)加載作動(dòng)器，適合模擬單向交變載荷場(chǎng)合。
b.作動(dòng)器有50 kN、100 kN、250 kN、500 kN、1000 kN、1500kN、2000kN、3000kN、5000 kN等規(guī)格供用戶選擇購(gòu)買(mǎi)使用。
c.作動(dòng)器采用低阻尼高響應(yīng)間隙密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)特殊專有加工制造工藝保證作動(dòng)器性能，
5.4 加載框架系統(tǒng)：（具體尺寸根據(jù)客戶試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)）
a.采用整體式焊接底座門(mén)式加載框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用安全可靠。
b.承載底座采用Q345鋼板拼裝整體焊接形式，門(mén)式框架采用“口”字型高強(qiáng)度Q345鋼板焊接，龍門(mén)架與底座焊接成整體式加載系統(tǒng)；
c.加載框架系統(tǒng)主要由：整體式加載架1套、作動(dòng)器連接板2件、連接錨栓4根、附具等部分組成。
5.5 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理控制系統(tǒng)：
a.計(jì)算機(jī)配置：CPU PⅢ2G以上，內(nèi)存≥2G、硬盤(pán) ≥320G、光驅(qū)、、鼠標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)、22″液晶顯示器。軟件界面友好，全中文操作，多種界面風(fēng)格，全鼠標(biāo)操作，操作簡(jiǎn)單，設(shè)置靈活。
b. 采用計(jì)算機(jī)串行數(shù)據(jù)通訊技術(shù)；具有數(shù)據(jù)采集、試驗(yàn)曲線適時(shí)顯示、試驗(yàn)通道選擇、作動(dòng)器規(guī)格選定、試驗(yàn)曲線設(shè)置等功能，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)力各通道的計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量、處理等功能。試驗(yàn)報(bào)告格式自動(dòng)編輯、打印功能。
c.軟件在Windows XP中文系統(tǒng)下工作.可完成系統(tǒng)試驗(yàn)的監(jiān)控管理、試驗(yàn)方案設(shè)置、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理打印存儲(chǔ)等工作。擁有良好的、便于操作的人機(jī)界面，操作人員便于控制、管理。
d.配置HP公司A4彩色激光打印機(jī)。
6．1000kN液壓脈動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)：
6.1系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試力： 1000 kN ×1；
6.2系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)試力： 1000 kN ×1；
6.3系統(tǒng)試驗(yàn)通道數(shù)： 5個(gè)；
6.4系統(tǒng)負(fù)荷示值精度: ≤±1%；
6.5工作頻率范圍： 2—8Hz,無(wú)級(jí)可調(diào)；
6.6 脈動(dòng)器排量： 0-800mL／次，
6.7 計(jì)數(shù)器： 1次/轉(zhuǎn)；容量 108；
6.8 控制柜滿量程顯示值： 1000.0；
6.9 計(jì)算機(jī)滿量程顯示值： 1000.0；
6.10脈動(dòng)器主電機(jī)功率： 22kW；
6.11疲勞試驗(yàn)通道數(shù)： 5個(gè)，管路配有開(kāi)關(guān)裝置，可進(jìn)行單點(diǎn)或多點(diǎn)的同步疲勞試驗(yàn)；
6.12 1000kN作動(dòng)器：
6.12.1靜態(tài)試驗(yàn)力： 1000kN精度：10％FS起各點(diǎn)±1％；
6.12.2動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力： 1000kN，動(dòng)態(tài)示值波動(dòng)度：≤±2%FS；
6.12.3活塞行程： 150mm；
6.12.4工作振動(dòng)幅度： 15mm；
6.12.5試驗(yàn)空間調(diào)整量： 0-450mm；
6.12.6加長(zhǎng)管長(zhǎng)度(長(zhǎng)管)： 1000mm；
6.12.7加長(zhǎng)管長(zhǎng)度(短管)： 500mm；
6.13附具 試驗(yàn)功能附具配備齊全。
