一种测定煤粉沉积量随道砟深度变化的试验箱的制作方法

本发明一种测定煤粉沉积量随道砟深度变化的试验箱，属于轨道交通试验设备技术领域。

背景技术：

在有砟铁路交通中，在列车荷载长期振冲作用下，火车散落大量的煤粉脏污，无粘性的煤粉脏污颗粒会沿粒间空隙逐渐向下沉积，而格栅多埋置于碎石道渣和底层道砟连接处。长期来看筋土界面更易受到脏污侵害，限制了加筋性能的充分发挥，会对道床产生了道砟不均匀沉降等危害，严重影响了铁路安全。揭示煤粉沉积量随道砟深度变化试验箱的研究，可以有效解释煤粉等脏污量随道砟深度变化的规律，可以为铁路养护工人提供铁路道砟的参考维护时间。目前尚无此种试验箱。

技术实现要素：

本发明一种测定煤粉沉积量随道砟深度变化的试验箱，克服了现有技术存在的不足，提供了一种结构简易、安装方便的试验箱，测定煤粉沉积量随道砟深度变化。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种测定煤粉沉积量随道砟深度变化的试验箱，包括上盖、箱体和底座，箱体包括若干层垂直连接的筛箱，筛箱包括筒壁和筛板，筛板位于筒壁的底端，筒壁和筛板密封连接，筛板的侧面开有供插板进出的插孔，该试验箱最下方的筒壁的底端与底座密封相连；试验时，将该试验箱固定在振动台上，插孔内无插板，每一层的筛箱内放入道砟碎石，最上方的筛箱内放入煤粉和道砟碎石，振动台启动，到达指定时间后振动台关闭，插板插入各插孔中，将每个筛箱内和底座上残留的煤粉进行称重。

进一步，所述筛箱的数量为4-6个，所述筛箱围成的空间为长方体。

进一步，所述筛板包括相互平行的上打孔板、下打孔板和钢针，所述插孔位于上打孔板和下打孔板之间，插孔的下方设有梁托，钢针用于疏通被道砟碎石堵塞的筛孔，筛孔的尺寸小于所述道砟碎石粒径的最小尺寸。

进一步，所述插孔的上下两侧都设有橡胶条，用于保持所述插板与所述插孔之间的密封。

进一步，所述筛箱之间采用直板连接件固定，所述筛箱与所述底座之间采用直角连接件固定。

进一步，所述筒壁的上下两端设有凹槽，所述筛板的上下两端设有与凹槽相匹配的凸起部，凹槽内设有用于保持所述筒壁与所述筛板之间密封的橡胶层。

进一步，所述底座上面设有用于嵌入所述筒壁的凹陷部。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明结构简单实用，易安装，移动方便，适用于试验室揭示煤粉沉积量随道砟深度变化。试验研究时，很难量测出煤粉量随道床深度变化的规律。针对此难题，特研究出了一种特别的筛板，可以有效的使煤粉自由通过，也可以隔绝每层道砟碎石。这样可以有效的测量出每层筒壁内的煤粉沉积量，进而归纳出煤粉沉积量随脏污程度及深度变化的经验公式。本发明利用每层筒壁筛板通过固定装置组装，可以试验任何铁路等级的道床高度，筛孔尺寸小于铁路道砟粒径最小尺寸，保证每层的道砟互不干扰且足够的孔隙率保证煤粉的自由通过。本发明针对山西省等煤炭运输较多的地区，需要及时维修铁路有砟道床，给铁路养护工人及时清除散落的煤粉提供了依据。

附图说明

图1为本发明的外观结构示意图。

图2为本发明提供的筛板结构示意图。

图3为本发明提供的筛板侧切局部示意图。

图4为本发明所提供的筒壁的结构示意图。

图5为本发明所提供的底座的结构示意图。

图6为本发明所提供的直板连接件的结构示意图。

图7为本发明所提供的直角连接件的结构示意图。

图中，1-筛箱；2-筛板；3-直板连接件；4-上盖；5-底座；6-直角连接件；7-插孔；8-梁托；9-插板；10-筛眼；11-上打孔板；12-下打孔板；13-筒壁；14-凹陷部；15-凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1、图2所示，一种测定煤粉沉积量随道砟深度变化的试验箱，包括上盖4、箱体和底座5，上盖4的四周设置有螺栓固定孔，箱体包括4层垂直连接的筛箱1，筛箱1包括筒壁13和筛板2，筛板2位于筒壁13的底端，筒壁13和筛板2密封连接，筛板2的侧面开有供插板9进出的插孔7，该试验箱最下方的筒壁13的底端与底座5密封相连；试验时，将该试验箱固定在振动台上，插孔7内无插板9，最上方的筛箱1内放入煤粉和道砟碎石，振动台启动，到达指定时间后振动台关闭，插板9插入各插孔7中，将每个筛箱1内和底座5上残留的煤粉进行称重。

如图3所示，筛箱1围成的空间为长方体。筛板2包括相互平行的上打孔板11、下打孔板12和钢针，插孔7位于上打孔板11和下打孔板12之间，插孔7的下方设有用于固定插板9的梁托8，钢针具有足够大的刚度，用于疏通被道砟碎石堵塞的筛孔，筛孔面积占整个筛板2的表面面积控制在95%左右，筛孔的尺寸小于道砟碎石粒径的最小尺寸。插孔7的上下两侧都设有橡胶条，保持插板9与插孔7之间的密封，以防试验时煤粉溢出。

如图4所示，筒壁13的上下两端设有凹槽15，，筛板2的上下两端设有与凹槽15相匹配的凸起部，凹槽15内设有用于保持筒壁13与筛板2之间密封的橡胶层。

如图5所示，底座5上面设有用于嵌入筒壁13的凹陷部。

如图6、图7所示，筛箱1之间采用直板连接件3固定，筛箱1与底座5之间采用直角连接件6固定。本实施例中筒壁13每侧需要8个直板连接件3，每个筒壁需要32个直板连接件3。通过直板连接件3和直角连接件6使试验箱形成一个整体

本发明在使用时，需要现场组装。首先底座5放置在试验台上，利用直角连接件6将最下方的筒壁与底座5连接，将试验用到的道砟碎石放置在第一层的筒壁1内。然后将第一层筛板2卡在第一层的筒壁1上，再将第二层的筒壁1卡在第一层的筛板2上。第一层筒壁1、第一层筛板2及第二层筒壁1通过直板连接件3固定，再将定量的道砟碎石放入第二层筒壁1内。以此类推组装，最后将筛盖10通过螺栓与最上层筒壁1固定。

开启振动台，当到达预定的时间，关闭振动台；轻轻拨开插孔7中的密封条，插入插板9，操作以此从下而上；第一次试验结束后，若筛孔被小碎石阻塞，使用钢针疏通。将每个筛板2和底座5上残留的煤粉和道砟碎石进行称重。测量出每层筒壁内的煤粉沉积量，进而归纳出煤粉沉积量随脏污程度及深度变化的经验公式。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

技术特征：

技术总结
本发明一种测定煤粉沉积量随道砟深度变化的试验箱，属于轨道交通试验设备技术领域；提供了一种结构简易、安装方便的试验箱，测定煤粉沉积量随道砟深度变化；技术方案为：该试验箱包括上盖、箱体和底座，箱体包括若干层垂直连接的筛箱，筛箱包括筒壁和筛板，筛板位于筒壁的底端，筒壁和筛板密封连接，筛板的侧面开有供插板进出的插孔，该试验箱最下方的筒壁的底端与底座密封相连；试验时，将该试验箱固定在振动台上，插孔内无插板，每一层的筛箱内放入道砟碎石，最上方的筛箱内放入煤粉和道砟碎石，振动台启动，到达指定时间后振动台关闭，插板插入各插孔中，将每个筛箱内和底座上残留的煤粉进行称重。

技术研发人员：苗晨曦;李杰;王永宝;靳瑾;秦鹏举
受保护的技术使用者：太原理工大学
技术研发日：2019.02.21
技术公布日：2019.07.12