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一种钢轨降噪阻尼器的制作方法

时间:2022-02-13 阅读: 作者:专利查询

一种钢轨降噪阻尼器的制作方法

1.本实用新型属于轨道交通领域,具体是涉及到一种钢轨降噪阻尼器。


背景技术:

2.对于时速在250km/h以下的轨道交通,轮轨噪声占轨道交通噪声的主要成分,而轮轨噪声主要由滚动噪声、冲击噪声和尖啸噪声组成。采用弹性车轮或车轮降噪阻尼吸振器,尖啸噪声和车轮辐射噪声基本能得到控制;采用超长无缝线路,轮轨冲击噪声也基本得到控制,因而滚动噪声成为轮轨噪声中的主要成分。噪声和振动在500~2500hz频率范围内线性相关,而在此范围内钢轨是噪声的主要辐射体,因此抑制钢轨振动、减小钢轨声辐射,对轨道线路降噪起着关键作用。在轨下隔振措施日趋成熟的同时,轨道传递至地面基础上的振动得以大幅度降低,但由于轨道不平顺引起的钢轨振动和辐射噪声并没有因此而得到实质性的改观。低刚度轨下垫板使钢轨振动沿钢轨传播的距离增大,因而钢轨产生的噪声就会增加;而采用刚度较高的轨下垫板虽然能降低钢轨的噪声,但同时也会增加轨枕的噪声。如果给由软垫板支撑的钢轨增加降噪阻尼器,既可增加振动沿钢轨的衰减率,又不会增加轨枕的噪声水平,将能达到明显的降噪效果。
3.目前钢轨噪声控制措施主要分为约束阻尼板和动力吸振器两种方式。经过现有技术的文献检索发现:
4.中国专利申请号为201910482240.2的一种分体式宽频钢轨阻尼减振降噪器,其结构是包括紧贴在轨腰上的轨腰阻尼板和卡簧,还包括有中间调节块和轨底阻尼减振器。该发明存在的不足是:重点在突出了降噪器各部件之间的连接配合,以及整体在钢轨上安装时的稳定、不窜动,虽然提出了宽频降噪的概念,但并未给出具体的实现原理与方式。
5.中国专利申请号为200480009892.6的一种钢轨降噪阻尼器及其制作安装方法、减振降噪方法,该发明存在的不足是:

只对钢轨轨底进行减振降噪处理,轨腰等位置的辐射噪声的控制效果存疑。

对于固定整体尺寸的产品,其谐振频率的改变,只能依赖于共振板厚度与弹性阻尼层的刚度调整,实际设计使用难度大。
6.因此,如何更有效地降低钢轨振动和辐射噪声,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

7.本实用新型要解决的技术问题是提供一种便于定制化的有效降低钢轨振动和辐射噪声钢轨降噪阻尼器。
8.本实用新型的内容包括悬臂件,悬臂件包括相互连接的递振块和共振板,共振板至少一侧伸出于递振块设置,悬臂件在钢轨轨腰平面上设置有一组或多组,悬臂件沿钢轨轨腰外侧设置有一组或叠加设置有多组,所述共振板与钢轨之间,以及在悬臂件叠加设置多组时各个共振板之间均设置有阻尼层一。
9.更进一步地,所述悬臂件沿钢轨轨腰外侧叠加设置有多组时,多个递振块对齐设
置。
10.更进一步地,所述共振板上设置有割缝,割缝将一块共振板形成多个悬臂结构,所述割缝内设置有阻尼层一。
11.更进一步地,所述悬臂件和钢轨轨底部分之间还设置有阻尼层二。
12.更进一步地,还包括使递振块紧贴钢轨的安装夹具。
13.更进一步地,与安装夹具配合的共振板上设置有安装槽。
14.本实用新型还包括与钢轨轨腰贴合设置的安装板,一组或多组悬臂件设置在安装板平面范围内,靠近钢轨的递振块设置在安装板上,所述共振板与安装板之间设置有阻尼层一。
15.更进一步地,所述安装板、递振块和共振板一体成型。
16.本实用新型还包括轨底阻尼组件,所述轨底阻尼组件包括包裹钢轨轨底的扩展层以及设置在扩展层外侧的约束层,所述扩展层和约束层之间设置有阻尼层三。
17.更进一步地,所述扩展层和约束层之间设置阻尼层三的空间分别交错设置有齿形结构。
18.本实用新型的有益效果是,本实用新型通过设置悬臂件,钢轨在使用过程中产生的振动通过刚性连接的递振块传递并转移到共振板,使本实用新型能够充分产生共振变形,提高降噪效果,设置多组悬臂件时,可通过将各组悬臂结构的尺寸结构设计的不同,形成不同布局区域,计出不同布局区域,可以有效抑制对钢轨振动能量贡献大的中低频特定频率的振动,显著降低钢轨在相关频率的振动和噪声水平,每个局部区域提供不同局部弯曲刚度,满足钢轨模态密度和减振降噪频率大小的需求,大大增加了中低频谐振频率个数和可设计性,解决现有技术的中低频谐振频率少、设计难度大的问题,通过设置阻尼层一,在共振板进行共振过程中,阻尼层一耗散能量,提高减振降噪的效果。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图;
20.图2为本实用新型的正剖视图;
21.图3为本实用新型中轨腰阻尼组件的主视图;
22.图4为本实用新型中轨腰阻尼组件的俯视图;
23.图5为本实用新型中轨腰阻尼组件的结构示意图。
24.在图中,1-轨腰阻尼组件;11-安装板;12-共振板;121-割缝;122-安装槽;13-递振块;14-阻尼层一;15-阻尼层二;2-轨底阻尼组件;21-扩展层;22-阻尼层三;23-约束层;24-齿形结构;3-安装夹具;4-钢轨。
具体实施方式
25.如图1-5所示,本实用新型包括轨腰阻尼组件1和轨底阻尼组件2,其中轨道阻尼组件1包括悬臂件,悬臂件包括相互连接的递振块13和共振板12,共振板12至少一侧伸出于递振块13设置,共振板12和递振块13组成悬臂梁结构,递振块13相当于机架,共振板12当于悬臂梁,钢轨4在使用过程中产生的振动通过刚性连接的递振块13传递并转移到共振板12,使本实用新型能够充分产生共振变形,提高降噪效果,悬臂件在钢轨4轨腰平面上设置有一组
或多组,悬臂件沿钢轨4轨腰外侧设置有一组或叠加设置有多组,设置多组悬臂件时,可通过将各组悬臂结构的尺寸结构设计的不同,形成不同布局区域,每个局部区域提供不同局部弯曲刚度,满足钢轨模态密度和减振降噪频率大小的需求,大大增加了中低频谐振频率个数和可设计性,解决现有技术的中低频谐振频率少、设计难度大的问题,本实用新型可根据钢轨模态振型,以及实际线路运行时钢轨4各位置振动分布,确定本轨腰阻尼组件的固有频率设计要求,对共振板进行多组悬臂梁尺寸设计,调整各局部区域的弯曲刚度。所述悬臂件还包括设置在共振板12与钢轨4之间,以及在悬臂件叠加设置多组时各个共振板12之间均设置有阻尼层一14,具体地,阻尼层一14设置在递振块13和共振板12与钢轨4构成的腔体内,通过设置阻尼层一14,在共振板12进行共振过程中,阻尼层一14耗散能量,提高减振降噪的效果,还包括使递振块13紧贴钢轨4的安装夹具3,使悬臂件以及阻尼层一14紧密贴合于钢轨4,提高其结构稳定性,同样可消散能力,降低振动噪声的效果。
26.所述悬臂件沿钢轨4轨腰外侧叠加设置有多组时,多个递振块13对齐设置,即在同一横向位置,所述安装夹具3作用在最外侧的共振板12上,且位置与多个递振块13对齐,一个安装夹具3即可使多个递振块13紧密贴合钢轨4,同时避免其它的共振板12悬臂部分受到安装夹具3的影响。
27.所述共振板12上设置有割缝121,割缝121将一块共振板12形成多个悬臂结构,所述割缝121内设置有阻尼层一14,本实施例中,可通过在共振板12上设置割缝121,使一个共振板12形成多个悬臂结构,简化多组不同尺寸悬臂结构的设置难度,割缝121内同样填充阻尼层一14,如图5所示,悬臂件在钢轨4轨腰平面上设置有一组,并通过在该组的共振板12上进行割缝121,形成多组不同尺寸的悬臂结构,图5中即为三条直线割缝121,形成五个局部区域,且每个局部区域提供不同局部弯曲刚度满足钢轨模态密度和减振降噪频率大小的需求,若所需减振降噪的频率个数越多,一般要求所需设计的割缝形状会越复杂,如弧形、多边形等,数量也会越多。
28.本实用新型还包括与钢轨4轨腰贴合设置的安装板11,一组或多组悬臂件设置在安装板11平面范围内,靠近钢轨4的递振块13设置在安装板11上,所述共振板12与安装板11之间设置有阻尼层一14,通过设置安装板11,且安装板11与轨腰贴合设置,便于将本实用新型固定在钢轨4上,另外安装板11可以有效将振动传递给与之相邻的递振块13和阻尼层一14。
29.所述安装板11、递振块13和共振板12一体成型,简化安装设置难度,也可以采用其它连接方式,例如螺栓连接,硫化一体成型等等,安装板11和递振块13优选采用铁件,也可由满足安装要求、传递性能的高硬度、大强度的高分子材料构成,如尼龙、橡塑混合材料等。
30.所述悬臂件和钢轨4轨底部分之间还设置有阻尼层二15,提高减振降噪的效果。
31.本实用新型还包括轨底阻尼组件2,所述轨底阻尼组件2包括包裹钢轨4轨底的扩展层21以及设置在扩展层21外侧的约束层23,所述扩展层21和约束层23之间设置有阻尼层三22,通过设置轨底阻尼组件2,在安装后对轨腰阻尼组件1提供约束限位作用,提高整体的减振减振效果和结构稳定可靠性,本实用新型通过设置轨底阻尼组件2与轨腰阻尼组件1组合安装于钢轨4,提供一种吸振频率多、能力强,复合约束阻尼减振降噪,降噪频带宽、性能稳定、安全可靠的组合式宽频钢轨降噪阻尼器。
32.所述扩展层21和约束层23之间设置阻尼层三22的空间分别交错设置有齿形结构
24,阻尼层三22满二者形成的空腔内,通过采用带齿式扩展层21和约束层23,齿形结构24有杠杆作用,可增大阻尼层三22的剪切形变,与带齿式约束层相配合,增大阻尼层剪切面积,大大提高约束阻尼结构的降噪能力。
33.所述安装夹具3呈镜像设置有两个以上,安装夹具3一侧夹持约束层23侧面,另一侧从约束层23底部延伸至钢轨4另一并与该侧的递振块13紧密贴合,安装夹具3用于将阻尼装置进行固定,提高阻尼装置的稳定可靠性,另外,还可提高约束层的约束刚度,增强阻尼层的耗能作用。
34.与安装夹具3配合的共振板12上设置有安装槽122,便于安装夹具3的安装定位,简化组装难度,同时能提供足够的夹持力,保证使用安全,不改变刚度,保证降噪效果不受影响。
35.本实用新型通过设计出不同布局区域,可以有效抑制对钢轨4振动能量贡献大的中低频特定频率的振动,显著降低钢轨4在相关频率的振动和噪声水平,利用轨底阻尼结构2可以通过阻尼剪切耗能作用,有效降低钢轨表面的中高频噪声辐射,从而在运营过程中实现显著的减振降噪效果。