一种减振垫制造技术

一种减振垫，所述减振垫厚度方向由若干个层状周期单元组成，所述层状周期单元包括若干层周期性子结构相互叠合而成，相邻的周期性子结构的组成材料不同；所述周期子结构也可在长度与宽度方向设置若干周期性从结构。所述具有层状周期结构特征的减振垫置于混凝土轨枕或轨道板承轨台与轨底之间，通过扣件系统将其固定；所述钢轨减振垫与轨枕或轨道板承轨台之间也可设置铁垫板，提高其支承强度。所述钢轨减振垫可用于城市轨道交通、高速铁路、重载铁路、普通铁路、建筑物结构、机器设备及桥梁结构中，有助于其减振降噪控制，同时具有结构形式简单，维护方便灵活的优点。

A damping pad

A damping pad, the damping pad thickness direction by a plurality of layered cycle units, units of the periodic layer comprises a plurality of layers of periodic substructure mutually laminated to form material adjacent the periodic substructure is different; the cycle structure can also be in length and width direction is provided with a plurality of periodic from structure. Between the layered periodic structure characteristics of damping pad on concrete sleeper or track plate bearing platform and rail base, which is fixed by the fastening system; the damping pad and rail sleeper or track plate bearing units can also be set between iron plate, improve its bearing strength. The rail vibration damping pad can be used for city rail transportation, high-speed railway, heavy rail, common rail, building structure, equipment and bridge structures, contribute to the vibration and noise control, and has simple structure, convenient maintenance and flexible.

【技术实现步骤摘要】
一种减振垫
本技术属于减振
，涉及适用于城市轨道交通、高速铁路、重载铁路、普通铁路、建筑物结构、机器设备及桥梁结构等方面的减振垫结构及其使用方法。
技术介绍
随着轨道交通技术的不断发展，当前轨道交通的环境保护问题受到越来越多的关注，特别是其产生的噪声与振动问题。目前轨道交通的减振降噪措施主要从三方面入手：在振源/声源上控制(钢轨打磨等措施)、在传播途径上控制(通过采用弹性扣件和浮置板轨道等)和在受振体/受声体上控制。轮轨系统产生的振动通常采用弹性扣件来实现隔振，从而实现轨下基础振动的降低。对于扣件减振措施，资料表明，轨道减振器扣件和先锋型扣件等弹性扣件在我国地铁中的应用并不理想，诱发了严重的钢轨异常波磨，而波磨加剧反而会引起轮轨的高频振动，导致车辆的共振。主要原因是弹性扣件由于胶垫刚度太软致使轮轨振动能量与轨下结构隔离而滞留在钢轨，对钢轨和扣件弹条的损伤较大，甚至胶垫刚度太软会导致钢轨垂向动位移增大，使列车面临脱轨危险。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足与缺陷，提出一种轨道交通具有层状周期结构的钢轨减振垫，其结构简单，且与弹性扣件和浮置板轨道等降低通过降低下部结构刚度的方法来减振的思路不同，本技术通过将周期结构引入钢轨减振垫，在保证轨道结构的刚度足够高的同时，采用固体物理学中周期性结构对弹性波的带隙原理实现减振目的，有助于城市轨道交通、高速铁路和重载铁路减振降噪控制、促进社会和谐发展，特别是适用于城市轨道交通、高速铁路、重载铁路和普通铁路。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种减振垫，具有层状周期结构，所采用的几何参数和材料参数得以产生一定宽度的带隙，并且能够覆盖各类振动的主频，从而使被保护或环境影响结构的整体振动极大衰减，其特征在于：所述减振垫在厚度方向由至少两个层状周期单元组成，每个层状周期单元由至少两层周期子结构相互叠合而成，相邻的周期子结构的组成材料不同；所述周期子结构内在长度与宽度方向设置若干周期从结构；所述周期子结构的厚度介于轨底宽度的二十分之一与十分之一之间；所述周期从结构与周期子结构组合形式为共有或是挖切关系。所述各个层状周期单元的厚度尺寸相同，各周期单元内相对应的周期子结构的尺寸与材料相同。所述层状周期单元内各层周期子结构的厚度尺寸与所关注振动波长一致以提高减振效果。所述周期子结构的形状为长方体，其厚度小于长度与宽度。所述周期子结构的组成材料分为刚性材料和弹性材料。所述刚性材料为合金材料或金属材料，所述弹性材料为橡胶材料或树脂材料。所述周期从结构的形状、尺寸和材料相同，在周期子结构长度和宽度方向呈现等间隔周期布置。所述周期从结构为柱状体或锥状体。周期性结构即物体的基本组成单元按照相同的方式堆积的一种结构形式，周期性结构中存在能够禁止某种经典波传播的频率范围，这种频率范围称为带隙。频率在带隙之内的弹性波通过此种结构时其传播会大大衰减，而在带隙之外的弹性波则能顺利通过结构。本技术提出的一种轨道交通具有层状周期结构的钢轨减振垫，通过合理设计几何参数和材料参数，能产生一定宽度的带隙，并且能够覆盖各类振动的主频，从而使被保护或环境影响结构的整体振动极大衰减。相比其它减振形式，本技术的钢轨减振垫具有以下优势:(1)利用周期结构本身的带隙特性减振，不改变结构刚度。(2)周期结构带隙具有一定的宽度，而不是单一的频率。因此，周期结构能隔离一定频率范围内的振动，具备较高的综合减振性能。(3)钢轨减振垫的周期结构使用刚性层和柔性层的组合，提高了钢轨减振垫的刚度，提升了结构的安全性。具体而言，一种具有层状周期结构特征的钢轨减振垫，所述钢轨减振垫厚度方向由若干个层状周期单元组成，所述层状周期单元包括若干层周期性子结构相互叠合而成，相邻的周期性子结构的组成材料不同；所述周期子结构也可在长度与宽度方向设置若干周期性从结构。所述层状周期单元的厚度尺寸应相同，单个层状周期单元根据其组成的周期子结构可形成2周期单元、3周期单元或多周期单元，周期单元内相对应的周期子结构的尺寸与材料应该相同。所述周期单元内各层周期子结构的厚度尺寸与所关注振动波长一致以提高减振效果。所述周期子结构的宽度与长度与钢轨轨下铁垫板承轨部位尺寸相匹配；所述周期子结构的形状为长方体，其厚度远小于长度与宽度；所述周期子结构的组成材料料分为刚性材料和弹性材料，作为优选，刚性材料可为合金材料或金属材料，弹性材料可为橡胶材料或树脂材料。所述周期从结构的形状、尺寸和材料应相同，在周期子结构长度和宽度方向呈现一定等间隔周期布置。所述周期从结构的几何形状可为任何立体形状，作为优选，可为柱状体或锥状体；所述周期从结构与周期子结构组合形式可以是共有关系或是挖切关系；所述挖切关系是指由周期子结构中抠除周期从结构从而形成孔洞；所述共有关系是在周期子结构中的孔洞中填入相关周期从结构。一种具有层状周期结构特征的钢轨减振垫的使用方法，所述钢轨减振垫置于混凝土轨枕或轨道板承轨台与轨底之间，通过扣件系统将其固定；所述钢轨减振垫与轨枕或轨道板承轨台之间也可设置铁垫板，提高其支承强度。所述的具有层状周期结构特征的钢轨减振垫在城市轨道交通、高速铁路、重载铁路和普通铁路中的应用，也可用于其它机械和建筑物基础减振。由于采用了上述技术方案，本技术具有以下有益效果：①通过改变钢轨胶垫的形式，利用周期性结构的带隙特性，在保证轨道下部结构的刚度以及不附加其它结构的条件下，达到了减振效果；②采用结构减振的思路，降低了传统减振思路中存在的列车运行安全性和平稳性的隐患；③这种具有层状周期结构的钢轨胶垫能隔离一定频率范围内的振动，具备较高的综合减振性能；④层状周期结构的钢轨胶垫结构形式简单和维护方便灵活。附图说明图1为本技术一种具有层状周期结构特征的钢轨减振垫的结构和使用方法示意图，其周期子结构为2周期单元。图2为本技术周期子结构为2周期单元的具有层状周期结构特征的钢轨减振垫与纯橡胶材质减振垫的减振效果对比图。图3为本技术周期子结构为4周期单元的具有层状周期结构特征的钢轨减振垫的结构示意图。图4为本技术周期子结构分别为2周期单元和4周期单元的具有层状周期结构特征的钢轨减振垫减振效果对比图。图5为本技术具有周期从结构的具有层状周期结构特征的钢轨减振垫结构示意图，其周期子结构为2周期单元。具体实施方式以下结合附图所示实施例对本技术作进一步的说明。请参阅图1，一种具有层状周期结构特征的钢轨减振垫的使用方法，所述钢轨减振垫1置于混凝土轨枕5或轨道板承轨台与钢轨3底部之间，通过扣件系统2将其固定；所述钢轨减振垫与轨枕或轨道板承轨台之间也可设置铁垫板，提高其支承强度。实施例1：钢轨减振垫1厚度方向由若干个层状周期单元组成，所述层状周期单元由若干层周期子结构相互叠合而成，相邻的周期子结构的组成材料不同；所述周期子结构的组成材料分为弹性材料7和刚性材料8，作为优选，弹性材料7可为橡胶材料或树脂材料，刚性材料可为合金材料或金属材料8。如图1所示。钢轨减振垫1的周期单元内各层周期子结构的厚度尺寸与所关注振动波长一致以提高减振效果，且其宽度和长度与钢轨下铁垫板承轨部位尺寸相匹配。钢轨减振垫1的周期子结构的形状为长方体，其厚度介于轨底宽度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减振垫，具有层状周期结构，所采用的几何参数和材料参数得以产生一定宽度的带隙，并且能够覆盖各类振动的主频，从而使被保护或环境影响结构的整体振动极大衰减，其特征在于：所述减振垫在厚度方向由至少两个层状周期单元组成，每个层状周期单元由至少两层周期子结构相互叠合而成，相邻的周期子结构的组成材料不同；所述周期子结构内在长度与宽度方向设置若干周期从结构；所述周期子结构的厚度介于轨底宽度的二十分之一与十分之一之间；所述周期从结构与周期子结构组合形式为共有或是挖切关系。

【技术特征摘要】
1.一种减振垫，具有层状周期结构，所采用的几何参数和材料参数得以产生一定宽度的带隙，并且能够覆盖各类振动的主频，从而使被保护或环境影响结构的整体振动极大衰减，其特征在于：所述减振垫在厚度方向由至少两个层状周期单元组成，每个层状周期单元由至少两层周期子结构相互叠合而成，相邻的周期子结构的组成材料不同；所述周期子结构内在长度与宽度方向设置若干周期从结构；所述周期子结构的厚度介于轨底宽度的二十分之一与十分之一之间；所述周期从结构与周期子结构组合形式为共有或是挖切关系。2.根据权利要求1所述的减振垫，其特征在于：所述各个层状周期单元的厚度尺寸相同，各周期单元内相对应的周期子结构的尺寸与材料相同。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨新文，沈剑罡，徐司慧，王金，刘小山，马晓云，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海,31