一种钢轨共振吸声装置制造方法及图纸

一种钢轨共振吸声装置，以实现多频段噪声吸收和吸收频率可控，对列车运行条件下的钢轨噪声起到良好的抑制作用。它包括：外壳，包围钢轨两侧轨腰和轨底，与钢轨表面之间形成密闭空腔；共振吸声器，固定设置于外壳的内壁上，其内分布有若干个共振腔单元，各共振腔单元通过其空气通道与密闭空腔相通。

【技术实现步骤摘要】
一种钢轨共振吸声装置
本专利技术涉及轨道交通，特别涉及一种钢轨共振吸声装置。
技术介绍
轨道交通车辆在高架和隧道高密度的运行过程中诱发的噪声造成了严重的噪声污染，影响了轨道沿线居民的生产生活，同时噪声传播到车厢内也影响了轨道交通乘客的乘坐舒适性体验。现有的钢轨降噪技术主要分为主动降噪技术和被动降噪技术。主动降噪技术主要是通过减少噪声源，控制声源振动来降低噪声，如约束阻尼钢轨及钢轨动力吸振器等，现有钢轨阻尼器往往只能衰减高频振动引起的噪声，无法对低频噪声进行处理，而钢轨动力吸振器仅能抑制钢轨固有频率处的振动，且主动降噪技术难度大，成本高昂；被动降噪技术主要是通过切断噪声的传播路径，阻碍噪声的传播来降低噪声，如声屏障等，技术由于多采用多孔吸声原理，很难实现特定频率噪声的吸收，降噪效果受到限制，且在隧道内的安装空间受到限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种钢轨共振吸声装置，以实现多频段噪声吸收和吸收频率可控，对列车运行条件下的钢轨噪声起到良好的抑制作用本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术的一种钢轨共振吸声装置，其特征是它包括：外壳，包围钢轨两侧轨腰和轨底，与钢轨表面之间形成密闭空腔；共振吸声器，固定设置于外壳的内壁上，其内分布有若干个共振腔单元，各共振腔单元通过其空气通道与密闭空腔相通。本专利技术的有益效果是，结构简单，布局紧凑，能够实现钢轨多频段噪声吸收，吸声效果优异，具有很好的应用前景。附图说明本说明书包括如下七幅附图：图1是本专利技术一种钢轨共振吸声装置的断面图；图2是图1中A局部的放大图；图3是本专利技术一种钢轨共振吸声装置中共振器的展开图；图4是本专利技术一种钢轨共振吸声装置中共振器的断面图；图5是本专利技术一种钢轨共振吸声装置的断面图；图6是图5中B局部的放大图；图7是本专利技术一种钢轨共振吸声装置中外壳的安装方式示意图；图中示出构件和对应的标记：钢轨10、外壳20、密闭空腔21、粘接层22、弹性垫层23、空气通道31、共振腔单元32、壳体结构33、圆管式凸台34、底座35、盖板36。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。参照图1和图2，本专利技术的一种钢轨共振吸声装置包括：外壳20，包围钢轨10两侧轨腰和轨底，与钢轨10表面之间形成密闭空腔21；共振吸声器，固定设置于外壳20的内壁上，其内分布有若干个共振腔单元32，各共振腔单元32通过其空气通道31与密闭空腔21相通。当钢轨10受到外界激励产生振动而辐射噪声时，空气通道31中的气柱受到声波的激励产生振动，当声波的频率与共振器的设计频率接近时，气柱在空气通道31中产生共振，通过气柱与孔壁之间的摩擦，将振动能量转化为热能耗散掉，从而达到吸声效果。参照图4，共振腔单元32的体积为V，空气通道31的直径为S，深度为L，当有声波入射时，当孔的深度和孔径比声波波长小很多时，小孔中空气柱的弹性变形很小，可以不予考虑，因而可以把空气柱作为质量块处理，共振腔单元32中的空气由于具有可压缩性，起着空气弹簧的作用，形成一个类似于弹簧振子的振动系统，气柱共振频率与共振器尺寸之间的关系以下公式所示，其中A为空气通道31面积：当空气通道31中的气柱在外来声波的激励下振动时，由于空气柱与孔壁之间有摩擦作用，这时的情况相当于一个有阻尼的空气弹簧系统。由于阻尼的作用，使空气柱的振动能量逐渐转换为热能而损耗掉，即因摩擦损失而吸收了声能。如果入射声波的频率与这个系统的固有频率相同，空气通道31的空气柱由于共振产生了剧烈振动，这时损耗的声能也达到最大。可以认为，射入空气通道31中的声波被共振腔所吸收，从而达到了最大的吸声效果。由此可知，本专利技术设置在钢轨10两侧轨腰和轨底外的共振吸声器通过设定共振腔单元32及空气通道31尺寸，即可匹配不同的钢轨辐射噪声频率，从而实现多频段钢轨噪声控制，突破了以往钢轨减振结构只能削减高频噪音、对低频噪音效果微弱的的限值，对列车运行条件下的钢轨噪声起到良好的抑制作用。参照图1和图3，在外壳20内共振吸声器一般按三个实体实施，在钢轨10两侧轨腰外各设置一个，其空气通道31面对钢轨10的轨腰表面和轨底表面，另一个设置在钢轨10轨底以下，其空气通道31面对轨底底面。参照图7，所述外壳20的上端与钢轨10两侧轨腰可以通过粘接层22固定连接，粘接部内侧设置弹性垫层23。参照图1和图2，所述共振吸声器的本体为壳体结构33，其内由隔条分隔成出若干共振腔单元32，壳体结构33外壁上对应于各共振腔单元32设置圆管式凸台34，圆管式凸台34的内孔形成空气通道31。参照图5和图6，所述共振吸声器的本体也可由底座35和固定于其前端的盖板36构成，底座35内分布若干共振腔单元32，盖板36上开设有与各共振腔单元32相通的通孔形成空气通道31。以上所述只是用图解说明本专利技术一种钢轨共振吸声装置的一些原理，并非是要将本专利技术局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本专利技术所申请的专利范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨共振吸声装置，其特征是它包括：外壳(20)，包围钢轨(10)两侧轨腰和轨底，与钢轨(10)表面之间形成密闭空腔(21)空腔；共振吸声器，固定设置于外壳(20)的内壁上，其内分布有若干个共振腔单元(32)，各共振腔单元(32)通过其空气通道(31)与密闭空腔(21)相通。

【技术特征摘要】
1.一种钢轨共振吸声装置，其特征是它包括：外壳(20)，包围钢轨(10)两侧轨腰和轨底，与钢轨(10)表面之间形成密闭空腔(21)空腔；共振吸声器，固定设置于外壳(20)的内壁上，其内分布有若干个共振腔单元(32)，各共振腔单元(32)通过其空气通道(31)与密闭空腔(21)相通。2.如权利要求1所述的一种钢轨共振吸声装置，其特征是：所述共振吸声器的本体为壳体结构(32)，其内由隔条分隔成出若干共振腔单元(32)，壳体结构(33)外壁上对应于各共振腔单元(32)...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯读贝，杨吉忠，姚力，胡连军，代丰，江万红，陈志辉，李忠继，庞玲，孟振华，刘大园，徐浩，蔡文锋，刘伟，林红松，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51