一种轨道冲击阻尼吸振器制造技术

本发明专利技术涉及一种轨道冲击阻尼吸振器，包括弹性阻尼体(3)，所述的弹性阻尼体(3)内设有多个运动导槽(7)，各运动导槽(7)与轨腰面(2)或与轨脚上面(8)之间构成空隙，该空隙内设有至少一个谐振质量体(5)，谐振质量体(5)、运动导槽(7)和弹性阻尼体(3)组成振动组合体(6)，振动组合体(6)密切贴合在轨腰面(2)或与轨脚上面(8)上。与现有技术相比，本发明专利技术具有结构简单、可实现在垂直与水平两个方向的同时吸振、吸振效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道冲击阻尼吸振器
本专利技术属于轨道交通
，具体涉及一种轨道冲击阻尼吸振器技术，用于减弱轨道车辆运行过程中产生的钢轨振动及轮轨滚动噪声。
技术介绍
轨道交通具有高运力、高时效、低污染、低能耗等优势，在方便人们出行的同时，推动了社会生产力的提高与经济的发展。伴随着轨道交通的大力推广与普及，其带来的振动噪声问题也日益突出。轨道交通的振动噪声问题，不仅会降低沿线人民群众的生活与工作质量，也会降低车内乘客的乘坐舒适度。列车运行过程中，轮轨相互作用激励轨道结构产生振动并向环境传播，这是轨道交通振动噪声的主要源头。从源头上对其进行振动噪声控制是轨道交通减振降噪的最有效方法。根据多方研究表明，轨道振动噪声具有宽频带、多频段的特征。采用轨道冲击阻尼吸振器，是从源头上解决/降低轨道系统振动噪声问题的有效方法之一。专利文献ZL201921890225.3公开的一种动力吸振器，关键结构包括带通孔的质量块、弹簧、螺栓、阻尼元件、钢板，结构比较复杂，未考虑使用频带范围。在同一个截面范围内，只能对单个方向的振动进行吸振。专利文献ZL201710149926.0公开的一种多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器。主要结构包括谐振质量块与弹性阻尼层构成的多阶谐振组合体，单纯依靠谐振质量块在阻尼层中的运动来消耗振动能量。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、可实现在垂直与水平两个方向的同时吸振、吸振效果好的轨道冲击阻尼吸振器。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种轨道冲击阻尼吸振器，所述的弹性阻尼体内设有多个运动导槽，各运动导槽与轨腰面或与轨脚上面之间构成空隙，该空隙内设有至少一个谐振质量体，多个谐振质量体并行排列于运动导槽内部，相邻谐振质量体之间留有间隙ε1>0.01mm，谐振质量体最大截面积与钢轨和弹性阻尼体、运动导槽形成的空隙最大截面积之比u，满足0.01<<u<1。同一截面的弹性阻尼体内设有至少4个谐振质量体，其中两个设置在钢轨两侧的轨腰面对称的空隙内，另外两个与钢轨两侧的对称的轨脚上面空隙内。谐振质量体、运动导槽和弹性阻尼体组成振动组合体，振动组合体密切贴合在轨腰面或与轨脚上面上。谐振质量体是由多个独立质量块组成，沿钢轨长度方向排列，形成沿轨道方向的多自由度弹簧质量系统的多阶谐振组合体。在钢轨发生横向和垂向振动的同时，各个谐振质量块在钢轨与运动导槽之间做往复运动，当只有运动导槽作用弹性阻尼体时，各阶谐振频率ωa与弹性阻尼体的等效刚度K1，运动导槽等效模态质量mc关系为：在谐振质量体与运动导槽相接触并共同作用弹性阻尼体时，各阶谐振频率ωb与弹性阻尼体的等效刚度K2，谐振质量体的等效模态质量mh，运动导槽等效模态质量mc关系为：谐振质量体和运动导槽将钢轨振动能量传递给弹性阻尼体，并消耗振动能量，形成冲击阻尼吸振器。进一步地，每个谐振质量体的谐振质量ms与钢轨的振动峰值相对应的模态质量mr之比μ1＝ms/mr满足0.1<<μ1<1；每个运动导槽的谐振质量mg与钢轨的振动峰值相对应的模态质量mr之比μ2＝mc/mg满足0.1<<μ2<1，钢轨、谐振质量体、弹性阻尼体与运动导槽形成多自由度的弹簧质量谐振系统。进一步地，弹性阻尼体质量mt与钢轨的模态质量mr之比μ3＝mt/mr，满足0.01<<μ3<1，弹性阻尼体的阻尼损耗因子范围为0.01-0.5。通过增加单个谐振质量块的等效模态质量mh，运动导槽等效模态质量mc，可以实现对钢轨低频振动的抑制。谐振质量块、运动导槽和弹性阻尼体组成的多阶谐振组合体，它的谐振频带范围是一个宽频带或多个一定带宽的分段频带。进一步地，所述的振动组合体外侧设置限位约束件，限位约束件可以通过金属卡扣与钢轨实现连接定位，所述的限位约束件与弹性阻尼体采用硫化或粘结的方式固结为一体，或者限位约束件搭接在弹性阻尼体上，其材质可以是304不锈钢等金属材料或非金属材料。进一步地，弹性阻尼体与钢轨的轨脚上面及钢轨轨腰面的接触为非全部覆盖的局部接触方式，接触面上可以带有沟槽，沟槽为网状或钉柱型。进一步地，所述的谐振质量体沿钢轨长度方向分布，谐振质量体的最大截面积小于弹性阻尼体、运动导槽、与钢轨组成的空隙在垂直于钢轨长度方向的截面积；进一步地，谐振质量块材料密度、硬度可大于、小于或等于钢轨材料密度、硬度，谐振质量体的形状为圆形、椭圆形、长方形或多边形。进一步地，所述的运动导槽通过粘接或硫化方式牢固嵌入在弹性阻尼体内部，其材质可以是304不锈钢等金属材料或塑料、尼龙等非金属材料。运动导槽的截面形状是具有一端开口的结构，包括C字形、A字形、F字形、π形、L字形或工字形，其等效刚度大于弹性阻尼体的等效刚度。所述的冲击阻尼吸振器通过具有弹性的金属卡扣固定在钢轨上，或采用粘接的方式与钢轨连接。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术结构简单，振动组合体内只含有谐振质量体、运动导槽，易于实现。在同一截面，可实现在垂直与水平两个方向的同时吸振。谐振质量体与运动导槽都可对吸振发挥作用，增强本专利技术的吸振效果，易于实现调节本专利技术适用范围。2.本专利技术适用的频率范围是：钢轨横向振动200Hz-1500Hz，钢轨垂向振动200Hz-1500Hz。预期的钢轨振动速度水平降低10dB-15dB，相应钢轨振动引起的噪声辐射水平降低3dB(A)-8dB(A)。附图说明图1是本专利技术实施例1的结构截面视图；图2是实施例1振动组合体的正面透视结构视图；图3是实施例1含有弹性扣件的侧面结构视图；图4是实施例1含有弹性扣件的等轴侧结构视图；图5是实施例2中振动组合体含有多个运动导槽的正面透视结构视图；图6是实施例3的结构截面视图；图7是实施例4的结构截面视图。1、钢轨；2钢轨轨腰面；3、弹性阻尼体；4、限位约束件；5谐振质量体；6振动组合体；7、运动导槽；8、轨脚上面；9、金属卡扣；10、金属隔断体；11、振动组合体(钢轨下方)；12、谐振质量块；13、多个谐振质量体。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1：如图1所示，一种轨道冲击阻尼吸振器，包括弹性阻尼体3。所述的弹性阻尼体3内设有多个运动导槽7，运动导槽7通过硫化方式牢固嵌入在弹性阻尼体3内部，其材质可以是304不锈钢。各运动导槽7(结构呈C字形)与轨腰面2或与轨脚上面8之间构成空隙，该空隙内设有至少一个谐振质量体5，在本实施例中，同一截面的弹性阻尼体3内设有4个谐振质量体5，其中两个设置在钢轨1两侧的轨腰面2对称的空隙内，另外两个设置在与钢轨两侧的对称的轨脚上面8空隙内。谐振质量体5、运动导槽7和弹性阻尼体3组成振动组合体6，振动组合体6密切贴合在轨腰面2或与轨脚上面8上，振动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道冲击阻尼吸振器，包括弹性阻尼体(3)，其特征在于，所述的弹性阻尼体(3)内设有多个运动导槽(7)，各运动导槽(7)与轨腰面(2)或与轨脚上面(8)之间构成空隙，该空隙内设有至少一个谐振质量体(5)，谐振质量体(5)、运动导槽(7)和弹性阻尼体(3)组成振动组合体(6)，振动组合体(6)密切贴合在轨腰面(2)或与轨脚上面(8)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道冲击阻尼吸振器，包括弹性阻尼体(3)，其特征在于，所述的弹性阻尼体(3)内设有多个运动导槽(7)，各运动导槽(7)与轨腰面(2)或与轨脚上面(8)之间构成空隙，该空隙内设有至少一个谐振质量体(5)，谐振质量体(5)、运动导槽(7)和弹性阻尼体(3)组成振动组合体(6)，振动组合体(6)密切贴合在轨腰面(2)或与轨脚上面(8)上。


2.根据权利要求1所述的一种轨道冲击阻尼吸振器，其特征在于，多个谐振质量体(5)、运动导槽(7)形成多阶谐振频率，当只有运动导槽(7)作用弹性阻尼体(3)时，各阶谐振频率ωa与弹性阻尼体(3)的等效刚度K1，运动导槽(7)等效模态质量mc关系为：





3.根据权利要求1所述的一种轨道冲击阻尼吸振器，其特征在于，多个谐振质量体(5)、运动导槽(7)形成多阶谐振频率，在谐振质量体(5)与运动导槽(7)相接触并共同作用弹性阻尼体(3)时，各阶谐振频率ωb与弹性阻尼体(3)的等效刚度K2，谐振质量体(5)的等效模态质量mh，运动导槽(7)等效模态质量mc关系为：





4.根据权利要求1所述的一种轨道冲击阻尼吸振器，其特征在于，每个谐振质量体(5)的谐振质量ms与钢轨(1)的振动峰值相对应的模态质量mr之比μ1＝ms/mr满足0.1＜＜μ1＜1；每个运动导槽(7)的谐振质量mg与钢轨(1)的振动峰值相对应的模态质量mr之比μ2＝mc/mg满足0.1＜＜μ2＜1。


5.根据权利要求1所述的一种轨道冲击阻尼吸振器，其特征在于，弹性阻尼体(3)质量mt与钢轨(1)的模态质量mr...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炜，王安斌，高晓刚，鞠龙华，刘浪，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31