一种颗粒阻尼钢轨动力吸振器及减振钢轨制造技术

本发明专利技术涉及钢轨减振技术领域，具体涉及一种颗粒阻尼钢轨动力吸振器及减振钢轨。颗粒阻尼钢轨动力吸振器包括钢轨缓冲层、冲击颗粒和外壳。钢轨缓冲层用于铺设于钢轨侧壁，外壳用于罩设于钢轨缓冲层以形成封闭腔室，冲击颗粒容纳于封闭腔室。钢轨缓冲层由弹性材料制成。减振钢轨包括上述颗粒阻尼钢轨动力吸振器。其更加有效地解决了现有阻尼钢轨隔振降噪能力有限的问题，并进一步地降低了减振降噪频率。并进一步地降低了减振降噪频率。并进一步地降低了减振降噪频率。

【技术实现步骤摘要】
一种颗粒阻尼钢轨动力吸振器及减振钢轨


[0001]本专利技术涉及钢轨减振
，具体而言，涉及一种颗粒阻尼钢轨动力吸振器及减振钢轨。

技术介绍

[0002]作为减少碳和颗粒物排放的生态友好型运输系统，铁路运输不断受到关注。运行中的列车产生振动和滚动噪音，导致附近居民区的噪音污染。由于接触面上的不规则和波纹，钢轨和车轮振动会产生滚动噪声。为了尽量减少噪声污染，需要减少轨道振动的产生和随后的传播。运行列车引起由扣件系统支撑的钢轨的弯曲和扭转振动。车轮和接触表面的粗糙度会产生周期性和随机滚动噪声。滚动噪声在100至5000Hz的宽带频率范围内产生。为轨道交通常常存在过度的环境振动问题，根据控制对象的不同可以分为振源处控制、传播途径控制、受振体控制。振源处的控制措施通常包括减振扣件、弹性轨枕、浮置板轨道、钢轨调谐动力吸振器；传播途径中控制通常包括隔振沟、隔振桩；受振体控制通常有隔振支座等。
[0003]在振源处控制振动直接削弱了振动能量的产生和传播，在实际应用中也最为便利。作为一种广泛使用的高效减振降噪装置，钢轨调谐动力吸振器可以在轨道结构共振频率附近消散振动。它是连接到轨道振动结构上的单自由度震荡器，调谐频率与结构的固有频率相似。现在一般通过调整质量、阻尼和弹簧刚度来调整最佳阻尼比，或者通过自调节变质量调谐阻尼器来适应目标控制频段。在铁路轨道减振降噪领域，现有技术的减振机理主要是通过阻尼
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质量
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弹簧减振器耗散钢轨上的传播振动。
[0004]现有的钢轨调谐动力吸振器仅仅依靠简单的阻尼
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质量
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弹簧的机理进行吸振，减振能力有限。在制作过程中要保证钢轨调谐动力吸振器与主结构钢轨的质量比，当质量比过小时，吸振效果会大幅度降低，因此钢轨调谐动力吸振器往往会受制于空间限制。除此之外，一些新型的基于材料频变的钢轨调谐动力吸振器往往成本较高且环境耐受性较差。
[0005]有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一个目的在于提供一种颗粒阻尼钢轨动力吸振器，其更加有效地解决了现有阻尼钢轨隔振降噪能力有限的问题，并进一步地降低了减振降噪频率。
[0007]本专利技术的第二个目的在于提供一种减振钢轨，其更加有效地解决了现有阻尼钢轨隔振降噪能力有限的问题，并进一步地降低了减振降噪频率。
[0008]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0009]一种颗粒阻尼钢轨动力吸振器，其包括：钢轨缓冲层、冲击颗粒和外壳。
[0010]钢轨缓冲层用于铺设于钢轨侧壁，外壳用于罩设于钢轨缓冲层以形成封闭腔室，冲击颗粒容纳于封闭腔室。
[0011]其中，钢轨缓冲层由弹性材料制成。
[0012]进一步地，钢轨缓冲层包括至少两种不同材质的橡胶层，橡胶层之间交错排布。
[0013]进一步地，橡胶层之间呈垂直交错排布。
[0014]进一步地，外壳为铸钢调谐减振器。
[0015]进一步地，颗粒阻尼钢轨动力吸振器还包括弹性夹，弹性夹用于将颗粒阻尼钢轨动力吸振器夹持固定于钢轨的侧壁，并使外壳配合于钢轨缓冲层。
[0016]进一步地，冲击颗粒包括铸铁冲击球，且铸铁冲击球的表面包覆有VHB阻尼材料层。
[0017]进一步地，铸铁冲击球的直径为23～27mm，VHB阻尼材料层的厚度为0.8～1.2mm。
[0018]进一步地，外壳的内侧设置有弹性缓冲层，弹性缓冲层布满外壳的内壁。
[0019]一种减振钢轨，其包括：上述的颗粒阻尼钢轨动力吸振器。
[0020]进一步地，减振钢轨包括钢轨本体和颗粒阻尼钢轨动力吸振器，颗粒阻尼钢轨动力吸振器的钢轨缓冲层铺设于刚柜本体的内侧和/或外侧。
[0021]本专利技术实施例的技术方案的有益效果包括：
[0022]本专利技术实施例提供的颗粒阻尼钢轨动力吸振器在轨道结构的基础上，将超材料刚度自适应技术和颗粒阻尼吸振机理引入传统钢轨调谐动力吸振器。具体来说，一方面通过设计相互交错的钢轨缓冲层的声学超材料结构设计实现对低频噪声的吸收和对噪声的自适应控制，另一方面通过将冲击颗粒填入外壳中，构建冲击耗散能量的机制，这些颗粒吸收动能并通过冲击颗粒间、冲击颗粒与钢轨缓冲层之间、冲击颗粒与外壳之间发生的部分非弹性碰撞将其转化为热量。
[0023]其可快速安装至钢轨上，便于连接和拆卸。整合了调谐动力吸振器和冲击阻尼器的特性，通过共振调谐，在特定调谐频带内实现减振。此外，通过冲击颗粒碰撞的阻尼效应，在宽频域内产生振动阻尼，从而更加有效地解决了现有阻尼钢轨隔振降噪能力有限的问题，并进一步地降低减振降噪频率。
[0024]钢轨缓冲层由两种不同材质交错排布的橡胶层构成，其具有振动方向的弹性，能够为动力吸振降噪器提供一定弹性势能，可保动力吸振能够在惯性下发生振动，从而达到能量耗散的目的。
[0025]总体而言，本专利技术实施例提供的颗粒阻尼钢轨动力吸振器更加有效地解决了现有阻尼钢轨隔振降噪能力有限的问题，并进一步地降低了减振降噪频率。本专利技术实施例提供的减振钢轨更加有效地解决了现有阻尼钢轨隔振降噪能力有限的问题，并进一步地降低了减振降噪频率。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例提供的颗粒阻尼钢轨动力吸振器的外部结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的颗粒阻尼钢轨动力吸振器的端面结构示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例提供的颗粒阻尼钢轨动力吸振器的内部结构示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例提供的颗粒阻尼钢轨动力吸振器的钢轨缓冲层的结构示意图；
[0031]图5为阻尼钢轨振动衰减率对比图；
[0032]图6为阻尼钢轨声功率级对比图。
[0033]附图标记说明：
[0034]颗粒阻尼钢轨动力吸振器1000；钢轨缓冲层100；冲击颗粒200；外壳300；弹性夹400。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0036]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种颗粒阻尼钢轨动力吸振器，其特征在于，包括：钢轨缓冲层、冲击颗粒和外壳；所述钢轨缓冲层用于铺设于钢轨侧壁，所述外壳用于罩设于所述钢轨缓冲层以形成封闭腔室，所述冲击颗粒容纳于所述封闭腔室；其中，所述钢轨缓冲层由弹性材料制成。2.根据权利要求1所述的颗粒阻尼钢轨动力吸振器，其特征在于，所述钢轨缓冲层包括至少两种不同材质的橡胶层，所述橡胶层之间交错排布。3.根据权利要求2所述的颗粒阻尼钢轨动力吸振器，其特征在于，所述橡胶层之间呈垂直交错排布。4.根据权利要求1所述的颗粒阻尼钢轨动力吸振器，其特征在于，所述外壳为铸钢调谐减振器。5.根据权利要求4所述的颗粒阻尼钢轨动力吸振器，其特征在于，所述颗粒阻尼钢轨动力吸振器还包括弹性夹，所述弹性夹用于将所述颗粒阻尼钢轨动力吸振器夹持固定于钢轨的侧壁，并使所述外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智，苟明中，赵月，程云妍，徐鸿，尹镪，江万红，赵才友，师多佳，齐西雷，
申请(专利权)人：湖南九域同创高分子新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：