[實用新型]軌道吸振器

有效

• 申請號: 201320406910.0
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN203346739U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李洪;尹學軍;孫海富;孔祥斐;郭酈;曲洪嘯;徐鵬;付學智
• 申請（專利權）人: 鐵道第三勘察設計院集團有限公司;青島科而泰環境控制技術有限公司
• 主分類號: E01B19/00
• 分類號: E01B19/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 楊寶蘭

技術領域

本實用新型屬于軌道交通的振動及噪聲控制領域，尤其涉及一種設置于鋼軌非工作表面、用于減輕軌道車輛運行過程中鋼軌受迫產生的振動及噪聲的減振裝置。

背景技術

近年來，我國軌道交通飛速發展，給人們提供了快捷、安全的出行方式的同時，其產生的振動和噪聲問題也嚴重影響了周邊居民的生活質量，危及周邊建筑安全，并且使軌道本身的穩定性、安全性和使用壽命也受到影響。

研究表明列車運營時形成的鐵路噪聲中，輪軌噪聲占很高的比重，而其中鋼軌振動輻射的中、高頻噪聲對最終噪聲總量的貢獻尤其明顯，因此，進行鋼軌的振動及噪聲治理對城市軌道交通減振降噪具有重要意義。為控制鋼軌的振動及噪聲，工程人員研發了多種類型的減振降噪產品，其中調諧減振器較為常見，其利用質量——彈簧構成的調諧裝置在鋼軌振動時產生反作用力作功耗能使得鋼軌的振動減小，例如專利申請號200480019707.1中公開的鐵軌調諧減振器，此類產品可以實現一定的減振降噪效果。但是工程應用中發現，由于現有的此類技術方案中普遍利用橡膠等彈性材料制成彈性元件，然后在彈性元件中內置質量塊，而軌道交通地域分布廣闊，外界環境條件千差萬別，長期直接曝露在外部環境中以后，橡膠等彈性材料的物理性能易受到外界環境的影響，也容易被外部物體劃傷損壞，進而對調諧減振器的減振降噪性能和使用壽命造成不良影響。此外，由于橡膠類彈性元件對質量塊形成的約束力較小，質量塊在彈性元件內部移動過程中對彈性元件產生的拉壓分量大，剪切分量小，因此無法實現有效的剪切耗能，減振效果也受到極大限制。另外，受結構和材料限制，此類軌道用調諧減振器的適用頻率范圍較小，例如，對于低頻控制，需要彈性體具有很高的彈性，材料較軟，容易被撕裂；對于高頻控制，需要彈性體具備較大的硬度，其彈性差，減振效果不好。再有，此類鐵軌調諧減振器還普遍存在下列不足：（1）質量塊鑲嵌在彈性材料里面，要同時兩個方向實現的精準的質量調諧減振比較難；（2）調諧減振器出廠時還是半成品，未與鋼軌進行裝配，無法對工作頻率進行直接測量或調試；（3）一旦材料開裂，內部會形成裂縫，彈性元件的剛度和調諧減振器的工作頻率就發生變化；（4）彈性元件、阻尼材料、粘接材料集成在一起，無法實現全部參數的優化；（5）彈性材料一旦開裂，TMD質量塊會脫落，對列車運行帶來安全隱患。

綜上可以看出，現有調諧減振器存在減振降噪效果有限，性能不穩定，適用頻域窄，使用壽命短等缺陷。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，克服上述缺陷，提供一種減振降噪效果好、耐候性強、性能穩定、適用頻域寬、使用安全、壽命長的軌道吸振器。

本實用新型所采用的技術方案是，?軌道吸振器包括彈性元件、質量塊和至少一個聯接框架，聯接框架與鋼軌非工作表面聯接部分的表面形狀與鋼軌對應表面的形狀相同，聯接框架中包含至少一個吸振腔，質量塊至少局部設置在聯接框架的吸振腔內，質量塊與吸振腔的腔壁之間設有彈性元件。

優選的，彈性元件沿鋼軌垂向或/和鋼軌橫向設置在質量塊與吸振腔的腔壁之間，或者彈性元件環繞質量塊設置在質量塊與吸振腔的腔壁之間。

所述彈性元件可以由橡膠、彈性聚氨酯或金屬彈簧中的至少一種構成。其中，金屬彈簧包括碟簧、板簧和螺旋彈簧等；橡膠具體可以是氯丁橡膠、丁腈橡膠等。為了保證彈性元件在使用過程中始終對質量塊保持有效的彈性支承，可以使質量塊與吸振腔腔壁之間設置的彈性元件處于預壓縮狀態，并且彈性元件的預壓縮位移大于質量塊工作時相對于吸振腔腔壁的振幅。特別是對于金屬彈簧，在本實用新型加工制造的過程中與質量塊及聯結框架進行組裝時大多都需要實施預壓縮。另外，彈性元件還可以與質量塊及吸振腔腔壁之間粘接、焊接或硫化連接固定成一體。

本實用新型軌道吸振器還可以包括阻尼元件，阻尼元件設置在質量塊與吸振腔腔壁之間。阻尼元件可以由彈性固體阻尼材料構成；阻尼元件也可以由液體阻尼材料構成，增設液體阻尼時，吸振腔的開口處設有密封件，密封件將吸振腔完全封閉，液體阻尼材料填充在質量塊與吸振腔腔壁之間的部分空隙中。為了進一步提高系統阻尼，還可以在質量塊上設置動葉片，吸振腔腔壁上設有靜葉片與動葉片交錯配合，相鄰的靜葉片與動葉片之間的部分空隙內設有液體阻尼材料。此外，還可以在動葉片或/和靜葉片上設置擾流孔或擾流凸凹結構。當然，還可以在質量塊上設置擾流孔或擾流凸凹結構。