[發明專利]高鐵車輪降噪塊

有效

• 申請號: 201810100388.0
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108116156B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 王立虎;王守仁;夏佃秀;楊學鋒;張曉東;薛傳藝;付坤;顏新宇
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B60B17/00
• 分類號: B60B17/00;B60B7/14
• 代理公司: 山東眾成清泰律師事務所 37257
• 代理人: 丁修亭

本發明公開了一種高鐵車輪降噪塊，包括：外護板，為具有給定圓心角的圓柱面板；內護板，與外護板具有相同的圓心角，且構成與外護板同軸線的圓柱面板；彈性輻體，連接在內護板與外護板之間，且彈性輻體陣列有外護板軸向的容腔，容腔至少在外護板的徑向有兩層；橡膠棒，嵌入所述容腔；其中，高鐵車輪降噪塊的兩端設有徑向的螺栓孔。依據本發明的高鐵車輪降噪塊能夠有效產生彈性阻尼和彈性弛豫。

技術領域

本發明涉及一種高鐵車輪降噪塊。

背景技術

高鐵是高速鐵路的簡稱，盡管在不同國家會有不同的標準，但高鐵起算點基本上在250公里/小時（運營時速），我國動車、高鐵等均在此列，尤其是復興號（運營速度高達350公里/小時，接近100米/秒），其速度非常快，對噪聲的控制應是全方位的。

高鐵噪聲源主要有輪架軌噪聲、設備噪聲、受電弓噪聲和氣動噪聲。對高鐵噪聲的技術開發也越來越多，如中國專利文獻CN102167050A所涉及的是高速動車組車輛連接部部分的降噪方案，中國專利文獻CN104454641A所涉及的是高速電力機車冷卻系統降噪的方案，中國專利文獻CN205223751U是對軌道進行降噪處理的方案。本發明所屬的是從輪架軌側，更具體是從車輪側進行降噪的領域。

中國專利文獻CN106004226A的背景技術部分對現有的車輪噪聲解決方案進行了分析，并進一步提出了一種車輪用約束阻尼環，其通過中間銷軸和彈簧把兩個半圓環及所附設的橡膠阻尼層組配成匹配車輪外輪廓結構的約束阻尼環，進而通過緊固螺釘安裝在車輪輪緣內側，該種結構基于所形成的約束阻尼環可以有效的降低車輪噪聲。該種結構需要配置一定數量的緊固螺栓，以使半圓環和橡膠阻尼層能夠更好地發揮效能。受其銷接結構的限制，其通常只能設置一層橡膠阻尼層，減震效能有限。

有鑒于此，目前真正用到高鐵上的結構是如圖1所示的降噪塊結構，該降噪塊整體上是一個扇環結構，其圓心角通常不大于90度。該種降噪塊的兩端為開有螺栓孔2的連接部1，在兩個連接部1間為子扇環堆疊結構，即一層鋼板4堆疊一層橡膠層5，鋼板4和橡膠層5都是扇環結構，鋼板4與橡膠層5同心，從而依次堆疊后能夠形成一個大的扇環結構。該種結構一般會設有3或者4層橡膠層4，可以大幅的提高減震效果。該種結構的缺點是多層堆疊結構需要在兩個連接部1處進行集束，如果先進行鋼板間的焊接，則會影響橡膠層5的裝配，如果在裝配橡膠層5后再進行鋼板4間的焊接，則會損傷橡膠層5.另外，由于集束需要配置如圖1所示的約束體3，約束體3也是鋼材材質，其與前述鋼板4間也需要焊接，影響橡膠層5的性能。

需要進一步說明的是，降噪塊實際上是一種消聲瓦結構，其整體形狀也是瓦塊狀。消聲瓦最初應用在潛水艇上，具體是將消聲瓦貼裝在潛水艇表面，消聲瓦對聲波的損耗作用主要是通過材料的粘性內摩擦作何和彈性弛豫過程完成，其中的粘性內摩擦作用的原理就是減振領域經常說的阻尼損耗。實際上圖1所示的降噪塊主要使用阻尼損耗實現減震，彈性弛豫效能的發揮相對有限，在于其變形空間有限，很難產生彈性滯后現象，從而無法有效發揮彈性弛豫效能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠有效產生彈性阻尼和彈性弛豫的高鐵車輪降噪塊，從而有效提高阻尼塊的減震效果。

一種高鐵車輪降噪塊，包括：

外護板，為具有給定圓心角的圓柱面板；

內護板，與外護板具有相同的圓心角，且構成與外護板同軸線的圓柱面板；

彈性輻體，連接在內護板與外護板之間，且彈性輻體陣列有外護板軸向的容腔，容腔至少在外護板的徑向有兩層；

橡膠棒，嵌入所述容腔；

其中，高鐵車輪降噪塊的兩端設有徑向的螺栓孔。

上述高鐵車輪降噪塊，可選地，所述彈性輻體為蜂巢結構，蜂巢結構所對應六邊形單元構造出所述容腔。

可選地，六邊形單元的外接圓直徑為內護板與外護板間距的三分之一~五分之一。