[發(fā)明專利]高靜低動剛度特性的隔振器及具有其的軌道系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110285180A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設計）人: 肖俊恒;杜香剛;劉長溪;劉韋;曹慶杰;施成;于毫勇;孫照亮;朱光楠;王繼軍;劉偉斌;徐宏超;劉吉曄
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司
• 主分類號: F16F15/023
• 分類號: F16F15/023;F16F15/04;E01B19/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發(fā)明提供了一種高靜低動剛度特性的隔振器及具有其的軌道系統(tǒng)，高靜低動剛度特性的隔振器包括：正剛度組件，正剛度組件包括座體和設置在座體的腔體內的第一彈性件；支撐部，支撐部與第一彈性件的上端抵接；浮動部，浮動部與支撐部配合連接；負剛度組件，負剛度組件包括相互配合的彈性部和承載部，彈性部與支撐部和/或浮動部連接，承載部與座體連接；浮動部在承受載荷并壓縮第一彈性件的情況下，彈性部向承載部施加的作用力的方向相對第一彈性件的彈力的方向傾斜或垂直設置。通過該技術方案，能夠降低既有的軌道系統(tǒng)固有頻率、提高既有的隔振器以及軌道系統(tǒng)的隔振頻率范圍和低頻減振效果，同時可有效控制列車經過軌道系統(tǒng)時的動態(tài)位移。

技術領域

本發(fā)明涉及軌道減振降噪技術領域，具體而言，涉及一種高靜低動剛度特性的隔振器及具有其的軌道系統(tǒng)。

背景技術

低頻隔振是軌道交通隔振領域一大研究熱點和難點。結構振動控制根據是否需要外部能源輸入可分為被動控制、主動控制、半主動控制和混合控制，采用主動控制隔振和半主動控制隔振兩種技術很好地隔離低頻振動，但是其結構復雜，占用空間較大，制造成本高，均需要外界提供能量，且存在不穩(wěn)定和電磁污染等問題。相比之下，傳統(tǒng)的被動隔振結構簡單、易于實現、工作可靠、不會額外消耗外界的能量，但是當其結構一旦確定，其固有頻率就被確定，只有當激勵頻率大于隔振系統(tǒng)固有頻率的特定倍數才能起到隔振效果。一般情況下被動隔振可較好地隔離中、高頻振動，但隔離低頻振動的能力較差。

根據隔振系統(tǒng)自身特性和描述振動的數學模型的不同，隔振系統(tǒng)又可分為線性隔振系統(tǒng)和非線性隔振系統(tǒng)。其中，線性隔振系統(tǒng)是指質量保持不變，但其彈性力和阻尼力與運動參數成線性關系的系統(tǒng)，其數學模型可以用線性常系數常微分方程表示。而不屬于線性隔振系統(tǒng)的系統(tǒng)即為非線性隔振系統(tǒng)。由隔振理論可知，線性隔振系統(tǒng)的傳遞率與其剛度k和阻尼c有著密切的關系。當選擇增加系統(tǒng)阻尼時，其阻尼比增大，則其共振頻率對應的傳遞率最大值減小，但是其在高頻段的傳遞率會增大；當選擇減小系統(tǒng)剛度時，其固有頻率減小，則隔振起始頻率減小，隔振頻率范圍增大，但是其靜態(tài)承載能力下降，靜態(tài)變形量增大。因此對傳統(tǒng)的線性隔振系統(tǒng)而言，無法同時獲取較低的隔振起始頻率和較高的靜態(tài)承載能力，兩者是相互對立矛盾的。這也是上述軌道交通減振措施在低頻減振效果差的主要原因。

因此，現有的隔振器的隔振頻率范圍窄，設計一種能夠有效隔離低頻振動且同時控制軌道動態(tài)位移的隔振器，對于軌道交通或其他領域的低頻隔振很有必要。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種高靜低動剛度特性的隔振器及具有其的軌道系統(tǒng)，在嚴格控制或降低軌道動態(tài)位移的前提下，降低既有隔振器及其軌道系統(tǒng)的固有頻率，提高低頻減振效果和隔振頻率范圍。

為了實現上述目的，根據本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種高靜低動剛度特性的隔振器，包括：正剛度組件，正剛度組件包括座體和設置在座體的腔體內的第一彈性件；支撐部，支撐部與第一彈性件的上端抵接；浮動部，浮動部與支撐部配合連接；負剛度組件，負剛度組件包括相互配合的彈性部和承載部，彈性部與支撐部和/或浮動部連接，承載部與座體連接；浮動部在承受載荷并壓縮第一彈性件的情況下，彈性部向承載部施加的作用力的方向相對第一彈性件的彈力的方向傾斜或垂直設置。

進一步地，彈性部包括第二彈性件和與第二彈性件連接的推動件，第二彈性件處于壓縮狀態(tài)，推動件與承載部抵接。

進一步地，承載部具有第一曲面，第二彈性件在伸縮的過程中，推動件能夠與第一曲面的不同位置抵接。

進一步地，推動件具有第二曲面，第二曲面上的位置與第一曲面上的位置抵接。

進一步地，承載部包括連桿和承載件，連桿的下端與座體的底部連接，連桿的上端與承載件連接，推動件與承載件抵接。

進一步地，連桿穿設通過支撐部的至少一部分，支撐部上具有避讓承載件的避讓孔，承載件與連桿螺紋連接或焊接。