鋼軌吸振器制造技術

本發明專利技術公開了一種鋼軌吸振器，設置于鋼軌兩側的腰部，用于吸收鋼軌振動，由上至下包括上質量層、上彈性阻尼層、下質量層和下彈性阻尼層，所述上彈性阻尼層的硬度小于所述下彈性阻尼層的硬度。本發明專利技術提供的鋼軌吸振器，通過將上彈性阻尼層的硬度設計為小于所述下彈性阻尼層的硬度，使其在鋼軌的振動激勵下產生兩種不同諧振頻率特性的振動，由于低頻振動與噪聲不是線性相關，且上質量層振動衰減率大，因此上質量層引起的二次噪聲貢獻量很小，與此同時，上質量層的諧振將進一步減小鋼軌的振動響應。所以，本發明專利技術能很大程度地轉移、吸收和消耗鋼軌振動能量，而又不引發新的噪聲輻射源，最終實現降低鋼軌振動和聲輻射的使用目的。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及吸振器
，特別涉及一種鋼軌吸振器。
技術介紹
對于時速在120km/h以下的城市軌道交通，輪軌噪聲占軌道交通噪聲的主要成分，而輪軌噪聲主要由滾動噪聲、沖擊噪聲和尖嘯噪聲組成。采用彈性車輪或車輪降噪阻尼吸振器，尖嘯噪聲和車輪輻射噪聲基本能得到控制；采用超長無縫線路，輪軌沖擊噪聲也基本得到控制，因而滾動噪聲成為輪軌噪聲中的主要成分。噪聲和振動在50(Γ2500Ηζ頻率范圍內線性相關，而在此范圍內鋼軌是噪聲的主要輻射體，因此抑制鋼軌振動、減小鋼軌聲輻射，對軌道線路降噪起著關鍵作用。在軌下隔振措施日趨成熟的同時，軌道傳遞至地面基礎上的振動得以大幅度降低，但由于軌道不平順引起的鋼軌振動和輻射噪聲并沒有因此而得到實質性的改觀。低剛度軌下墊板使鋼軌振動沿鋼軌傳播的距離增大，因而鋼軌產生的噪聲就會增加；而采用剛度較高的軌下墊板雖然能降低鋼軌的噪聲，但同時也會增加軌枕的噪聲。如果給由軟墊板支撐的鋼軌增加鋼軌吸振器，既可增加振動沿鋼軌的衰減率，又不會增加軌枕的噪聲水平，將能達到明顯的降噪效果。目前鋼軌噪聲控制措施主要分為約束阻尼板和動力吸振器兩種方式。經過現有技術的文獻檢索發現，中 國專利申請號為200610023902. 2的動力吸振多層約束阻尼鋼軌消聲器，其結構是在鋼軌軌腰和軌翼上由里向外依次交替粘貼阻尼層和約束層，最終形成多層約束阻尼，該專利技術存在的不足是由于鋼軌和車輪剛度很大，加上阻尼材料的特性原因， 即使是采用約束阻尼，其提供的阻尼值仍然達不到抑制鋼軌和車輪振動的最佳阻尼，制振和降噪效果有限，尤其低頻降噪效果較差。中國專利申請號為200480009892. 6的鋼軌減震器，該專利技術存在的不足是1.其結構只采用一種可變形材料，使上下兩層結構只能產生一個諧振頻率或兩個很接近的諧振頻率，上質量層將與下層結構共同諧振，導致可調諧頻率范圍單一，并使上質量層成為新的噪聲輻射源。2.下層諧振構件的傾斜角度與軌底上表面的角度相匹配，可變形材料的厚度偏薄，不利于下質量層的上下和偏轉運動。目前鋼軌噪聲控制措施，均不能有效地降低鋼軌振動和輻射噪聲。因此，如何有效地降低鋼軌振動和輻射噪聲，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供了一種鋼軌吸振器，以有效地降低鋼軌振動和輻射噪聲。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案一種鋼軌吸振器，設置于鋼軌兩側的腰部，用于吸收鋼軌振動，由上至下包括上質量層、上彈性阻尼層、下質量層和下彈性阻尼層，所述上彈性阻尼層的硬度小于所述下彈性阻尼層的硬度。優選地，在上述鋼軌吸振器中，所述上彈性阻尼層的材質為天然橡膠、硅橡膠或發泡材料；所述下彈性阻尼層的材質采用硬度大于所述上彈性阻尼層的氯丁橡膠、聚氨酯橡膠、乙丙橡膠或丁苯橡膠。優選地，在上述鋼軌吸振器中，所述上彈性阻尼層和所述下彈性阻尼層采用相同的材質，且均為煙片天然橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠或發泡材料，且所述下彈性阻尼層為所述上彈性阻尼層硬度的I. 5-2倍。優選地，在上述鋼軌吸振器中，所述上質量層、上彈性阻尼層、下質量層和下彈性阻尼層采用硫化成型技術設計為一體式結構。優選地，在上述鋼軌吸振器中，所述上質量層和所述下質量層為金屬體或非金屬體。優選地，在上述鋼軌吸振器中，所述上彈性阻尼層和所述下彈性阻尼層的玻璃化轉變溫度低于_40°C。優選地，在上述鋼軌吸振器中，所述上彈性阻尼層和所述下彈性阻尼層之間形成 一工藝缺口。優選地，在上述鋼軌吸振器中，所述上彈性阻尼層和所述下彈性阻尼層的安裝面貼合在相鄰扣件間鋼軌兩側的腰部，通過膠粘劑或夾具固定于所述鋼軌上。優選地，在上述鋼軌吸振器中，所述上彈性阻尼層和所述下彈性阻尼層均呈L型結構，所述上質量層和所述下質量層分別設置于所述上彈性阻尼層和所述下彈性阻尼層上。優選地，在上述鋼軌吸振器中，所述下質量層設置于鋼軌的軌腰和軌底結合處，且所述下質量層的下表面與軌面成反向交叉狀。基于上述設置，本專利技術提供的鋼軌吸振器，通過將上彈性阻尼層的硬度設計為小于所述下彈性阻尼層的硬度，使其在鋼軌的振動激勵下產生兩種不同諧振頻率特性的振動，其中下質量層以一種位于鋼軌主要振動頻率范圍內的諧振頻率振動，上質量層以另一種更低的諧振頻率振動，以達到下質量層大幅度共振而上質量層盡量保持不動或較小振動的設計目的。即使鋼軌振動中含有較多的低頻成分，其引起上質量層諧振的頻率也較低，由于低頻振動與噪聲不是線性相關，且上質量層振動衰減率大，因此上質量層引起的二次噪聲貢獻量很小，與此同時，上質量層的諧振將進一步減小鋼軌的振動響應。所以，本專利技術能很大程度地轉移、吸收和消耗鋼軌振動能量，而又不引發新的噪聲輻射源，最終實現降低鋼軌振動和聲輻射的使用目的。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本專利技術實施例提供的鋼軌吸振器未安裝至鋼軌上的剖視圖；圖2為本專利技術實施例提供的鋼軌吸振器安裝至鋼軌上的剖視圖。具體實施例方式本專利技術公開了一種鋼軌吸振器，以有效地降低鋼軌振動和輻射噪聲。下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。請參閱圖I和圖2，圖I為本專利技術實施例提供的鋼軌吸振器未安裝至鋼軌上的剖視圖；圖2為本專利技術實施例提供的鋼軌吸振器安裝至鋼軌上的剖視圖。本專利技術實施例提供的鋼軌吸振器，設置于鋼軌兩側的腰部，用于吸收鋼軌振動，鋼軌由軌頭5、軌腰6和軌底7等幾部分組成，所謂腰部及軌腰6的位置。鋼軌吸振器由上至下包括上質量層I、上彈性阻尼層2、下質量層3和下彈性阻尼層4，上彈性阻尼層2的硬度小于下彈性阻尼層4的硬度。本專利技術提供的鋼軌吸振器，通過將上彈性阻尼層2的硬度設計為小于所述下彈性阻尼層4的硬度，使其在鋼軌的振動激勵下產生兩種不同諧振頻率特性的振動，其中下質量層以一種位于鋼軌主要振動頻率范圍內的諧振頻率振動，上質量層以另一種更低的諧振頻率振動，以達到下質量層大幅度共振而上質量層盡量保持不動或較小振動的設計目的。 即使鋼軌振動中含有較多的低頻成分，其引起上質量層諧振的頻率也較 低，由于低頻振動與噪聲不是線性相關，且上質量層振動衰減率大，因此上質量層引起的二次噪聲貢獻量很小，與此同時，上質量層的諧振將進一步減小鋼軌的振動響應。所以，本專利技術能很大程度地轉移、吸收和消耗鋼軌振動能量，而又不引發新的噪聲輻射源，最終實現降低鋼軌振動和聲輻射的使用目的。本專利技術同時結合了動力吸振和阻尼吸振的原理，能增加鋼軌阻尼，降低吸振器兩種諧振頻率附近及以上頻率的鋼軌振動，大大提高振動沿鋼軌的衰減率。同時利用安裝面覆蓋原本暴露在外而聲輻射又較為嚴重的軌腰部位，阻隔和吸收掉鋼軌的部分輻射噪聲。在本實施例中，上彈性阻尼層2和下彈性阻尼層4的材質不同，上彈性阻尼層2的材質為天然橡膠、硅橡膠或發泡材料，利于低硬度膠料加工成型；下彈性阻尼本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種鋼軌吸振器，設置于鋼軌兩側的腰部，用于吸收鋼軌振動，其特征在于，由上至下包括上質量層(I)、上彈性阻尼層(2)、下質量層(3)和下彈性阻尼層(4)，所述上彈性阻尼層(2)的硬度小于所述下彈性阻尼層(4)的硬度。2.如權利要求I所述的鋼軌吸振器，其特征在于，所述上彈性阻尼層(2)的材質為天然橡膠、硅橡膠或發泡材料；所述下彈性阻尼層(4)的材質采用硬度大于所述上彈性阻尼層(2)的氯丁橡膠、聚氨酯橡膠、乙丙橡膠或丁苯橡膠。3.如權利要求I所述的鋼軌吸振器，其特征在于，所述上彈性阻尼層(2)和所述下彈性阻尼層(4)采用相同的材質，且均為煙片天然橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠或發泡材料，且所述下彈性阻尼層(4)為所述上彈性阻尼層(2)硬度的I. 5-2倍。4.如權利要求I所述的鋼軌吸振器，其特征在于，所述上質量層(I)、上彈性阻尼層(2)、下質量層(3)和下彈性阻尼層(4)采用硫化成型技術設計為一體式結構。5.如權利要求I所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：查國濤，吳天行，賀才春，陳平，夏勇，陳顏，鐘海兵，
申請(專利權)人：株洲時代新材料科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：