一种轨道减振降噪协同装置的制作方法

1.本技术涉及但不限于轨道交通设施领域，特别是一种轨道减振降噪协同装置。


背景技术：

2.随着轨道交通的快速发展，越来越多的线路得到规划和建设，更多的轨道线路穿越城区，越来越接近居民区。已有大量的研究表明，轨道的振动和噪声辐射严重影响了人们的正常生活。于是，人们开始采用在钢轨上加装减振降噪装置来达到降低环境噪声和振动的目的。目前，已有一些钢轨阻尼器得到应用，但目前在钢轨上设置减振降噪装置的设计，其采用的设计原理较为单一，减振降噪效果较差。此外，高密度的行车频率和越来越大的载重量，使得在一定工况下(尤其是弯道区域)，在某些频率产生共振，进一步增大钢轨振动，增大噪声辐射，同时加剧钢轨与车轮之间的撞击磨损，产生规律的钢轨波磨情况，严重影响乘车舒适性


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种轨道减振降噪协同装置，可有效降低轨道噪声辐射，控制轨道波磨的产生。
4.本技术实施例提供了一种轨道减振降噪协同装置，用于安装在钢轨上，轨道减振降噪协同装置包括钢轨紧固部和吸振阻尼部，所述钢轨紧固部和所述吸振阻尼部交替安装在所述钢轨上，
5.所述钢轨紧固部包括基板、前侧板、弹性体和定位调节块，所述基板设置在所述钢轨底部且所述基板位于所述钢轨的两侧设置有挡肩；所述前侧板通过所述定位调节块安装在所述基板上且位于所述钢轨两侧；所述定位调节块设置在所述前侧板和所述挡肩之间，所述定位调节块抵住所述弹性体并将所述弹性体固定在所述钢轨的两侧。
6.可选地，所述定位调节块通过螺栓紧固件安装在所述基板上，
7.所述定位调节块与所述前侧板之间的接触面为斜面，使旋拧所述螺栓紧固件拧紧或拧松所述定位调节块时，所述定位调节块通过所述斜面沿靠近或远离所述钢轨的方向挤压所述前侧板，以改变所述定位调节块对所述前侧板的挤压力。
8.可选地，所述吸振阻尼部包括吸振阻尼部主体和固定单元，所述固定单元将所述吸振阻尼部主体固定在钢轨上，
9.所述吸振阻尼部主体上设置有与所述固定单元配合的定位部。
10.可选地，所述吸振阻尼部包括吸振阻尼部主体、吸振单元、连接层和固定单元，
11.所述吸振单元安装在所述连接层上，所述吸振阻尼部主体设置在所述钢轨和所述连接层之间，所述固定单元抵住所述连接层，将所述吸振阻尼部主体、所述连接层和所述吸振单元固定在所述钢轨上。
12.可选地，所述吸振单元内设置有空腔，所述空腔内填充有阻尼材料，所述空腔内还设置有质量单元。
13.可选地，所述吸振单元与所述连接层的连接方式为焊接、螺栓连接、铆接或一体成型。
14.可选地，所述固定单元包括固定夹具，所述固定夹具包括扣压部、延伸部、弹性变形部、连接部和防松部，
15.所述连接部的一端设置有弹性变形部，所述弹性变形部通过所述延伸部与所述扣压部相连，所述扣压部抵住所述连接层，
16.所述连接部的另一端设置有防松部，所述防松部卡住所述钢轨的轨脚。
17.可选地，所述吸振阻尼部主体设置有延长部分，所述钢轨紧固部压紧所述连接层和所述延长部分以将所述吸振单元固定于钢轨上。
18.相比于一些技术，本技术具有以下有益效果：
19.本技术实施例提供的轨道减振降噪协同装置，吸收转化钢轨的振动能量，有效减小钢轨与车轮撞击时产生的振动，从而大大降低噪声辐射，减小撞击产生的噪声，避免影响轨道周围人员的正常生活。并且，减小钢轨产生的振动，还可减小车轮与钢轨之间的撞击力，避免钢轨损坏，大幅降低轨道线路的维护成本及工作量。
20.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
21.附图用来提供对本技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。
22.图1为本技术实施例一所述的轨道减振降噪协同装置的结构示意图一；
23.图2为本技术实施例一所述的轨道减振降噪协同装置的结构示意图二；
24.图3为本技术实施例一所述的钢轨紧固部的结构示意图；
25.图4为本技术实施例一所述的吸振阻尼部的结构示意图一；
26.图5为本技术实施例一所述的吸振阻尼部的结构示意图二；
27.图6为本技术实施例一所述的吸振阻尼部的结构示意图三；
28.图7为本技术实施例一所述的吸振阻尼部的结构示意图四；
29.图8为本技术实施例一所述的固定夹具的结构示意图一；
30.图9为本技术实施例一所述的固定夹具的结构示意图二；
31.图10为本技术实施例二所述的吸振阻尼部的结构示意图。
32.图示说明：
[0033]1‑
钢轨紧固部，11
‑
基板，111
‑
挡肩，12
‑
前侧板，13
‑
弹性体，14
‑
定位调节块，15
‑
螺栓紧固件，16
‑
斜面，2
‑
吸振阻尼部，21
‑
吸振阻尼部主体，22
‑
固定夹具，221
‑
扣压部，222
‑
延伸部，223
‑
弹性变形部，224
‑
连接部，225
‑
防松部，23
‑
连接层，24
‑
吸振单元，241
‑
阻尼材料，242
‑
质量单元，3
‑
钢轨，31
‑
轨脚。
具体实施方式
[0034]
为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0035]
传统的减振降噪装置设置有钢轨减振扣件，钢轨减振扣件在隔离轮轨撞击振动的同时，将部分能量反馈回钢轨，引起钢轨自身振动的增大，导致钢轨辐射噪声增大，尤其是在地面和桥梁轨道交通区域，大分贝噪声直接影响人们的生活。
[0036]
实施例一
[0037]
本技术实施例提供了一种轨道减振降噪协同装置，如图1至图9所示，轨道减振降噪协同装置用于安装在钢轨3上，包括钢轨紧固部1和吸振阻尼部2，钢轨紧固部1和吸振阻尼部2交替安装在钢轨3上，钢轨紧固部1包括基板11、前侧板12、弹性体13和定位调节块14，基板11设置在钢轨3底部且基板11位于钢轨3的两侧设置有挡肩111；前侧板12通过定位调节块14安装在基板11上且位于钢轨3两侧；定位调节块14设置在前侧板12和挡肩111之间，弹性体13位于前侧板12和钢轨之间，定位调节块14抵住并挤压前侧板12进而将弹性体13固定夹紧在钢轨3的两侧。
[0038]
设置钢轨紧固部1可提升钢轨3的横向刚度和抗扭转刚度，大大提升列车行驶安全性。当列车行驶时，钢轨紧固部1可牢牢的固定钢轨3位置，控制钢轨3横向偏移和扭转，确保行车安全。钢轨紧固部1中设置的弹性体13，使钢轨紧固部1具有一定的隔振作用，隔离部分振动能量向周围传播。
[0039]
在一示例性实施例中，如图1至图3所示，定位调节块14通过螺栓紧固件15安装在基板11上，定位调节块14与前侧板12之间的接触面为斜面，使旋拧螺栓紧固件15拧紧或拧松定位调节块14时，定位调节块14通过斜面16沿靠近或远离钢轨3的方向挤压前侧板12，以改变定位调节块14对前侧板12的挤压力。
[0040]
定位调节块14上设置有通孔，基板11上对应位置设置有容纳螺栓的安装孔，螺栓紧固件15(例如：t型螺栓)连接紧固定位调节块14和基板11。定位调节块14与前侧板12之间的接触面为斜面，即：拧紧螺栓紧固件15，定位调节块14靠近基板11(向下运动)，通过斜面16挤压前侧板12，进而增大前侧板12对弹性体13的挤压力；拧松螺栓紧固件15，定位调节块14远离基板11(向上运动)，减小斜面16对前侧板12的挤压力，进而减小前侧板12对弹性体13的挤压力。通过螺栓紧固件15可调节第一弹性件安装的松紧程度，方便快捷。
[0041]
基板11上具有容纳螺栓的安装孔，螺栓呈倒t型设置于安装孔中，定位调节块14上方依次设有锁紧盖板、弹圈、螺母等，拧紧螺母将锁紧盖板、定位调节块14锁紧固定，达到防松脱目的。基板11上还可设置有防止螺栓旋转的凸起结构，例如：螺栓的端头为六角螺帽，凸起结构抵住六角螺帽使螺栓不会转动，以防止螺栓松动，进而增强定位调节块14的防松脱能力。基板11通过锚固道钉固定在轨下基础上，进而将钢轨紧固部1完全固定。
[0042]
在一示例性实施例中，如图1、图5和图6所示，吸振阻尼部2包括吸振阻尼部主体21、吸振单元24、连接层23和固定单元，吸振单元24安装在连接层23上，吸振阻尼部主体21设置在钢轨3和连接层23之间，固定单元抵住连接层23，将吸振阻尼部主体21、连接层23和吸振单元24固定在钢轨3上，连接层23上设置有与固定单元配合的定位部。
[0043]
吸振阻尼部2可分别设置在钢轨3的左右两侧，也可设置在钢轨3的底部。即：减振降噪装置可以同时设置在钢轨3的轨腰部位(钢轨3两侧)和轨底部位，将钢轨3进行包裹，也可以单独设置在钢轨轨腰、轨底部位中的任何一个位置，用于减振降噪。吸振阻尼部主体21紧贴钢轨3两侧，其与钢轨3的接触面具有和钢轨3外形吻合的形状；吸振阻尼部主体21另一侧面紧贴连接层23；连接层23与吸振阻尼部主体21接触的面，与吸振阻尼部主体21该侧面
形状相互吻合。
[0044]
在一示例性实施例中，如图5和图6所示，吸振单元24内设置有空腔，空腔内设置有填充材料(阻尼材料241)，空腔内还设置有质量单元242，以进一步吸收钢轨3振动能量，降低轨道振动和噪声辐射，质量单元242可以全部位于空腔内、或部分位于空腔外。吸振单元24具有很好的动力吸振效果，可吸收钢轨3振动产生的部分能量，并转化为内能，以达到对钢轨3的减振降噪效果。空腔内填充的阻尼材料241可以是阻尼橡胶、聚氨酯、阻尼液等。质量单元242可以是吸振微珠(微珠质量单元)，吸振微珠与阻尼材料241相互交融，形成“质量
‑
弹簧
‑
阻尼”系统，质量单元242和阻尼材料241共同作用消耗钢轨3能量。吸振单元24的两侧可以设置有防漏盖，防漏盖与吸振单元24外壳接触位置设置有凹凸连接锁紧结构，使得防漏盖与吸振单元24组成带有空腔的整体，空腔内填充阻尼材料241并容纳质量单元242。
[0045]
本技术实施例中的吸振单元24，采用动力吸振的原理，针对主要振动共振频率处进行效果明显的减振降噪。一定形状和质量的质量单元242与一定弹性和阻尼系数的阻尼材料241装配后形成整体后，整体结构具有一个确定的自振频率，即在该频率处减振降噪装置的作用明显，吸收能量较大。在本技术实施例中，吸振单元24中的质量单元242可设计为微珠质量单元，将微珠质量单元进行立体排列，各微珠质量单元之间通过弹性阻尼材料241相互连接，即形成了立体网络式“质量
‑
弹簧
‑
阻尼”多自由度减振降噪系统。立体网络排列的微珠质量单元可以位于腔体内，也可以直接粘接或固定在钢轨3上，当钢轨3发生振动时，引起各个微珠质量单元振动，微珠质量单元受到多方向弹性阻尼材料241的耗能作用，充分对应钢轨3在不同频率、不同模态下对应的振动形态，在不同振动形态下都有对应的主要自由度方向上“质量
‑
弹簧
‑
阻尼”系统发生耗能作用，在重点的频率上起到明显的吸收转化振动能量的作用。通过采用不同质量、不同形状、不同尺寸的微珠质量单元，可以改变吸振单元自振频率，也就是说，当采用不同微珠质量单元时，就可以在不同的重点频率上吸收较大的振动能量，即采用不同的微珠质量单元混合时，可以同时在多个重点频率上起到明显的减振降噪作用。微珠质量单元可以根据共振频率的不同，选用不同尺寸、不同形状或者不同材质；微珠质量单元的形状可以为规则的圆形、方形、矩形、星型、三角形，也可以是不规则的多边形、多面体等；微珠质量单元的材质可以是金属、致密度较高的高分子材料(如尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等)，也可以晶体材料(如石墨烯、吸声晶体等)，还可以是颗粒类材料(如砾石、沙子、金属碎屑、结晶颗粒等)。此外，改变弹性阻尼材料241的刚度、阻尼系数等参数，同样可以改变重点频率特征。
[0046]
在一示例性实施例中，吸振单元24与连接层23的连接方式为焊接、螺栓连接、铆接、粘接或一体成型。例如，采用螺栓连接固定时，连接层23和吸振单上均设置有连接接口，通过螺栓(和螺母)将连接层23与吸振单元24连接固定在一起，如图5和图7所示。当然，还可在采取上述方式的同时，继续采用焊接进行加固。采用一体成型的连接方式时，可减少零件数量，并提高连接的稳定性，如图6所示。
[0047]
在一示例性实施例中，如图8和图9所示，固定单元包括固定夹具22，固定夹具22包括扣压部221、延伸部222、弹性变形部223、连接部224和防松部225，连接部224的一端设置有弹性变形部223，弹性变形部223通过延伸部222与扣压部221相连，扣压部221抵住连接层23，连接部224的另一端设置有防松部225，防松部225卡住钢轨3的轨脚31。固定夹具22的数
量为至少两个，固定夹具22可以镜像设置，如图4至图7所示。
[0048]
固定单元的防松部225勾住钢轨3轨脚31的边缘部位，连接部224下穿钢轨3轨底直到钢轨3另一侧轨脚31部位，弹性变形部223绕过该侧轨脚31边缘，延伸部222向钢轨3内部延伸，直至其末端的扣压部221紧紧的抵压在连接层23上，由此，固定单元将由吸振阻尼部主体21、连接层23和吸振单元24组成的整体固定在钢轨3上。
[0049]
钢轨3两侧均设置有由阻尼层(即吸振阻尼部主体21)、连接层23和吸振单元24组成的整体，固定单元分别从钢轨3两侧交替进行扣压固定。
[0050]
在一示例性实施例中，扣压部221与定位部配合，以防止连接层23沿钢轨3长度方向移动。
[0051]
通过在连接层23上设置定位部，使固定单元与连接层23(及吸振阻尼部主体21、吸振单元24)的相对位置固定，同时也防止连接层23沿钢轨3长度方向移动。吸振单元24与钢轨3的轨脚31之间具有一定空间，便于扣压部221抵住定位部，避免干涉。
[0052]
在一示例性实施例中，吸振阻尼部主体21包括两个对称设置在钢轨3左右两侧的弹性阻尼体。
[0053]
固定单元分别将两个弹性阻尼体固定在钢轨3的左右两侧，以减小钢轨3产生的振动。弹性阻尼体可以是阻尼橡胶或聚氨酯等。
[0054]
本技术实施例提供的轨道减振降噪协同装置，其钢轨紧固部1可对钢轨3起到固定和支撑作用，保证钢轨3的可靠性，提高行车安全性，并具有一定的隔振性能；其吸振阻尼部2阻挡部分钢轨3直接噪声辐射，同时将钢轨3的大量振动能量吸收转化，通过进一步降低钢轨3振动从而大幅降低噪声辐射。
[0055]
实施例二
[0056]
本技术实施例提供的轨道减振降噪协同装置的主要结构与实施例一中相同，此处仅描述二者的不同之处。本技术实施例提供的轨道减振降噪协同装置与实施例一的主要区别在于：吸振阻尼部2的结构。
[0057]
在一示例性实施例中，如图10所示，吸振阻尼部2包括吸振阻尼部主体21和固定单元，固定单元将吸振阻尼部主体21固定在钢轨3上，吸振阻尼部主体21上设置有与固定单元配合的定位部，固定单元可以是固定夹具22，固定夹具22的扣压端卡入定位部中，以防止固定夹具22相对吸振阻尼部主体21发生沿钢轨长度方向的滑动。
[0058]
固定单元将吸振阻尼部主体21固定在钢轨3两侧，减小钢轨3与车轮撞击过程中的振动，从而减小钢轨3发出的噪声及产生的磨损。固定单元可以是夹持构件，将吸振阻尼部主体21夹持固定在钢两侧，如图10所示；固定单元还可以是粘接层，将吸振阻尼部主体21粘接固定在钢轨3两侧；当然，固定单元还可以是其他形式的固定结构，以将吸振阻尼部主体21可靠地固定在钢轨3上。
[0059]
在本技术实施例中，吸振阻尼部主体21设置形式可参照吸振单元24，即：吸振阻尼部主体21内可设置有空腔，空腔内设置有填充材料(阻尼材料)，空腔内还设置有质量单元，以进一步吸收钢轨振动能量，降低轨道振动和噪声辐射。
[0060]
在本技术中的描述中，需要说明的是，术语“多个”是指两个或更多个，“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此
不能理解为对本技术的限制。
[0061]
在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“装配”、“安装”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0062]
本技术描述的实施例是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本技术所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
[0063]
本技术包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本技术已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的技术方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它技术方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的技术方案。因此，应当理解，在本技术中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。