一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置的制作方法

本发明涉及轨枕道床减振增益，特别涉及一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置。

背景技术：

1、随着我国城市轨道交通网络日趋完善，线网密度逐年增加，新建地铁线路不可避免会下穿地表建筑，导致其与建筑物的距离也越来越近。同时，随着城市规模、常住人口以及居民对通勤便捷性需求的增加，许多城市通过增大地铁列车的载客量和运营速度来解决此类矛盾，但这也直接导致了列车与轨道之间剧烈的相互作用，产生的振动将通过轨下基础传递至隧道结构，并诱发沿线路附近的土体及建筑物振动，从而严重影响沿线居民的正常生产生活以及精密仪器设备的正常使用。此外，列车运行引起的振动具有反复性和长期性，进而引起结构变形、区间线路不均匀沉降和隧道渗水漏水等诸多病害，甚至危害线路的安全运营。因此，如何控制及改善地铁诱发振动是城市轨道交通建设与运营品质不可回避的重要问题。

2、目前，控制主流振动措施的基本原理是通过削弱轨道结构各组分间的连接作用以隔离或减轻振动的跨结构传播，通常的做法是在轨道结构的上下层间设置弹性隔离层，根据工程经验，隔离层的刚度越小且位置越靠近基础，其减隔振效果越佳，大致可分为扣件减振(中等减振措施，减振量≤8db)、轨枕减振(高等减振措施，8db＜减振＜15db)和道床隔振(特殊减振措施，减振量≥15db)。

3、梯形轨枕道床作为一种传统的高等减振措施，是一种预制钢筋混凝土纵梁支撑轨道结构——由预应力混凝土纵向长梁和钢轨形成的复合轨道，两个纵向长梁中间用钢管连接形成框架，在预应力纵向长梁下设置弹性聚氨脂高弹支垫，使其浮于混凝土基础之上，本质上为一种轻型化的浮置板轨道结构。因该轨型道结构具有自重轻、低振动、弹性垫使用寿命长且可更换维修等优点被许多城市广泛采用，其未来仍具有不断改善和发展的空间。

4、现有的梯形轨枕道床存在：

5、分级减振困难：在新建地铁线路中，若采用梯形轨枕道床进行分级减振，则需分级调整枕下橡胶垫刚度或调整轨枕块质量；前者不利于批量化生产，且容易导致沿线路方向刚度均匀性较差，从而影响行车平稳性及乘坐舒适性；后者通常是加厚轨枕块厚度实现，会对轨道结构高度控制产生不利影响。

6、改造提升困难：在既有地铁线路中，随着服役年限的增加，梯形轨枕道床的枕下橡胶垫会在列车循环荷载作用下逐年老化(即刚度变大)，导致减振性能逐年衰弱甚至低于设计值；若要对其进行改造提升，则需更换相应橡胶垫，同时改造施工存在工序复杂、工期较长、影响运营、成本较高等风险因素。

7、因此，针对现有技术的不足提供一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，该装置具有解决分级减振困难、改造提升困难的问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，减震增益装置设置于两轨枕之间，包括：杠杆机构、导力机构、吸能机构和承载机构；

4、所述导力机构和所述吸能机构分别固设于所述杠杆机构的两端，所述承载机构作为支点与所述杠杆机构靠近所述导力机构的一端转动连接，所述导力机构与两轨枕连接，所述吸能机构与混凝土基底固定连接；

5、所述杠杆机构与所述吸能机构连接的一端设有配重仓。

6、作为本发明技术方案的进一步改进，所述杠杆机构包括端板、转轴和桁架板件，所述端板和所述配重仓分别固设于所述桁架板件的两端，所述转轴贯穿所述端板并与所述端板转动连接。

7、作为本发明技术方案的进一步改进，所述导力机构包括至少一组支座、套箍、导力杆和连接件，所述支座通过所述连接件与所述套箍可拆卸连接，所述支座与所述套箍形成一供所述导力杆插入的空腔，所述导力杆与轨枕连接。

8、作为本发明技术方案的进一步改进，所述吸能机构包括第一吸能箱体、第二吸能箱体和固定钢槽，所述配重仓夹设于所述第一吸能箱体和所述第二吸能箱体之间，所述第一吸能箱体和所述第二吸能箱体均与所述固定钢槽连接，所述固定钢槽与混凝土基底连接。

9、作为本发明技术方案的进一步改进，所述第一吸能箱体与所述第二吸能箱体均设有支座本体、阻尼液、活塞顶板、缓冲垫和若干弹性件，所述阻尼液和若干所述弹性件均位于所述支座本体内，所述活塞顶板滑动设置于所述支座本体的开口处，所述弹性件两端分别与所述活塞顶板和所述支座本体顶抵连接，所述缓冲垫与所述活塞顶板固定连接，所述缓冲垫背离所述活塞顶板的一端与所述配重仓抵接配合。

10、作为本发明技术方案的进一步改进，所述承载机构包括对称设置的两底盘，所述底盘上端设有猫耳，所述猫耳设有供所述转轴插入的轴孔，所述轴孔与所述转轴转动连接，所述底盘与混凝土基底固定连接。

11、作为本发明技术方案的进一步改进，所述底盘底部设有螺栓槽，所述螺栓槽通过锚固螺栓与混凝土基底固定连接。

12、作为本发明技术方案的进一步改进，所述固定钢槽呈几字型，所述第一吸能箱体和所述第二吸能箱体通过所述固定钢槽与混凝土基底固定连接，所述第一吸能箱体位于所述第二吸能箱体上方。

13、作为本发明技术方案的进一步改进，所述支座呈l型，所述支座的短边与所述端板固定连接，所述支座的长边与所述套箍可拆卸连接。

14、作为本发明技术方案的进一步改进，所述配重仓设有用于放置配重块的若干格室。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

16、本发明的基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置中，所述导力机构和所述吸能机构分别固设于所述杠杆机构的两端，承载机构与所述导力机构转动连接，承载机构位于靠近导力机构的一端，以承载机构作为杠杆支点，杠杆机构作为杠杆杆体，杠杆比λ，杠杆机构与吸能机构连接的一端设有配重仓，配重仓的配重为m，导力机构将轨枕振动通过杠杆机构传递至吸能机构。当需要对道床进行分级减振时，只需要调整杠杆比λ和配重m，即可使得梯形轨枕道床实现中等减振、高等减振、特殊减振三个层级全覆盖；在既有线路中，无需更换枕下橡胶垫，只需在既有梯形轨枕道床上安装本装置。本基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，具有满足分级减振、降低改造难度的特点。

技术特征：

1.一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，减震增益装置设置于两轨枕之间，其特征在于，包括：杠杆机构、导力机构、吸能机构和承载机构；

2.根据权利要求1所述的一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，其特征在于，所述杠杆机构还包括端板、转轴和桁架板件，所述端板和所述配重仓分别固设于所述桁架板件的两端，所述转轴贯穿所述端板并与所述端板转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，其特征在于，所述导力机构包括至少一组支座、套箍、导力杆和连接件，所述支座通过所述连接件与所述套箍可拆卸连接，所述支座与所述套箍形成一供所述导力杆插入的空腔，所述导力杆与轨枕连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，其特征在于，所述吸能机构包括第一吸能箱体、第二吸能箱体和固定钢槽，所述配重仓夹设于所述第一吸能箱体和所述第二吸能箱体之间，所述第一吸能箱体和所述第二吸能箱体均与所述固定钢槽连接，所述固定钢槽与混凝土基底连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，其特征在于，所述第一吸能箱体与所述第二吸能箱体均设有支座本体、阻尼液、活塞顶板、缓冲垫和若干弹性件，所述阻尼液和若干所述弹性件均位于所述支座本体内，所述活塞顶板滑动设置于所述支座本体的开口处，所述弹性件两端分别与所述活塞顶板和所述支座本体顶抵连接，所述缓冲垫与所述活塞顶板固定连接，所述缓冲垫背离所述活塞顶板的一端与所述配重仓抵接配合。

6.根据权利要求2所述的一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，其特征在于，所述承载机构包括对称设置的两底盘，所述底盘上端设有猫耳，所述猫耳设有供所述转轴插入的轴孔，所述轴孔与所述转轴转动连接，所述底盘与混凝土基底固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，其特征在于，所述底盘底部设有螺栓槽，所述螺栓槽通过锚固螺栓与混凝土基底固定连接。

8.根据权利要求4所述的一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，其特征在于，所述固定钢槽呈几字型，所述第一吸能箱体和所述第二吸能箱体通过所述固定钢槽与混凝土基底固定连接，所述第一吸能箱体位于所述第二吸能箱体上方。

9.根据权利要求3所述的一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，其特征在于，所述支座呈l型，所述支座的短边与所述端板固定连接，所述支座的长边与所述套箍可拆卸连接。

10.根据权利要求2所述的一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置，其特征在于，所述配重仓设有用于放置配重块的若干格室。

技术总结本发明涉及轨枕道床减振增益技术领域，特别涉及一种基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置。该基于杠杆放大原理的梯形轨枕道床减振增益装置具体包括：杠杆机构、导力机构、吸能机构和承载机构；减震增益装置设置于两轨枕之间，导力机构和吸能机构分别固设于杠杆机构的两端，承载机构作为支点与杠杆机构靠近导力机构的一端转动连接，导力机构与两轨枕连接，吸能机构与混凝土基底固定连接；所述杠杆机构与所述吸能机构连接的一端设有配重仓。本发明具有满足分级减振、降低改造难度的优点。技术研发人员：戴承欣,涂勤明,张新亚,张金伟,罗信伟,周豪,刘文武,尹华拓,吴嘉,钱鼎玮,潘鹏,黄辉,祝朋玮,木东升,王海受保护的技术使用者：广州地铁设计研究院股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13