CN102041754A

CN102041754A - 一种减震铁轨

Info

Publication number: CN102041754A
Application number: CN2010106075060A
Authority: CN
Inventors: 杨瑞美
Original assignee: Zibo Zhengbang Intellectual Property Planning Co Ltd
Current assignee: Zibo Zhengbang Intellectual Property Planning Co Ltd
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2011-05-04

Abstract

一种减震铁轨，属于轮轨交通设施领域。其特征在于轨腰上设置阻尼层。本发明的有益效果是：采用具有阻尼结构的车轮及轨道后，列车在运行时的纵向震动能量被阻尼层大量吸收，有效地降低了一次噪声，一次噪声的降低自然减少了二次噪声的产生，减轻了列车运行过程中对周围建筑物的影响，同时降低了噪音。由于列车纵向震动能量被阻尼层有效吸收，延长了列车车轮和轨道的使用寿命。

Description

一种减震铁轨

技术领域

本发明属于轮轨交通设施领域。

背景技术

随着交通技术的现代化发展，地铁和高架轻轨等城市轨道交通越来越多，在给城市居民带来方便的同时，也给沿线居民带来了不同程度的振动和噪声干扰。高架轻轨造价比地铁低的多，但由于在地上，振动和噪声问题更为突出。

为了控制城市轨道交通的振动和噪声，一方面是通过规划，使线路尽量避开或远离敏感居民区，留出足够的隔离带。但这种措施势必会浪费宝贵的土地，大大提高了造价。如果仅仅考虑噪声问题，可以将高架轻轨改为地铁，但地铁的造价要高的多。另一方面就是采取技术措施来减小振动和隔噪。根据目前的理论和实践，振动主要通过轮轨接触传递到道床，再通过道床传递到地基或隧道壁或桥梁至桥墩，再通过土壤传播到周围建筑中，在建筑物内产生振动和固体传声，形成干扰。噪声分为一次噪声和二次噪声。一次噪声包括车辆本身产生的噪声、轮轨接触和轮轨振动发出的噪声；二次噪声是指道床、隧道壁、桥梁结构等因振动沿固体传播而激发出的噪声。根据上述认识，世界各国陆续开发出了各式各样的减震降噪措施，例如用隔声屏来吸收隔离噪音，用各式各样弹性扣件和道床型式来控制振动和噪声，比较著名的例如科隆蛋、弹性套靴、浮置板等。申请号为93232580的中国实用新型专利所公开的即是这一类方案。然而，隔声屏并不能从声源上降低声源的发声强度，只是被动地吸收和隔离车辆和轮轨发出的一次噪声，隔声效果与方位和距离有关。

多数弹性扣件和道床结构，通过增大轨下(如科隆蛋)、或枕下(套靴)、或道床(浮置板)下面弹性支撑的弹性，降低其固有频率，以隔振措施降低弹性支撑下面结构的震动，从而减少振动向周围环境传播。由于隔振降低了隔震元件下面结构的振动，从而降低了这些结构的发出的二次噪声。但是，对轮轨本身的振动和其发出的一次噪声没有影响，有些甚至增大了钢轨的振动和噪声。

普通铁路和高速铁路除了在市区内存在同样的振动和噪声问题外，还由于其轴重大，车速高，轮轨振动大，轮轨的磨损问题非常严重。例如轨顶面的波纹状磨损，以及在曲线段的轮沿和轮侧磨损。这些磨损增大以后，就会影响列车运行舒适性和安全性，因此，必须进行修复，如磨轨、更换车轮或轮箍，因而增加了列车运行成本。

就目前的技术而言，还没有经济、有效的方法来解决轮轨振动、轮轨一次噪声和轮轨磨损问题。由结构力学得知，增大结构的阻尼能有效吸收结构振动能量，抑制结构振动。车轮和钢轨都是低阻尼结构，极易振动和发声。但车轮是高速滚动的部件，钢轨是很长的连续体，两者形状都相对复杂，附近可利用限界狭小，且强度和受力都很大，不易增大其阻尼。这种情况导致了轮轨振动、轮轨一次噪声和轮轨磨损等技术问题长期困扰着本领域的技术人员而无法解决。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种减震铁轨，能够减轻轮轨的震动，降低噪声污染。

本发明所采用的技术方案是：

设计一种减震铁轨，包括轨腰，其特征在于轨腰上设置阻尼层。

阻尼层为固体粘弹性材料层。

沿轨道的长度方向间隔设置固体粘弹性材料层。

在固体粘弹性材料层的外表面设置金属包裹层。

固体粘弹性材料层可以通过自粘、热粘、硫化、浇注等方式分别与轨腰和金属包裹层联结。

阻尼层为液体粘弹性材料层，在轨腰上联接包围液体粘弹性材料的密封体，密封体上固定挡板，轨腰、密封体和挡板共同围成腔室。

在轨腰、密封体和挡板所形成的腔室内沿轨道的长度方向间隔设置定距块。

密封体和定距块为固体粘弹性材料。

密封体和定距块分别与轨腰和挡板通过自粘、热粘、硫化、浇注、等方式联接。

本发明的有益效果是：采用具有阻尼结构的车轮及轨道后，列车在运行时的纵向震动能量被阻尼层大量吸收，有效地降低了一次噪声，一次噪声的降低自然减少了二次噪声的产生，减轻了列车运行过程中对周围建筑物的影响，同时降低了噪音。由于列车纵向震动能量被阻尼层有效吸收，延长了列车车轮和轨道的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明的车轮结构示意图；

图2是本发明的车轮另一结构示意图；

图3是本发明的轨道结构示意图；

图4是本发明的轨道另一结构示意图；

图5是图3的A-A视图；

图6是图4的B-B视图。

图中1.车轮，2.固体粘弹性材料层，2′固体粘弹性材料层，3.金属包裹层，3′金属包裹层，4.挡板，4′挡板，5.密封体，5′密封体，6.液体粘弹性材料层，6′液体粘弹性材料层，7.轨道，8.固体粘弹性材料层，8′固体粘弹性材料层，9.金属包裹层，9′金属包裹层，10.密封体，10′密封体，11.液体粘弹性材料层，11′液体粘弹性材料层，12.挡板，12′挡板。

具体实施方式

如图1所示，车轮1的轮辐两侧分别固定固体粘弹性材料层2、2′；固体粘弹性材料层2、2′上分别固定金属包裹层3、3′。固体粘弹性材料层可以通过自粘、热粘、硫化、浇注等方式分别与轨腰和金属包裹层联结。

如图2所示，车轮1的轮辐两侧分别固定密封体5、5′；密封体5、5′上分别固定挡板4、4′，在密封体4和车轮1的轮辐之间填充液体粘弹性材料层6，在密封体4′和车轮1的轮辐之间填充液体粘弹性材料层6′。密封体与轮辐侧面和挡板的联接方式可以采用自粘、热粘、硫化、浇注等。

如图3所示，轨道7的轨腰两侧分别固定固体粘弹性材料层8、8′，固体粘弹性材料层8、8′上分别固定金属包裹层9、9′。固体粘弹性材料层可以通过自粘、热粘、硫化、浇注等方式分别与轨腰和金属包裹层联结。

如图4所示，轨道7的轨腰两侧分别固定密封体10、10′，密封体10、10′上分别固定挡板12、12′，在密封体、轨腰和挡板之间填充液体粘弹性材料层12、12′。密封体与轨腰和挡板的联接方式可以采用自粘、热粘、硫化、浇注等。

如图5所示，沿轨道7的长度方向间隔设置定距块13，在定距块13、密封体10和挡板之间填充液体粘弹性材料层。

如图6所示，沿轨道7的长度方向间隔设置定距块13。

本发明的密封体和定距块均采用固体粘弹性材料。

采用本发明的上述结构后，车轮1与轨道7相运动所引起的震动能可被粘弹性材料所吸收。

Claims

1.一种减震铁轨，包括轨腰，其特征在于轨腰上设置阻尼层。

2.根据权利要求1所述的一种减震铁轨，其特征在于阻尼层为固体粘弹性材料层。

3.根据权利要求2所述的一种减震铁轨，其特征在于沿轨道的长度方向间隔设置固体粘弹性材料层。

4.根据权利要求3所述的一种减震铁轨，其特征在于在固体粘弹性材料层的外表面设置金属包裹层。

5.根据权利要求4所述的一种减震铁轨，其特征在于固体粘弹性材料层可以通过自粘、热粘、硫化、浇注等方式分别与轨腰和金属包裹层联结。

6.根据权利要求5所述的一种减震铁轨，其特征在于阻尼层为液体粘弹性材料层，在轨腰上联接包围液体粘弹性材料的密封体，密封体上固定挡板，轨腰、密封体和挡板共同围成腔室。

7.根据权利要求6所述的一种减震铁轨，其特征在于在轨腰、密封体和挡板所形成的腔室内沿轨道的长度方向间隔设置定距块。

8.根据权利要求7所述的一种减震铁轨，其特征在于密封体和定距块为固体粘弹性材料。

9.根据权利要求8所述的一种减震铁轨，其特征在于密封体和定距块分别与轨腰和挡板通过自粘、热粘、硫化、浇注、等方式联接。