CN103526651A

CN103526651A - 被动式动力吸振轨道板

Info

Publication number: CN103526651A
Application number: CN201310526937.8A
Authority: CN
Inventors: 杨吉忠; 颜华; 林红松; 张雷; 郑小艳; 蔡文锋; 傅丽霖; 和振兴; 韩义涛; 徐志胜
Original assignee: China Railway Eryuan Engineering Group Co Ltd CREEC
Current assignee: China Railway Eryuan Engineering Group Co Ltd CREEC
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: CN203546523U; CN103526651B

Abstract

被动式动力吸振轨道板，以有效地降低与轨道结构固有频率接近的振动成份，实现减小轨道板主体的振动成分之目的。它包括轨道板主体（10），轨道板主体（10）上在与钢轨的非接触空间区域内设置有附加质量块（20），附加质量块（20）与轨道板主体（10）之间形成具有刚度和阻尼特性的弹性连接。所述轨道板主体（10）为轨道结构中的轨道板、道床板、底座板或浮置板。

Description

被动式动力吸振轨道板

技术领域

本发明涉及一种铁路轨道结构，特别涉及一种被动式动力吸振轨道板，轨道板泛指轨道结构中的轨道板、道床板、底座板或浮置板等钢筋混凝土板状结构。

背景技术

众所周知，轨道板广泛应用于现代铁路建设之中，主要是把来自钢轨和扣件传来的轮载均匀地传递给路基或桥隧等线下基础构筑物，可视为位于列车与线下基础间的一个减振系统。从力学原理来看，轨道结构可视为质量-弹簧-阻尼系统。目前，减震效果最好的轨道结构当属钢弹簧浮置板轨道结构，而现有的钢弹簧浮置板轨道结构第一阶固有频率在12Hz左右，对现实生活及生产中需要隔离的频率为5～15Hz之间的振动成份，现有的浮置板轨道结构不仅起不到降低的作用，反而因为该频段振动接近轨道结构的固有频率，产生共振，会增强该频段的振动影响。要提高轨道结构对低频振动成份的缓冲效果，传统的办法是降低轨道结构的固有频率，即增加轨道结构的质量，或降低轨道结构的刚度。由于受铁路基础建筑界限及成本所限，作为轨道结构关键部件之一的轨道板质量增加所带来的减振效果有限；若减低轨道结构刚度，固有频率可减小，但刚度降低过大，则轨道结构位移增大，带来列车运行安全隐患，因此，已无法进一步通过上述形式来达到降低低频范围内的振动影响。

低频振动成份不仅容易引起结构的疲劳损伤，影响设备寿命，还会影响铁路上盖博物馆等物业的使用环境及沿线精密仪器仪表的工作精度，易导致电气部件和自控系统的工作失灵，同时振动还不可避免地产生噪声，影响周围人员的工作及身心健康。因此，有必要采用新技术对轨道板的低频减振性能做进一步的研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种被动式动力吸振轨道板，以有效地降低与轨道结构固有频率接近的振动成份，实现减小轨道板主体的振动成分之目的。

本发明解决以上技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的被动式动力吸振轨道板，包括轨道板主体，其特征是：所述轨道板主体上在与钢轨的非接触空间区域内设置有附加质量块，附加质量块与轨道板主体之间通过弹性构件形成具有刚度和阻尼特性的弹性连接。

所述轨道板主体为轨道结构中的轨道板、道床板、底座板或浮置板。

本发明的有益效果是，通过合理选择附加质量块的结构形式、动力参数以及与轨道结构间的耦合关系,便可在轨道结构固有频率段上实现附加量块的振动相位与轨道结构的振动相位相反，有效地消除轨道结构在该频段的有害振动，实现减小轨道板主体的振动成分之目的；结构简单、易于实施，可成为未来抑制轨道板振动的重要手段。

附图说明

本说明书包括如下六幅附图：

图1是本发明被动式动力吸振轨道板实施例1的结构示意图；

图2是本发明被动式动力吸振轨道板实施例2的结构示意图；

图3是本发明被动式动力吸振轨道板实施例3的结构示意图；

图4是本发明被动式动力吸振轨道板实施例4的结构示意图；

图5是本发明被动式动力吸振轨道板实施例5的结构示意图；

图6是本发明被动式动力吸振轨道板实施例6的结构示意图；

图中示出构件名称及所对应的标记：轨道板主体10、质量块20、弹性构件30。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行进一步的说明。

列车通过时会对轨道板主体10产生向下的强大作用力，轨道板主体10再将此作用力继而传递至线下基础。在现有轨道结构中，是在轨道板主体10与线下基础间通过设置弹簧、橡胶等减振部件以起到一定的缓冲作用，但受轨道结构固有频率的限制，不仅不能对频段的振动成份起到缓冲作用，反而会放大轨道结构固有频率附近的振动成份。

参照图1至图6，本发明的被动式动力吸振轨道板，包括轨道板主体10，所述轨道板主体10上在与钢轨的非接触空间区域内设置有附加质量块20，附加质量块20与轨道板主体10之间形成具有刚度和阻尼特性的弹性连接。所述附加质量块20与轨道板主体10之间保持垂向自由度，或者保持垂向及横向自由度，或者保持垂向、横向和纵向自由度。轨道板主体10泛指轨道结构中的轨道板、道床板、底座板或浮置板等钢筋混凝土板状结构。

本发明通过附加质量块20的大位移振动，吸收列车传递至轨道板轨道板主体10上的振动，通过合理选择附加质量块20的结构形式、动力参数以及与轨道结构间的耦合关系,便可在轨道结构固有频率段上实现附加量块的振动相位与轨道结构的振动相位相反，有效地消除轨道结构在该频段的有害振动，实现减小轨道板主体的振动成分之目的。以常用地铁用刚弹簧浮置板轨道结构为例，可有效降低5～15Hz之间的低频振动成份。

所述附加质量块20通常采用钢筋混凝土构件或密度比之更大的金属材料构件。所述弹性连接可通过两种方式实现，一是附加质量块20与轨道板主体10通过设置于其间的弹性构件30形成弹性连接，二是附加质量块20具有刚度和阻尼特性，与轨道板主体10连接。弹性构件30通常采用橡胶、胶体、弹簧或钢筋，橡胶、胶体填充或者灌注于轨道板主体10、附加质量块20之间，弹性构件的两端分别与轨道板主体10、附加质量块20固定连接。

参照图1、图2、图4、图5和图6，所述附加质量块20采用整体式构件，或者如图3所示，由分体式单元块组成。如图1、图2和图3所示，所述附加质量块20设置于由轨道板主体10上表面下凹形成的槽形空间内，或者如图5所示，设置于由轨道板主体10下表面上凸形成的槽形空间内。如图4和图6，所述附加质量块20也可设置于由轨道板主体10上表面、下表面或横向侧面之外。

以上所述只是用图解说明本发明被动式动力吸振轨道板的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims

1.被动式动力吸振轨道板，包括轨道板主体（10），其特征是：所述轨道板主体（10）上在与钢轨的非接触空间区域内设置有附加质量块（20），附加质量块（20）与轨道板主体（10）之间形成具有刚度和阻尼特性的弹性连接。

2.如权利要求1所述被动式动力吸振轨道板，其特征是：所述轨道板主体（10）为轨道结构中的轨道板、道床板、底座板或浮置板。

3.如权利要求1所述被动式动力吸振轨道板，其特征是：所述附加质量块（20）与轨道板主体（10）之间保持垂向自由度，或者保持垂向及横向自由度，或者保持垂向、横向和纵向自由度。

4.如权利要求1所述被动式动力吸振轨道板，其特征是：所述附加质量块（20）采用钢筋混凝土构件或密度比之更大的金属材料构件。

5.如权利要求1所述被动式动力吸振轨道板，其特征是：所述附加质量块（20）为整体式构件，或者由分体式单元块组成。

6.如权利要求1所述被动式动力吸振轨道板，其特征是：所述附加质量块（20）设置于由轨道板主体（10）上表面下凹形成的槽形空间内，或者设置于由轨道板主体（10）下表面上凸形成的槽形空间内。

7.如权利要求1所述被动式动力吸振轨道板，其特征是：所述附加质量块（20）设置于由轨道板主体（10）上表面、下表面或横向侧面之外。

8.如权利要求1至7任意一顶所述被动式动力吸振轨道板，其特征是：所述附加质量块（20）与轨道板主体（10）通过设置于其间的弹性构件（30）形成弹性连接。

9.如权利要求1至7任意一顶所述被动式动力吸振轨道板，其特征是：所述附加质量块（20）具有刚度和阻尼特性，与轨道板主体（10）连接。