CN108591355B - 一种竖向隔振支座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竖向隔振支座，包括底板，底板上固定设有金属外壳，金属外壳内设有弹簧，弹簧的底端固定设在底板上，弹簧的顶端固定设有顶板；所述弹簧的内圈内设有橡胶支座和多段金属件，橡胶支座的下端板固定设在所述底板的中心位置上，橡胶支座设有竖向的中心通孔，中心通孔内镶设有金属杯，金属杯内填充有阻尼液；所述橡胶支座的上端板固定连接有多段金属件，多段金属件的下端置入到所述金属杯内。本发明采用了弹簧与橡胶支座为主、阻尼液为辅的隔振方式，弹簧与橡胶支座均具有柔性，可减少轨道竖直方向上振动的加速度，阻尼液的增设可以提高本发明的阻尼系数，使得轨道的振动反应衰减，达到良好的竖向隔振效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔振装置，特别是涉及一种竖向隔振支座。
背景技术
轨道交通在带给人们方便的同时，也带来了振动和噪声等环保问题。针对地铁带来的振动污染和国内外吸声降噪技术发展状况，目前国内外对减振降噪轨道结构的研究主要集中在板式轨道、弹性支承块、弹性扣件、浮置板等无碴轨道，而浮置板是迄今为止轨道减振效果最好的一种道床结构。
目前浮置板的弹性元件主要有橡胶弹簧和螺旋钢弹簧两种。当前的橡胶弹簧浮置板的弹性、阻尼特性易受环境温度的影响，散热系数小，在交变载荷作用下容易发热产生热应力疲劳、老化现象，引起弹性阻尼特性的退化，而且橡胶弹簧抗污染、酸腐蚀能力差，使用频率范围窄，因此必须定期更换；螺旋钢弹簧浮置板的工程内容多、工序复杂、施工周期长，而且螺旋钢弹簧其自身的固有阻尼小，自由衰减周期长，容易产生共振和传播高频振动。研发减振降噪效果更好、使用寿命更长、维修工作量更少、综合性能更优秀的减振降噪产品，是本领域技术人员关注的重点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种竖向隔振支座，该隔振支座采用了弹簧与橡胶支座为主、阻尼液为辅的隔振方式，有效提高浮置板道床的竖向隔振性能。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种竖向隔振支座，包括底板，底板上固定设有金属外壳，金属外壳内设有弹簧，弹簧的底端固定设在底板上，弹簧的顶端固定设有顶板；所述弹簧的内圈内设有橡胶支座和多段金属件，所述橡胶支座的顶部设有上端板，橡胶支座的底部设有下端板，橡胶支座的下端板固定设在所述底板的中心位置上，橡胶支座设有竖向的中心通孔，中心通孔内镶设有金属杯，金属杯内填充有阻尼液；所述橡胶支座的上端板固定连接有多段金属件，多段金属件的下端置入到所述金属杯内。
作为上述技术方案的进一步改进，所述弹簧高出于所述金属外壳的顶端，所述顶板的尺寸大小不大于金属外壳的内壁尺寸大小。
作为上述技术方案的更进一步改进，所述多段金属件设在所述顶板的下方。
作为上述技术方案的进一步改进，所述橡胶支座的形状为圆柱形，橡胶支座的外围设有环形铁圈。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中心通孔为圆形通孔。
作为上述技术方案的更进一步改进，所述多段金属件包括上部、中部和下部，所述上部、中部和下部均为共中心轴线的圆柱体，所述上部的直径大于所述中心通孔的直径，上部的直径大于所述下部的直径，下部的直径大于所述中部的直径。
作为上述技术方案的更进一步改进，所述多段金属件的上部与所述橡胶支座的上端板固定连接，所述多段金属件的中部和下部均置入到所述金属杯内。
作为上述技术方案的更进一步改进，所述多段金属件的上部与中部固定连接，中部和下部为一体成型。
作为上述技术方案的进一步改进，所述金属外壳与底板之间设有加强筋，金属外壳的外侧面上设有手柄。
作为上述技术方案的进一步改进，所述金属外壳、弹簧、多段金属件和金属杯均由不锈钢材料制成。
本发明的有益效果是：本发明采用了弹簧与橡胶支座为主、阻尼液为辅的隔振方式，弹簧与橡胶支座均具有柔性，可减少轨道竖直方向上振动的加速度，但由于弹簧与橡胶支座的固有阻尼小，因此阻尼液的增设可以提高本发明的阻尼系数，阻尼液可以很好地吸收和耗散轨道上传递的能量，使得轨道的振动反应衰减，达到良好的竖向隔振效果。本发明结构简单、造价低廉、隔振效果优越，适用于各类浮置板道床的隔振装置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明实施例a1的立体示意图；
图2是本发明实施例a1沿A-A剖线的剖视图；
图3是本发明实施例a2另一种结构的剖视图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。最后需要说明的是，如文中术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系则为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如文中术语“第一”、“第二”、“第三”则仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照图1和图2，这是本发明的实施例a1，具体地：
一种竖向隔振支座，包括底板1，底板上固定设有金属外壳2，金属外壳为管型结构，金属外壳内设有弹簧3，弹簧的底端焊接在底板上，弹簧的顶端焊接有顶板31；为了使弹簧在工作时处于受压状态，所述弹簧高出于所述金属外壳的顶端，由于所述顶板在受压时会向下运动，因此为了避免顶板与金属外壳产生干涉，顶板的尺寸大小不大于金属外壳的内壁尺寸大小。所述弹簧的内圈内设有橡胶支座4和多段金属件5，橡胶支座的形状为圆柱形，橡胶支座的外围设有环形铁圈，环形铁圈能够限制橡胶支座的侧向变形；所述橡胶支座的顶部设有上端板41，橡胶支座的底部设有下端板42，橡胶支座的下端板固定设在所述底板的中心位置上，橡胶支座设有竖向的中心通孔43，中心通孔为圆形通孔，中心通孔内镶设有金属杯6，金属杯的高度约为中心通孔高度的3/4，金属杯内填充有阻尼液7，阻尼液充满整个金属杯。所述橡胶支座的上端板固定连接有多段金属件，多段金属件的下端置入到所述金属杯内，多段金属件设在所述顶板的下方，多段金属件低于所述金属外壳的顶端，当顶板受压向下运动直到抵接多段金属件时，顶板将振动能量传导到多段金属件上，继而所述多段金属件将一部分的振动能量传导到橡胶支座上，多段金属件将另一部分的振动能量通过阻尼液耗散。出于安装方便的考虑，本发明的底板、金属外壳和顶板均为圆柱体。由于本发明常用于轨道浮置板的隔振装置中，工作环境多为潮湿的空间，因此为了避免本发明重要的零部件生锈，所述金属外壳、弹簧、多段金属件和金属杯均由不锈钢材料制成。
采用上述结构，本发明的有益效果：本发明采用了钢弹簧与橡胶支座为主、阻尼液为辅的隔振方式，钢弹簧与橡胶支座均具有柔性，可减少轨道竖直方向上振动的加速度，但由于钢弹簧与橡胶支座的固有阻尼小，因此阻尼液的增设可以提高本发明的阻尼系数，阻尼液可以很好地吸收和耗散轨道上传递的能量，使得轨道的振动反应衰减，达到良好的竖向隔振效果。本发明结构简单、造价低廉、隔振效果优越，适用于各类浮置板道床的隔振装置。
进一步作为优选的实施方式，所述多段钢件包括上部51、中部52和下部53，所述上部、中部和下部均为共中心轴线的圆柱体，所述上部的直径大于所述中心通孔的直径，上部的直径大于所述下部的直径，下部的直径大于所述中部的直径。所述多段钢件的上部可以是实心圆柱或者空心圆柱，出于成本的考虑，本发明的上部优选为具有空腔的钢管，所述上部设有开放的顶部，上部设有封闭的底部，所述上部的底部与所述中部焊接，所述中部和下部为一体成型。所述上部的底部与所述橡胶支座的上端板焊接，使得中心通孔内保持密封；所述多段钢件的中部和下部均置入到所述钢杯内，由于下部的直径大于中部的直径，因此下部与阻尼液的接触面积增大，可以提高本发明的阻尼系数。
为了使本发明能够均匀地对轨道进行隔振，所述顶板的中线轴线、橡胶支座的中心轴线、上部的中心轴线三线重合。
进一步作为优选的实施方式，所述金属外壳与底板之间设有加强筋8，金属外壳的外侧面上设有手柄9。所述加强筋左右对称设置在金属外壳与底板之间，起到加固金属外壳的作用。所述手柄左右对称设置在金属外壳的外侧面上，手柄为圆柱体，方便本发明的提取。
本发明的组合安装过程是：
1、在底板的中心位置上通过焊接或者螺栓固定的方式设有橡胶支座，在橡胶支座的橡胶层的外围套上环形铁圈；
2、将钢杯镶设在所述橡胶支座的中心通孔处，往钢杯内填充阻尼液；
3、将多段钢件的中部和下部均置入到所述钢杯内，多段钢件的上部的底部与所述橡胶支座的上端板焊接；
4、当钢弹簧套上所述橡胶支座和多段钢件后，将钢弹簧的底端焊接在所述底板上，钢弹簧的顶端与顶板焊接；
5、当钢外壳套上所述钢弹簧后，将钢外壳的底端焊接在所述底板上；
6、所述钢外壳与底板之间焊接有加强筋，钢外壳的外侧面焊接有手柄。
进一步作为优选的实施方式，所述底板固定连接在浮置板道床上，所述顶板与轨道下方的支撑点固定连接。本发明处于轨道与浮置板道床之间，列车经过轨道时会迫使顶板向下运动并抵接多段钢件，本发明将列车所产生的竖向振动能量分别传递给钢弹簧、橡胶支座以及多段钢件，弹簧和橡胶支座均通过弹性力吸收振动能量并减少振动的加速度，多段钢件可以通过阻尼液吸收和耗散振动能量并减少振动的频率。当列车驶离轨道后，本发明会继续吸收和耗散残余振动能量，当残余振动能量趋于较低能量级别时，本发明开始进行复位。
参照图3，这是本发明的实施例a2，实施例a2与实施例a1的不同之处在于：
所述底板在所述中心通孔处设有钢杯通孔，所述钢杯穿过钢杯通孔，钢杯的一部分镶设在中心通孔内，钢杯的另一部分外置于底板外，钢杯的外壁与底板焊接固定，实施例a2中的钢杯的高度高于实施例a1中的钢杯的高度，实施例a2中的多段钢件的中部的长度长于实施例a1中的多段钢件的中部的长度，使得实施例a2能够提升阻尼液的液面高度，有利于增加阻尼液粘滞阻力做功的距离，提高阻尼液耗散振动能量的能力。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (4)
1.一种竖向隔振支座，包括底板，底板上固定设有金属外壳，金属外壳内设有弹簧，弹簧的底端固定设在底板上，弹簧的顶端固定设有顶板，其特征在于：所述弹簧高出于所述金属外壳的顶端，所述顶板的尺寸大小不大于金属外壳的内壁尺寸大小，所述弹簧的内圈内设有橡胶支座和多段金属件，所述橡胶支座的顶部设有上端板，橡胶支座的底部设有下端板，橡胶支座的下端板固定设在所述底板的中心位置上，橡胶支座设有竖向的中心通孔，所述中心通孔为圆形通孔，中心通孔内镶设有金属杯，金属杯的高度为中心通孔高度的3/4，金属杯内填充有阻尼液；所述橡胶支座的上端板固定连接有多段金属件，所述多段金属件低于所述金属外壳的顶端，当所述顶板受压向下运动直到抵接所述多段金属件时，所述顶板将振动能量传导到所述多段金属件上，所述多段金属件包括上部、中部和下部，所述上部、中部和下部均为共中心轴线的圆柱体，所述上部的直径大于所述中心通孔的直径，上部的直径大于所述下部的直径，下部的直径大于所述中部的直径，所述上部为具有空腔的钢管，上部设有开放的顶部，上部设有封闭的底部，上部与中部固定连接，中部和下部为一体成型，所述多段金属件的上部与所述橡胶支座的上端板固定连接，所述顶板的中心轴线、橡胶支座的中心轴线、上部的中心轴线三线重合，所述多段金属件的中部和下部均置入到所述金属杯内。
2.根据权利要求1所述的一种竖向隔振支座，其特征在于：所述橡胶支座的形状为圆柱形，橡胶支座的外围设有环形铁圈。
3.根据权利要求1所述的一种竖向隔振支座，其特征在于：所述金属外壳与底板之间设有加强筋，金属外壳的外侧面上设有手柄。
4.根据权利要求1所述的一种竖向隔振支座，其特征在于：所述金属外壳、弹簧、多段金属件和金属杯均由不锈钢材料制成。
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