CN110185311B - 一种阻尼可调减振降噪装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻尼可调减振降噪装置，包括：阻尼盒、高分子软板和弹性部件；其中，所述阻尼盒的顶板中心通过螺栓固定有上固定板，所述阻尼盒的底板上对称通过螺栓固定有下固定板；所述阻尼盒内横向设置有高分子软板，所述高分子软板的底端通过多个弹性部件与所述阻尼盒的底板连接。该装置利用带弹性部件的阻尼盒变阻尼大频率减振，弯绕型粘性内、外减振体吸声降噪，内、外耗能球气流作用下的撞击耗能共同作用，使阻尼可调减振降噪装置在较大频率区间内发挥卓越的减振降噪效能，减振的频率范围宽，降噪效果好，适用于建筑结构、交通车站、城市轨道和高速铁路中。

Description

一种阻尼可调减振降噪装置
技术领域
本发明涉及减振降噪设备领域，具体涉及一种阻尼可调减振降噪装置，用于建筑结构、交通车站、城市轨道和高速铁路中。
背景技术
近年来，我国城市地铁高架桥建设发展迅猛，给市民提供了便利舒适的交通出行手段。但地铁高架桥中列车和汽车等交通荷载的运行会引起严重的振动和噪声问题，这会对周围建筑物中居民的生活和工作带来不利影响。交通荷载引起的振动波形复杂，频域范围较宽，一般为0-80Hz，而现有减隔振装置很难满足此要求，无法进行有效减振，一些机械减振装置甚至在减振的产生较大的噪声，对居民的生活造成严重影响。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种阻尼可调减振降噪装置，利用带弹性部件的阻尼盒变阻尼大频率减振，弯绕型粘性内、外减振体吸声降噪，内、外耗能球气流作用下的撞击耗能共同作用，使阻尼可调减振降噪装置在较大频率区间内发挥卓越的减振降噪效能，减振的频率范围宽，降噪效果好，适用于建筑结构、交通车站、城市轨道和高速铁路中。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。
一种阻尼可调减振降噪装置，包括：阻尼盒、高分子软板和弹性部件；其中，所述阻尼盒的顶板中心通过螺栓固定有上固定板，所述阻尼盒的底板上对称通过螺栓固定有下固定板；所述阻尼盒内横向设置有高分子软板，所述高分子软板的底端通过多个弹性部件与所述阻尼盒的底板连接。
优选的，还包括复合网、内减振体和外减振体；其中，所述高分子软板的底端左右两侧依次对称设置有复合网和外减振体，所述外减振体内设置有内减振体；所述复合网、内减振体和外减振体位于所述弹性部件与所述阻尼盒的侧板之间；所述内减振体和外减振体的表面分别设置有阻尼层。
优选的，还包括内耗能球和外耗能球；所述内耗能球设置于所述内减振体内，所述外耗能球设置于所述外减振体内。
优选的，所述弹性部件为金属弹簧、橡胶、橡胶复合弹簧、板簧。
优选的，所述高分子软板与所述阻尼盒的侧板粘结，所述弹性部件和复合网的上端分别与所述高分子软板粘结，所述弹性部件和复合网的下端分别与所述阻尼盒的底板固定连接；所述内减振体和外减振体分别与所述阻尼盒的侧板固定连接。
优选的，所述阻尼盒的截面形状为圆形、椭圆形、多边形。
优选的，所述高分子软板为等厚或不等厚的单层或多层结构。
优选的，所述复合网为等厚或不等厚的单层或多层结构。
优选的，所述内减振体和外减振体分别为规则或不规则布置的弯绕型板。
优选的，所述阻尼盒的材料为金属或非金属，所述高分子软板的材料为橡胶，所述复合网的材料为金属、橡胶，所述耗能球和外耗能球为多层夹软质材料金属或非金属，所述阻尼层的材料为软质橡胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的阻尼可调减振降噪装置利用带弹性部件的阻尼盒变阻尼大频率减振，弯绕型粘性内、外减振体吸声降噪，内、外耗能球气流作用下的撞击耗能共同作用，使阻尼可调减振降噪装置在较大频率区间内发挥卓越的减振降噪效能，减振的频率范围宽，降噪效果好。
(2)本发明的阻尼可调减振降噪装置通过设置高分子软板的位置、厚度、形状，弹性部件的布置方式、数目和刚度，弯绕型内、外减振体的结构和组成，减振效果可相应改变，其隔振频率范围和阻尼具有较大的设计空间。
(3)易于设计，材料制作简单，耐久性好，易用于恶劣环境。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明的阻尼可调减振降噪装置的结构示意图；
图2是图1中内减振体的剖面图；
图3是图1中外减振体的剖面图。
在以上图中：1阻尼盒；110顶板；111上固定板；112上螺栓；120底板；121下固定板；122下螺栓；2高分子软板；3弹性部件；4复合网；5内减振体；6外减振体；7内耗能球；8外耗能球。
具体实施方式
参考图1，根据本发明的内容的实施例所提出的一种阻尼可调减振降噪装置，包括：阻尼盒1、高分子软板2、弹性部件3、复合网4、内减振体5、外减振体6、内耗能球7和外耗能球8；其中，阻尼盒1的顶板110中心通过螺栓固定有上固定板111，阻尼盒1的底板120上对称通过螺栓固定有下固定板121；阻尼盒1内横向设置有高分子软板2，高分子软板2与阻尼盒1的侧板粘接，高分子软板2的底端粘接有多个弹性部件3，多个弹性部件3均匀分布在高分子软板2的下端，多个弹性部件3的下端分别与阻尼盒1的底板120固定连接。
高分子软板2的底端左右两侧依次对称设置有复合网4和外减振体6，外减振体6内设置有内减振体5，内减振体5和外减振体6分别与阻尼盒1的侧板固定连接。复合网4、内减振体5和外减振体6位于弹性部件3与阻尼盒1的侧板之间；内减振体5和外减振体6的表面分别设置有阻尼层。内耗能球7嵌于内减振体5回形通道中，外减振体6嵌于外减振体6回形通道中，在阻尼盒1中充入气体后，将阻尼盒1顶板110与侧板粘接最终形成阻尼可调减振降噪装置。
其中，阻尼盒1的截面形状可为圆形、椭圆形、多边形；高分子软板2可为等厚或不等厚的单层或多层结构；复合网4为高密度透气结构，可为等厚或不等厚的单层或多层结构；内减振体5和外减振体6分别为规则或不规则布置的弯绕型板。
阻尼盒1材料为金属或非金属；高分子软板2的材料为橡胶、高分子化合物材料；弹性部件3的材料为金属弹簧、橡胶、橡胶复合弹簧、板簧；复合网4的材料为金属、橡胶、高分子聚合物或以上任意混合；耗能球和外耗能球8可为多层夹软质材料金属或非金属球体；内减振体5和外减振体6的材料可为外覆阻尼材料或软质橡胶或高分子化合物材料。
本发明的阻尼可调减振降噪装置的制备方法为：先内振动体和外振动体分别固定在阻尼盒1的侧板上，并在内振动体和外振动体内分别嵌入对应的内耗能球7和外耗能球8；然后将弹性部件3、复合网4的下端分别与阻尼盒1的底板120固定连接，并将弹性部件3、复合网4的上端分别与高分子软板2粘接，并将高分子软板2与阻尼盒1的侧板粘接；最后向阻尼盒1中充入气体，并盖上阻尼盒1的顶板110，阻尼盒1的顶板110与侧板粘接，制得阻尼可调减振降噪装置。
本发明的阻尼可调减振降噪装置的工作原理为：
交通荷载引起的振动通过上螺栓112和上固定板111传递到阻尼盒1的气室中，高分子软板2和阻尼盒1上部构成的气室起到了空气弹簧的作用，与高分子软板2相连的弹性部件3随着阻尼盒1的运动而发生上下弹性伸缩，带动高分子软板2上部气室的膨胀与收缩，动态改变气室的阻尼，使气室利用空气弹簧原理发挥宽频减隔振作用。
气室大小的变化引起内部空气的振动，空气通过复合网4流入外侧的内减振体5和外减振体6中，一方面产生的气流推动内、外耗能球8分别撞击相应的内、外减振体6耗能，另一方面表面覆盖阻尼吸振材料弯绕型内、外减振体6通过吸收振动能量减振，利用减振耗能结构共同作用消耗外力传来的振动能量。
本发明通过利用带弹性部件3阻尼盒1的变阻尼大频率减振，弯绕型粘性内、外减振体6吸声降噪，内、外耗能球8气流作用下的撞击耗能共同作用，使阻尼可调减振降噪装置在较大频率区间内发挥卓越的减振降噪效能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种阻尼可调减振降噪装置，其特征在于，包括：阻尼盒(1)、高分子软板(2)、弹性部件(3)、复合网(4)、内减振体(5)和外减振体(6)；其中，所述阻尼盒(1)的顶板(110)中心通过螺栓固定有上固定板(111)，所述阻尼盒(1)的底板(120)上对称通过螺栓固定有下固定板(121)；
所述阻尼盒(1)内横向设置有高分子软板(2)，所述高分子软板(2)的底端通过多个弹性部件(3)与所述阻尼盒(1)的底板(120)连接；
所述高分子软板(2)的底端左右两侧依次对称设置有复合网(4)和外减振体(6)，所述外减振体(6)内设置有内减振体(5)；
所述复合网(4)、内减振体(5)和外减振体(6)位于所述弹性部件(3)与所述阻尼盒(1)的侧板之间；所述内减振体(5)和外减振体(6)的表面分别设置有阻尼层。
2.根据权利要求1所述的阻尼可调减振降噪装置，其特征在于，还包括内耗能球(7)和外耗能球(8)；所述内耗能球(7)设置于所述内减振体(5)内，所述外耗能球(8)设置于所述外减振体(6)内。
3.根据权利要求2所述的阻尼可调减振降噪装置，其特征在于，所述弹性部件(3)为金属弹簧、橡胶或橡胶复合弹簧。
4.根据权利要求2所述的阻尼可调减振降噪装置，其特征在于，所述高分子软板(2)与所述阻尼盒(1)的侧板粘结，所述弹性部件(3)和复合网(4)的上端分别与所述高分子软板(2)粘结，所述弹性部件(3)和复合网(4)的下端分别与所述阻尼盒(1)的底板(120)固定连接；所述内减振体(5)和外减振体(6)分别与所述阻尼盒(1)的侧板固定连接。
5.根据权利要求2所述的阻尼可调减振降噪装置，其特征在于，所述阻尼盒(1)的截面形状为圆形、椭圆形或多边形。
6.根据权利要求2所述的阻尼可调减振降噪装置，其特征在于，所述高分子软板(2)为单层结构或等厚或不等厚的多层结构。
7.根据权利要求2所述的阻尼可调减振降噪装置，其特征在于，所述复合网(4)为单层结构或等厚或不等厚的多层结构。
8.根据权利要求2所述的阻尼可调减振降噪装置，其特征在于，所述内减振体(5)和外减振体(6)分别为规则或不规则布置的弯绕型板。
9.根据权利要求2所述的阻尼可调减振降噪装置，其特征在于，所述阻尼盒(1)的材料为金属或非金属，所述高分子软板(2)的材料为橡胶，所述复合网(4)的材料为金属或橡胶，所述内耗能球(7)和外耗能球(8)为多层夹软质材料金属或非金属，所述阻尼层的材料为软质橡胶。
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