CN110295517A - 一种谐振式减振扣件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种谐振式减振扣件，所述扣件包括底板(1)、锚固螺栓(5)，钢轨安装在底板(1)上；所述底板(1)与钢轨之间设有轨下垫(4)，所述底板(1)的下侧设有板下垫(2)；所述锚固螺栓(5)穿过底板(1)、板下垫(2)，将扣件固定在道床上；所述底板(1)上设有容纳部，所述容纳部位于钢轨下方；所述容纳部内安装有谐振质量块(7)，所述谐振质量块(7)与底板(1)之间设有弹性构件(8)；本发明引入了谐振质量块和弹性构件组成的谐振系统，该谐振式扣件可以在隔离列车振动、冲击的基础上，进一步吸收钢轨的振动能量，从而降低钢轨的振动和噪声辐射，降低钢轨“波浪磨耗”现象。

Description

一种谐振式减振扣件

技术领域

本发明属于城市轨道交通领域，具体提出一种谐振式减振扣件。

背景技术

近年来，国内地铁、轻轨等城市轨道交通系统发展迅猛，有效缓解了城市交通的紧张局面。这一系列建设中，扣件系统是必不可少的，扣件是钢轨与轨枕的连接件，通过弹条扣压钢轨的方式实现与钢轨的连接，通过锚固螺栓固定的方式实现与轨枕的连接。在城市轨道交通行业中，目前减振扣件是用量最大的轨道减振产品。

CN201210533622.1本发明属于轨道交通领域，提出一种易拆卸分离式双层减振扣件系统。提出的一种易拆卸分离式双层减振扣件系统，包括有弹条、轨下弹性绝缘垫、上底板、底板弹性绝缘垫、下底板和锚固螺栓；下底板所具有的凸台，穿过上底板上的通孔；套置在凸台上的底板连接套相对凸台转动后，与下底板上的凸台或与下底板形成凸凹结合的连接，对底板连接套进行轴向限位，且底板连接套在互锁机构作用下，与凸台在径向方向互锁；底板连接套的上檐部位扣压在上底板上部，通过互锁盖板由锚固螺栓紧固在道床上。

CN201611042880.4本发明涉及一种低高度的双层减振扣件，该扣件包括上底板、锚固螺栓、弹条及轨下弹性绝缘垫，还设有支撑座、压紧绝缘套、压紧盖板和板下弹性绝缘垫；本发明将普通扣件的下底板简化为底部支撑座，从而大大减少下底板的面积和质量，降低扣件的成本。同时，由于扣件不需自锁，拆卸极其方便。此外，采用上述技术方案后，扣件压紧力可调节，提高了扣件的适应能力，便于消除扣件加工制造和长期运营带来的误差。

CN201220682492.3本实用新型属于轨道交通领域，提出一种易拆卸分离式双层减振扣件系统。提出的一种易拆卸分离式双层减振扣件系统，包括有弹条、轨下弹性绝缘垫、上底板、底板弹性绝缘垫、下底板和锚固螺栓；下底板所具有的凸台，穿过上底板上的通孔；套置在凸台上的底板连接套相对凸台转动后，与下底板上的凸台或与下底板形成凸凹结合的连接，对底板连接套进行轴向限位，且底板连接套在互锁机构作用下，与凸台在径向方向互锁；底板连接套的上檐部位扣压在上底板上部，通过互锁盖板由锚固螺栓紧固在道床上。

以上现有的减振扣件一般具有较低的刚度，列车经过钢轨时，低刚度的扣件起到隔离、缓冲列车冲击的作用，使列车大部分的冲击载荷和冲击能量无法传递到道床基础上，从而降低了道床基础和周边建筑物的振动情况。然而，虽然列车的冲击振动能量被隔离无法向下传递到道床基础，但该部分能力并未消失，而是沿着钢轨纵向传递或者沿着车轮反馈给列车。这样一来，虽然道床基础的振动得到降低，但钢轨的振动和列车的振动就会增加。钢轨和车轮的振动加剧会造成钢轨噪声辐射增加，情况严重时会导致钢轨形成波浪形磨耗——即所谓“钢轨波磨”现象，给列车的运行平稳性、轨道的打磨维护等带来一系列问题。分析钢轨振动加剧的主要原因，是普通减振扣件虽然将列车的振动能量隔离，但并未将其吸收消除。

有鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种谐振式减振扣件，以解决上述问题。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种谐振式减振扣件，所述扣件包括底板、锚固螺栓，钢轨安装在底板上；所述底板与钢轨之间设有轨下垫，所述底板的下侧设有板下垫；所述锚固螺栓穿过底板、板下垫，将扣件固定在道床上；所述底板上设有容纳部，所述容纳部位于钢轨下方；所述容纳部内安装有谐振质量块，所述谐振质量块与底板之间设有弹性构件。

优选的，所述弹性构件将谐振质量块与底板连接为一体结构。

优选的，所述谐振质量块、底板分别与弹性构件冷粘接或热硫化粘接。

优选的，所述容纳部为孔径不变的通孔或盲孔。

优选的，所述容纳部为孔径变化的台阶式通孔或盲孔。

优选的，所述容纳部内设有一个或多个谐振质量块。

优选的，所述底板上设有一个或多个相互独立的容纳部。

优选的，所述扣件包括下底板，所述下底板位于板下垫下侧。

优选的，所述扣件包括中间底板，所述中间底板位于轨下垫与下底板之间，所述中间底板与下底板之间设有弹性垫。

优选的，所述弹性构件的材料为橡胶或聚氨酯。

有益效果

本发明通过所述谐振质量块和所述弹性构件共同组成谐振系统，即动力吸振器系统，该谐振系统的固有频率与钢轨的某些特征频率一致。根据动力吸振器原理，当钢轨在特定频段下发生振动时，谐振质量块和弹性构件组成的谐振系统会发生反向共振，吸收钢轨振动能量，从而降低钢轨的振动。

通过上述技术方案，形成具有谐振功能的减振扣件。由于引入了谐振质量块和弹性构件组成的谐振系统，该谐振式扣件可以在隔离列车振动、冲击的基础上，进一步吸收钢轨的振动能量，从而降低钢轨的振动和噪声辐射，降低钢轨“波浪磨耗”现象。该谐振式减振扣件在结构高度、施工安装方法等方面与普通减振扣件一致，具有广泛的通用性。

附图说明

图1为本发明谐振式减振扣件的一种结构的局部剖视图；

图2为本发明谐振式减振扣件实施例一的上底板结构示意图；

图3为本发明谐振式减振扣件实施例一的一种结构上底板的剖面图；

图4为本发明谐振式减振扣件实施例一的另一种结构上底板的剖面图；

图5为本发明谐振式减振扣件实施例二的上底板结构示意图；

图6为本发明谐振式减振扣件实施例二的另一种结构上底板的剖面图；

图7为本发明谐振式减振扣件实施例三的上底板的剖面图。

附图标记说明

为进一步清楚的说明本发明的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明。

上底板1，板下垫2，下底板3，轨下垫4，锚固螺栓5，弹条6，谐振质量块7，弹性构件8。

通过上述附图标记说明，结合本发明的实施例，可以更加清楚的理解和说明本发明的技术方案。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但本发明所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在本申请的描述中，属于“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如“连接”可以是固定连接，也可以时可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介简介相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”“一些实施例”“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中，在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例一

如图1-图2，一种谐振式减振扣件，所述扣件包括上底板1、板下垫2、下底板3、锚固螺栓5；所述板下垫2通过整体硫化成型，或通过对橡胶垫的切割拼接成型。所述板下垫2安装于上底板1与下底板3之间；所述锚固螺栓5穿过上底板1、板下垫2及下底板3，将扣件紧固在轨枕上。所述上底板1上设有轨下垫4，所述轨下垫4上安装钢轨。所述上底板1上设置有弹条6，所述弹条6通过轨距块固定钢轨。

如图1-图4，所述上底板1中间区域设有通孔或盲孔。所述通孔或盲孔内设有一个谐振质量块7，所述谐振质量块7位于轨下垫4下方，且呈矩形。所述谐振质量块7与上底板1相邻侧壁之间设有弹性构件8。优选的，所述谐振质量块7与上底板1通过弹性构件8连接为一体结构，弹性构件8材料为橡胶，弹性构件8与谐振质量块7、上底板1之间通过热硫化粘接连接，以保持弹性构件8的弹性能够作用至谐振质量块7上。所述上底板1中间区域设有通孔时，优选的，所述谐振质量块7为与上底板1厚度相同；所述上底板1中间区域设有盲孔时，优选的，所述谐振质量块7与盲孔深度相同；所述谐振质量块7的材质为QT450-10。如图3，所述通孔或盲孔保持孔径不变贯穿上底板1，所述谐振质量块7与通孔相配合；或如图4，所述通孔或盲孔为孔径变化的台阶式通孔或盲孔，所述谐振质量块7形状与通孔或盲孔形状相一致。

通过所述谐振质量块7和所述弹性构件8共同组成谐振系统，即动力吸振器系统，该谐振系统的固有频率与钢轨的某些特征频率一致。根据动力吸振器原理，当钢轨在特定频段下发生振动时，谐振质量块和弹性构件组成的谐振系统会发生反向共振，吸收钢轨振动能量，从而降低钢轨的振动。

实施例二

如图5，一种谐振式减振扣件，所述扣件包括上底板1、板下垫2、下底板3、锚固螺栓5；所述板下垫2通过整体硫化成型，或通过对橡胶垫的切割拼接成型。所述板下垫2安装于上底板1与下底板3之间；所述锚固螺栓5穿过上底板1、板下垫2及下底板3，将扣件紧固在轨枕上。所述上底板1上设有轨下垫4，所述轨下垫4上安装钢轨。所述上底板1上设置有弹条6，所述弹条6通过轨距块固定钢轨。

所述上底板1中间区域设有多个相对独立的通孔或盲孔。所述通孔或盲孔内设有与其形状相一致的谐振质量块7，所述上底板1中间区域的两个相对边缘处各设有一个边沿开口的缺口，相应缺口中设有与其形状相一致的谐振质量块7。所述多个谐振质量块7位于轨下垫4下方，并保持相对独立。所述每个谐振质量块7与上底板1相邻的侧壁之间上设有弹性构件8。优选的，所述谐振质量块7与上底板1通过弹性构件8连接为一体结构。

所述弹性构件8的材料为聚氨酯，弹性构件8与谐振质量块7、上底板1之间通过冷粘接连接，以保持弹性构件8的弹性能够作用至谐振质量块7上。所述上底板1中间区域设有通孔时，优选的，所述谐振质量块7与上底板1厚度相同；所述上底板1中间区域设有盲孔时，优选的，所述谐振质量块7为与盲孔深度相同；所述谐振质量块7的材质为304不锈钢。本实施例中的谐振系统同样适用于下锁式的上底板1，如图6。

通过所述谐振质量块7和所述弹性构件8共同组成谐振系统，即动力吸振器系统，该谐振系统的固有频率与钢轨的某些特征频率一致。根据动力吸振器原理，当钢轨在特定频段下发生振动时，谐振质量块和弹性构件组成的谐振系统会发生反向共振，吸收钢轨振动能量，从而降低钢轨的振动。

实施例三

如图7，一种谐振式减振扣件，所述扣件包括上底板1、板下垫2、下底板3、锚固螺栓5；所述板下垫2通过整体硫化成型，或通过对橡胶垫的切割拼接成型。所述板下垫2安装于上底板1与下底板3之间；所述锚固螺栓5穿过上底板1、板下垫2及下底板3，将扣件紧固在轨枕上。所述上底板1上设有轨下垫4，所述轨下垫4上安装钢轨。所述上底板1上设置有弹条6，所述弹条6通过轨距块固定钢轨。

所述上底板1的中间区域设有一个通孔或盲孔，所述通孔或盲孔内设有相互独立的四个矩形谐振质量块7。所述扣件包括一个弹性构件8，相互独立的谐振质量块7、及上底板1之间设有弹性构件8；优选的，所述弹性构件8将四个相互独立的谐振质量块7、及上底板1连接为一体结构。优选的，所述弹性构件8的材料为聚氨酯，所述弹性构件8与谐振质量块7、上底板1之间通过冷粘接连接，以保持弹性构件8的弹性能够作用至谐振质量块7上。所述上底板1中间区域设有通孔时，优选的，所述谐振质量块7与上底板1厚度相同；所述上底板1中间区域设有盲孔时，优选的，所述谐振质量块7为与盲孔深度相同；所述谐振质量块7的材质为黄铜。

所述谐振质量块7的设置位置、形状及个数不局限于实施例中所描述的，根据铁路运行实况进行多样化选择设置。所述弹性构件8的材质不局限于实施例中所描述的，可选用现有有常见的弹性材料，只要能够保持弹性构件8与弹性能够作用于谐振质量块7上即可。

实施例一至实施例四中的谐振系统既适用于上锁式的上底板1，如图2、图5及图7；也适用于下锁式的上底板1，如图6。

本发明中所述的谐振系统适用于单层底板扣件、双层底板扣件及多层底板扣件，于扣件的上底板上设置谐振系统，从而降低钢轨振动。所述单层底板扣件包括轨下垫、底板、及板下垫。所述双层底板扣件包括轨下垫、底板、板下垫及下底板。所述多层底板扣件，包括轨下垫、底板、板下垫、中间底板、弹性垫及下底板；或其它多层底板的扣件结构。

通过所述谐振质量块和所述弹性构件共同组成谐振系统，即动力吸振器系统，该谐振系统的固有频率与钢轨的某些特征频率一致。根据动力吸振器原理，当钢轨在特定频段下发生振动时，谐振质量块和弹性构件组成的谐振系统会发生反向共振，吸收钢轨振动能量，从而降低钢轨的振动。

本发明通过上述技术方案，形成具有谐振功能的减振扣件。由于引入了谐振质量块和弹性构件组成的谐振系统，该谐振式扣件可以在隔离列车振动、冲击的基础上，进一步吸收钢轨的振动能量，从而降低钢轨的振动和噪声辐射，降低钢轨“波浪磨耗”现象。该谐振式减振扣件在结构高度、施工安装方法等方面与普通减振扣件一致，具有广泛的通用性。

本领域的技术人员应该明白，虽然发明实施例所揭露的实施方式如上，但所述内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明的实施例。任何本发明实施例所属领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改及变化，但本发明实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种谐振式减振扣件，所述扣件包括底板(1)、锚固螺栓(5)，钢轨安装在底板(1)上；所述底板(1)与钢轨之间设有轨下垫(4)，所述底板(1)的下侧设有板下垫(2)；所述锚固螺栓(5)穿过底板(1)、板下垫(2)，将扣件固定在道床上；其特征在于：所述底板(1)上设有容纳部，所述容纳部位于钢轨下方；所述容纳部内安装有谐振质量块(7)，所述谐振质量块(7)与底板(1)之间设有弹性构件(8)。

2.根据权利要求1所述的谐振式减振扣件，其特征在于：所述弹性构件(8)将谐振质量块(7)与底板(1)连接为一体结构。

3.根据权利要求2所述的谐振式减振扣件，其特征在于：所述谐振质量块(7)、底板(1)分别与弹性构件(8)冷粘接或热硫化粘接。

4.根据权利要求1所述的谐振式减振扣件，其特征在于：所述容纳部为孔径不变的通孔或盲孔。

5.根据权利要求1所述的谐振式减振扣件，其特征在于：所述容纳部为孔径变化的台阶式通孔或盲孔。

6.根据权利要求1所述的谐振式减振扣件，其特征在于：所述容纳部内设有一个或多个谐振质量块(7)。

7.根据权利要求1所述的谐振式减振扣件，其特征在于：所述底板(1)上设有一个或多个相互独立的容纳部。

8.根据权利要求1-7其中一项所述的谐振式减振扣件，其特征在于：所述扣件包括下底板，所述下底板位于板下垫(2)下侧。

9.根据权利要求8所述的谐振式减振扣件，其特征在于：所述扣件包括中间底板，所述中间底板位于轨下垫(2)与下底板之间，所述中间底板与下底板之间设有弹性垫。

10.根据权利要求1所述的谐振式减振扣件，其特征在于：所述弹性构件(8)的材料为橡胶或聚氨酯。