CN112501955B - 一种阻尼器式的浮置板轨道 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种阻尼器式的浮置板轨道，将所述轨道板与另一轨道板连接的剪力铰以及设置在所述钢轨下方且在浮置板内部的用于减振的弹簧‑粘滞阻尼器组件。本发明的优点在于：以弹簧‑粘滞阻尼器取代了传统钢弹簧作为隔振元件，加以合理配合弹性元件的参数，不仅有效的抑制了高频振动，还将轨道板的低频共振能量吸收，弥补了钢弹簧浮置板轨道抑制低频振动的不足，扩大了浮置板轨道的隔振频率的范围。阻尼器组件便于安装、拆卸，以及后期的检修维护。阻尼器将动能转化成热能耗散，它结构较简单，做往复运动时，运动平稳。

Description

一种阻尼器式的浮置板轨道

技术领域

本发明涉及轨道交通减振降噪技术领域，具体涉及一种阻尼器式的浮置板轨道。

背景技术

城市用地资源矛盾日益突出,在进行城市轨道交通线路选择时不可避免地会经过居民区、古建筑以及拥有精密仪器的科研机构等振动敏感地段。城市轨道交通运营列车产生的环境振动会危害沿线居民的身心健康、对古建筑造成破坏、影响精密仪器的正常工作，迫切需要有效的减振措施来降低环境振动引起的危害。

浮置板轨道很好地满足了特殊地段减振的需求，在我国应用较为广泛。传统浮置板目前可分为刚性弹簧浮置板和橡胶浮置板两大类。刚性弹簧浮置板轨道是将具有一定质量和刚度的混凝土道床板浮置于刚性弹簧隔振器上，距离基础垫层顶面30mm或40mm,构成质量-弹簧隔振系统，具有减振效果好、少维修等优点。但是由于刚性弹簧自身的结构特点，往往难以抑制低频、超低频振动；在实际工程中，刚性弹簧浮置板轨道往往伴随着排水不畅、检修更换困难等问题。橡胶浮置板轨道系统采用橡胶弹性隔离体，根据其支承类型的不同，可分整体表面支承、线性支承和分布式支承三种。其中，整体支承式橡胶浮置板轨道具有构造简单，施工误差小、速度快，仰拱和道床受力均匀，支承面积大，可较好地抵抗轨道纵向力和横向力，且成本较低等优点，然而也存在性能不稳定，耐久性较差等问题。CN2019113963522公开了一种减震地铁轨道装置，包括钢轨、支撑板、第一基座、第二基座、缸内弹簧、缸外弹簧、回液通道等，其结构异常复杂，稳定性差，造价高昂；轨道属于高频次往复振动，弯折冗长的回液通道导致活塞响应时间长，无法达到预期减振效果；钢轨通过支撑板置于减振装置之上，缺少扣件、轨枕或轨道板等轨道必备部件，适用性差。

发明内容

本发明提出了一种阻尼器式的浮置板轨道，旨在克服传统浮置板在低频振动抑制方面的短板，同时满足性能稳定、耐久性好、少维修的要求。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种阻尼器式的浮置板轨道，该浮置板轨道包括弹簧-粘滞阻尼器组件、浮置板、道床；弹簧-粘滞阻尼器组件包括设于浮置板实现浮置板减振的阻尼器，以及用于监测道床水位变化的水位监测器；道床内设有安装孔中，安装孔内嵌设外套筒，外套筒包含阻尼器和水位监测器，外套筒与浮置板固定连接。

阻尼器内活塞设有阻尼孔隙，活塞上下两个腔室的阻尼液体通过所述阻尼孔隙进行流动交换。

阻尼器内壁设有螺纹，螺纹位于缸体开口端。

所述阻尼器设有密封缸盖，密封缸盖设有与所述内壁螺纹相匹配的外螺纹，所述密封缸盖通过所述螺纹盖合于缸体开口端，使缸体内腔室形成密闭空间。

缸体内腔室设有活塞，活塞将缸体内腔室划分成上腔室和下腔室；上腔室顶部和活塞之间设有刚性弹簧；活塞的下腔室一侧锚固活塞推杆，活塞推杆穿过密封缸盖另一端与位于道床的固定底座连接。

所述阻尼器外壁设有螺纹，阻尼器下端安装有水位监测器；所述水位监测器通过线路与外部控制系统连接。

所述外套筒与道床固定连接，外套筒内壁设有与阻尼器相匹配的螺纹，相应的外套筒下部设有纵槽，水位监测器的线路经过纵槽与外部系统连接。

阻尼器置于浮置板道床内预留的安装孔中，均匀的布置在浮置板道床内，或者根据实际减振要求应用于所需区段，阻尼器的外套筒有调节支撑，进行位移补偿。

本发明的优点在于：以弹簧-粘滞阻尼器取代了传统刚性弹簧作为隔振元件，加以合理配合弹性元件的参数，不仅有效的抑制了高频振动，还将轨道板的低频共振能量吸收，弥补了钢浮置板轨道抑制低频振动的不足，扩大了浮置板轨道的隔振频率的范围。另外，本发明可以根据减振等级的要求改变刚性弹簧的种类、更改缸体内的液体类型以及改变阻尼器的安装位置和数量优化组合，以减少造价并提高整体减振系统的稳定性。弹簧-粘滞阻尼器组件省略了单向阀以及回液通道等结构部件，通过活塞开孔的方式实现上下腔液体的流动，达到吸收低频共振能量，抑制高频振动的目的。此外，阻尼器组件可在具有内螺纹的外套筒内调整位置，以保证整体高度一致。本发明在显著减小运营列车引起的环境振动的同时，具有适应性强、结构简单、成本低等优点。

附图说明

图1是阻尼器式的浮置板轨道结构示意图；

图2是阻尼器结构示意图；

图3是阻尼器组件现场布置示意图；

图4是阻尼器外套筒示意图。

标记：1-上腔室，2-下腔室，100-浮置板，200-道床，300-钢轨，400扣件，500-轨枕，600-弹簧-粘滞阻尼器组件，610-水位监测器，620-阻尼液，630-外套筒，640-活塞，650-阻尼孔隙，660-刚性弹簧，670-内螺纹，680-密封缸盖，690-活塞推杆，700-固定底座，631-纵槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的阻尼器式的浮置板轨道作进一步的说明。

如图1-图2所示，一种阻尼器式的浮置板轨道，包括钢轨300、设置在所述钢轨300下方的浮置板100、用于固定所述钢轨的扣件400、轨枕500、设置在所述轨道板的两侧的水平限位装置（未图示）、用于将所述轨道板与另一轨道板连接的剪力铰（未图示）以及设置在所述钢轨下方且在浮置板内部的用于减振的弹簧-粘滞阻尼器组件600、浮置板100下部的道床200。当列车经过引起的振动传递至外套筒作用于筒内的阻尼器时，活塞的压缩迫使腔内液体产生阻尼力，弹簧压缩产生弹性力，耗散振动中的低频成分，隔离振动中的高频成分，使传递至地基、隧道以及周围土体和建筑物的振动显著减小，有效降低轨道交通引起的环境振动。

弹簧-粘滞阻尼器组件600包括外套筒630、位于外套筒内的阻尼器以及水位监测器610。阻尼器沿浮置板板长度可均匀布置，根据实际道床的情况可以布置在两个轨枕之间。

外套筒630内壁设有螺纹，外套筒设置于浮置板的预留安装孔中，外套筒上部或者下部与浮置板100固定连接。

所述阻尼器包括阻尼液620、活塞640、缸体、密封缸盖680、刚性弹簧660、活塞推杆690以及固定底座700；

阻尼液620为常见的油状液体（硅油），具有粘滞特性，在密闭空间受到挤压时会产生相应的阻尼力，不同的阻尼液有不同的阻尼特性，根据轨道减振要求确定合适的阻尼液。

活塞640设置在缸体内，并且将缸体内空间分为上下两个腔室1、2，通过活塞的上下移动，实现阻尼液的流动，提供阻尼力。

进一步的，活塞设有阻尼孔隙650，阻尼液可以通过所述阻尼孔隙650在1、2腔室流动，孔隙的大小、数量可根据减振等级要求设置。

缸体为圆柱结构，缸外壁设有外螺纹，缸体通过螺纹固定于外套筒中并可以调节缸体在外套筒中的位置。

所述缸体开口端设有内螺纹670，所述密封缸盖具有与之对应的外螺纹，密封缸盖通过螺纹盖合于缸体；密封缸盖通过螺纹盖合于缸体形成密闭空间，缸体和缸盖之间有橡胶密封垫圈。

相应的，所述密封缸盖680呈下凹六边形结构，便于安装拆卸。

刚性弹簧660设置于上腔室，两头分别固定于上腔室顶面、活塞，活塞设置有刚性弹簧的固定槽位。当阻尼器受到压力时，除了阻尼液产生阻尼力，刚性弹簧会提供弹性力，承受上部荷载。一个工作周期之后，刚性弹簧恢复原状，同时也带动活塞复位。刚性弹簧的种类可根据减振等级进行设置。

所述活塞推杆690一端连接活塞，另一端利用螺栓锚固于固定支座700，固定支座安置于道床200预留的槽坑中。

所述水位监测器610沿所述缸体的外壁布设，用于监测道床水位深度变化，实时的水位情况传递到外部控制系统，外部控制系统根据水位限值控制排水设施开关，以使道床满足湿度条件，延长道床的使用寿命。

所述的阻尼器均匀布置在浮置板轨道中的轨枕之间，外套筒设有调节装置以此来平衡长期阻尼器产生的偏置，可以校准。

所述钢轨与所述轨道板通过扣件固定连接；所述轨道板与另一轨道板通过所述剪力铰铰接；所述阻尼器组件与所述轨道板固定连接。

所述外套筒对应位置设有供线路穿过的纵槽631如图4所示，所述水位监测器的通信线路穿过所述纵槽与外部控制系统连接。

所述一种阻尼器式的浮置板轨道可以根据承载的实际情况，来布置阻尼器，将阻尼器组件安装于浮置板道床内预留的安装孔中，根据有限的可用空间来调节相邻阻尼器的间距，以此来保证阻尼器均匀承载。

最后需要说明，以上具体实施方式仅为本发明解释，并非对发明内容的限制，在本发明原则内所作的任何修改、改进，均属于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种阻尼器式的浮置板轨道，其特征在于：该浮置板轨道包括弹簧-粘滞阻尼器组件、浮置板、道床；弹簧-粘滞阻尼器组件包括设于浮置板内实现浮置板减振的阻尼器组件；弹簧-粘滞阻尼器组件（600）包括外套筒（630）、位于外套筒内的阻尼器以及水位监测器（610）；浮置板内设有安装孔，安装孔内嵌设外套筒，外套筒内包含阻尼器和水位监测器，外套筒与浮置板固定连接；所述阻尼器包括阻尼液（620）、活塞（640）、缸体、密封缸盖（680）、刚性弹簧（660）、活塞推杆（690）以及固定底座（700）；缸体内腔室设有活塞，活塞将缸体内腔室划分成上腔室和下腔室；上腔室顶部和活塞之间设有刚性弹簧；活塞的下腔室一侧锚固活塞推杆，活塞推杆穿过密封缸盖另一端与位于道床的固定底座连接；阻尼器内活塞设有阻尼孔隙，活塞与缸体内壁紧密贴合，活塞上下两个腔室的阻尼液体通过所述阻尼孔隙进行流动交换；缸体为圆柱结构，缸体外壁设有外螺纹，缸体通过螺纹固定于外套筒中并可以调节缸体在外套筒中的位置，所述阻尼器外壁设有螺纹，阻尼器下端安装有水位监测器。

2.根据权利要求1所述的阻尼器式的浮置板轨道，其特征在于：所述阻尼器缸体开口内壁设有内螺纹，配套的密封缸盖设有外螺纹，所述密封缸盖通过所述螺纹盖合于缸体开口端，使缸体内腔室形成密闭空间。

3.根据权利要求1所述的阻尼器式的浮置板轨道，其特征在于：所述外套筒与浮置板固定连接，外套筒内壁设有与阻尼器相匹配的螺纹。

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