CN112703290B - 减震装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减震装置(110)，包括：一对阻尼器主体(110)，将轨道(101)的腹部部分(103)置于中间配置在两侧，至少一部分与所述腹部部分相接触，至少一部分与连接于所述腹部部分的下部部分(105)相接触，多个无弹性碰撞球(120)，被设置成在分别形成在所述一对阻尼器主体的至少2个通孔(111h，115h)中可相对所述腹部部分或所述下端部分移动以及一对壳体(130)，分别从外部围绕所述一对阻尼器主体来防止所述阻尼器主体被露出于外部。

Description

减震装置

技术领域

本发明涉及一种减震装置，更详细而言，涉及一种通过降低高频区到低频区的震动，从而可以降低滚动噪声的减震装置。

背景技术

近年来，在高铁移动时，从高铁产生的噪声成为主要的环境噪声问题。其中，滚动噪声是火车噪声的主要原因。滚动噪声是在铁路车辆移动过程中轨道和车轮震动时产生的噪声。为了减少这种情况，如上所述，正在开发各种阻尼器。

通常，当看轨道的截面时，具有腹部的厚度比上端部薄的形态。因此，当由于火车的移动载荷而对轨道加震时，上端部以腹部为准剧烈震动。

因此，以往，为了切断或减小铁路轨道的震动，主要使用了腹板阻尼器(Webdamper)，这种设计可以加强轨道的腹部部分的厚度来增加轨道的刚性。若设置腹板阻尼器，则可以提高在轨道上产生的所有震动的频率，从而，可以减少震动的高频分量。

然而，虽然现有的腹板阻尼器在减少震动的高频分量方面有效，但是由于仅增加了腹部的厚度，因此减少轨道震动的低频存在限制。另外，由于腹板阻尼器的长度也随着轨道的长度而增加，因此，存在材料费用增加的问题。另外，由于腹板阻尼器的主要材料为橡胶，因此，若长时间暴露于外部环境，则存在耐久性降低、发生变形等的局限。

因此，需要开发一种新型结构的轨道减震阻尼器，其不仅可以在所有频率上实现卓越的震动效果，而且，还可以最小化成本增加，并且，可以防止因外部环境而引起的变形。

作为相关的现有技术，有韩国公开专利第10-2016-0020018号(发明名称：降低噪声及震动装置，公开日：2016年2月23日)。

发明内容

技术问题

本发明的一实施例提供一种减震装置，所述装置通过降低高频区到低频区的震动，从而可以降低滚动噪声，并且，不是以与轨道相同的长度制造，而是可以单位制造，由于可以调整间隔，因此可以减少制造成本。

本发明所要解决的问题不限于上述所提及的问题，本领域的普通技术人员可从以下说明将清楚地理解未提及的其他问题。

技术方案

根据本发明的实施例的减震装置，其中，可包括：一对阻尼器主体，将轨道的腹部部分置于中间配置在两侧，至少一部分与所述腹部部分相接触，至少一部分与连接于所述腹部部分的下部部分相接触；多个无弹性碰撞球，被设置成在分别形成在所述一对阻尼器主体的至少2个通孔中可相对所述腹部部分或所述下端部分移动；以及一对壳体，分别从外部围绕所述一对阻尼器主体来防止所述阻尼器主体被露出于外部。

根据本发明的实施例，朝向所述腹部部分及所述下部部分的所述阻尼器主体的面具有对应于所述腹部部分及所述下端部分的外形的形状，所述阻尼器主体的上面、侧面以及前后方面可由所述壳体围绕。

根据本发明的实施例，所述多个无弹性碰撞球以互相接触的状态长长地配置在所述至少2个通孔的每一个，所述至少2个通孔中的至少一个第一通孔朝所述腹部部分开放，使得所述无弹性碰撞球可以接触所述腹部部分，所述至少2个通孔中的另一个第二通孔朝所述下端部分开放，使得所述无弹性碰撞球可以接触所述下端部分。

根据本发明的实施例，所述第一通孔和所述第二通孔具有与所述无弹性碰撞球的形状相对应的截面形状，并且，形成为大于所述无弹性碰撞球，使得可以使所述无弹性碰撞球移动。

根据本发明的实施例，所述无弹性碰撞球相对于所述第一通孔的初始位置是所述无弹性碰撞球的一部分可与所述腹部部分接触的状态，所述无弹性碰撞球相对于所述第二通孔的初始位置是所述无弹性碰撞球的一部分可与所述下端部分接触的状态。

根据本发明的实施例，所述阻尼器主体可由橡胶材料而制成以便吸收从所述轨道上产生的震动。

根据本发明的实施例，所述阻尼器主体可由超材料(Meta Material)而制成。

根据本发明的实施例的减震装置，还可以包括固定部，所述固定部用于将分别围绕所述一对阻尼器主体的所述一对壳体固定在所述轨道上。

根据本发明的实施例，所述固定部包括以X形配置的一对固定夹，所述一对固定夹，分别包括：夹具下端部分，配置于所述轨道的下面；夹具侧面部分，从所述夹具下端部分的两端部向上延长，以固定所述壳体的侧部；以及夹具上端部分，从所述夹具侧面部分的上端向内侧延长，以固定所述壳体的上端部。

根据本发明的实施例，以将所述一对固定夹互相闭合的状态配置在所述轨道的下面之后，打开所述一对固定夹，从而，对所述一对阻尼器主体固定所述固定部

根据本发明的实施例的减震装置，其中，包括：一对阻尼器主体，将轨道的腹部部分置于中间配置在两侧，至少一部分与所述腹部部分相接触，至少一部分与连接于所述腹部部分的下部部分相接触；以及多个无弹性碰撞球，被设置成在分别形成在所述一对阻尼器主体的2个通孔中可相对所述腹部部分或所述下端部分移动，所述多个无弹性碰撞球以互相接触的状态长长地配置在所述至少2个通孔的每一个，所述至少2个通孔中的至少一个第一通孔朝所述腹部部分开放，使得所述无弹性碰撞球可以接触所述腹部部分，所述至少2个通孔中的另一个第二通孔朝所述下端部分开放，使得所述无弹性碰撞球可以接触所述下端部分。

根据本发明的实施例，所述无弹性碰撞球相对于所述第一通孔的初始位置是所述无弹性碰撞球的一部分可与所述腹部部分接触的状态，所述无弹性碰撞球相对于所述第二通孔的初始位置是所述无弹性碰撞球的一部分可与所述下端部分接触的状态。

其他实施例的具体事项包含于详细说明及附图中。

发明效果

根据本发明的实施例，通过降低高频区到低频区的震动，从而可以降低滚动噪声，并且，不是以与轨道相同的长度制造，而是可以单位制造，由于可以调整间隔，因此可以减少制造成本。

附图说明

图1是从一侧看根据本发明的一实施例的减震装置的立体图；

图2是图1的垂直截面图；

图3是从一侧看图2的投影前视图；

图4是从上方看图1的投影俯视图；

图5是在图1角度的一对阻尼器主体的立体图；

图6是图1所示的固定部的立体图；

图7是图1所示的减震装置被设置在简易轨道上的示意图；

图8a及8b是在简易轨道上的实验结果的曲线图；

图9a及9b是在实际轨道上的实验结果的曲线图。

图中：

100：减震装置 101：轨道

103：腹部部分 105：下端部分

110：阻尼器主体 111h：第一通孔

115h：第二通孔 120：无弹性冲击球

130：壳体 150：固定部

具体实施方式

本发明的优点及/或特征、以及达成这些的方法可参照附图及后述的实施例将会变明确。但是，本发明不被以下所公开的实施例所限制，而可以体现为相互不同的各种形态，本实施例用来使本发明的公开完整，并对本发明所属技术领域的普通技术人员提供发明的范畴而提供的，本发明仅由权利要求范围而被定义。在整个说明书中相同的符号表示相同的构成要素。

下面，参照附图详细说明本发明的实施例。

图1是从一侧看根据本发明的一实施例的减震装置的投影立体图，图2是图1的垂直截面图，图3是从一侧看图2的投影正视图，图4是从上部看图1的投影俯视图，图5是在图1的角度的一对阻尼器主体的立体图，图6是图1所示的固定部的立体图。

参照图1至图4，根据本发明的一实施例的减震装置100以预定间隔配置于轨道101，通过消除在轨道101上产生的震动，来消除滚动噪声，减震装置100，可包括：一对阻尼器主体110，将轨道101的腹部部分103置于中间，对称地配置于两侧；多个无弹性碰撞球120，设置于阻尼器主体110的内部，与轨道101的腹部部分103或下端部分105碰撞，从而降低震动；一对壳体130，分别围绕一对阻尼器主体110的各自；固定部150，将上面的要素固定于轨道101。

通过这种结构，通过降低高频区域到低频区域的震动，从而，可以卓越地消除滚动噪声，因此，不仅对居住在轨道101周围的人，而且对乘坐在火车的乘客也可以减少因噪声的不便。

对每个结构进行说明，首先，如图2所示，一对阻尼器主体110将轨道101的腹部部分103置于中间配置在两侧，并具有朝向轨道101的部分中的一部分与轨道101的腹部部分103面接触，另一部分与轨道101的下端部分105面接触的结构。

即，在朝向轨道101的阻尼器主体110也对应形成有轨道101的腹部部分103及下端部分105所具有的弯曲形状而形成，具有阻尼器主体110准确耦合于轨道101的结构。

参照图5，在所述阻尼器主体110沿着长度方向形成有2个通孔111h、115h。2个通孔111h、115h具有侧方向被开放的形状，因此，配置在通孔111h、115h中的无弹性碰撞球120露出在通孔111h、115h的被开放的部分。

然而，由于通孔111h、115h的侧方向的开放部分具有小于无弹性碰撞球120的直径的尺寸，因此，可以防止无弹性碰撞球120从开放部分脱离。无弹性碰撞球120形成为珠状，并沿着通孔111h、115h的长度方向填满，在通孔111h、115h内密集地填满无弹性碰撞球120，无弹性碰撞球120可朝侧方移动，但不能朝通孔11h的长度方向移动。

参照图2及图5，通孔111h、115h具有相较于无弹性碰撞球120稍微大的尺寸。例如，当无弹性碰撞球120处于如图2所示的状态时，在无弹性碰撞球120与通孔111h、115h之间存在约1至2mm的隔离空间。因此，无弹性碰撞球120可以在通孔111h、115h内运动。

通过如上所述的结构，当轨道101震动时，轨道101导轨的震动能量作为动能传递到无弹性碰撞球120，通过连续且重复地进行此过程，可以降低轨道101的震动，从而，可以降低滚动噪声。

尤其，参照图2及图5，通孔111h、115h朝侧方向开放，但是开放部分指向的方向不同。即，在2个通孔111h、115h中位于上部的第一通孔111h朝向轨道101的腹部部分103，位于下部的第二通孔115h朝向轨道101的下端部分105。

因此，第一通孔111h中的无弹性碰撞球120在初始位置时，即没有发生震动时，保持与轨道101的腹部部分103相接触的状态。另一方面，第二通孔115h中的无弹性碰撞球120在初始位置时保持与轨道101的下端部分105相接触的状态。

通过这种结构，在轨道101上发生震动时，位于第一通孔111h内的无弹性碰撞球120在第一通孔111h内朝水平方向震动，从而，可以与轨道101的腹部部分103无弹性碰撞，由此，可以降低在轨道101上发生的水平方向的震动。

另外，在轨道101上发生震动时，位于第二通孔115h内的无弹性碰撞球120在第二通孔115h内朝垂直方向震动，从而，可以与轨道101的下端部分105无弹性碰撞，因此，可以降低在轨道101上发生的垂直方向的震动。

如此，在本实施例中，可通过第一通孔111h内的无弹性碰撞球120降低在轨道101上产生的水平方向的震动，并可通过第二通孔115h内的无弹性碰撞球120降低在轨道101上产生的垂直方向的震动，可由此降低滚动噪声。

另外，由于无弹性碰撞球120和轨道101之间的无弹性碰撞，尤其可以降低在轨道101上产生的频率中的高频区域的震动。

另外，所述阻尼器主体110可由本身具有重量的橡胶材料而制成。因此，在轨道101上产生的震动被阻尼器主体110吸收某种程度，从而，可以降低震动。在此，阻尼器主体110可以有效地降低在轨道101上产生的频率中的低频区域的震动。

然而，阻尼器主体110也可以由超材料(Meta Material)而制成。超材料是以重复模式排列复合要素的集合体。这些超材料因结构产生特性，为了降低震动而设计的超材料可能会干扰电磁波或声音，从而无法观察到物体。因此，通过将阻尼器主体110由超常材料而制成，不仅可以降低轨道101的震动，而且，可以降低滚动噪声及逆变器的噪声。

另一方面，本实施例的壳体130围绕阻尼器主体110，更准确地讲围绕阻尼器主体110的上面、侧面以及前后面，从而，发挥防止阻尼器主体110被露出在外部的作用。

所述壳体130具有可以简单地组装到阻尼器主体110的结构。即，阻尼器主体110的上面和侧面呈直角，并且，前面和后面也与上面和侧面呈直角，壳体130也具有与其相对应的内侧面的形状，外形整体上具有长方体的局部形状。

通过所述结构，如图2所示，将壳体130联接至阻尼器主体110时，可以全部遮住阻尼器主体110的所有露出部分，因此，不仅防止阻尼器主体110被腐蚀，而且，可以防止无弹性碰撞球120从通孔111h、115h脱离。

另外，本实施例的固定部150用于将一对阻尼器主体110和包围该阻尼器主体的壳体130固定在轨道101上，如图1及图6所示，可以包括被配置成X字形的一对固定夹。

一对固定夹分别包括：夹具下端部分151，配置于轨道101的下面；夹具侧面部分153，从夹具下端部分151的两端部向上延长，以固定壳体130的侧部；以及夹具上端部分155，从夹具侧面部分153的上端朝内侧延长，以固定壳体130的上端部。

一对固定夹的夹具下端部分具有相互交叉的结构，因此，可以以交叉点为中心闭合或打开。

因此，以将一对固定夹相互闭合的状态配置在轨道101的下面后，打开一对固定夹，从而，可以将固定部150固定到一对壳体130。

即，闭合状态的固定部150的宽度比轨道101的下端部大，因此，可以容易配置在轨道101上，并且，打开固定部150时，夹具上端部分被配置在壳体130的上端面，从而，可以将一对壳体130牢固地固定在轨道101上。

另一方面，以下参考附图说明本实施例的减震装置100被设置在简易轨道101上的情况和被设置在实际轨道101上的情况下如何实现减震效果。

图7是将图1所示的减震装置设置在简易轨道上的示意图，图8a及8b是示出在简易轨道上的实验结果的曲线图。

如图7所示，例如，在长度为6m的轨道101上以等间隔设置10个减震装置100，并且，在从轨道101的两端部约离0.6m附近设置震动支架180以满足自由端条件。并在两端利用加速度计检讨减震效果。

附加说明的话，在实验时，根据STARDAMP(Standardization of dampingtechnologies for the reduction of railway noise)基准使用实际的高铁铁路轨道UIC60来测量减震性能。

作为检讨结果，如图8a及8b所示，可以确认在低频区域中每个模式的传递函数的衰减系数大大增加，并且，在高频带中传递函数大大减小。

另外，从带隙方面进行检讨的结果，可以确认在滚动噪声尤其多的500至2000Hz的频带中，频率响应大大降低，因此，根据距离的衰减率值也大大提高。

同时，图9a及9b是在实际轨道上的实验结果的曲线图。

将在实验室中验证的减震装置100设置在实际轨道101的平板轨道上共50个，作为实验结果，在实际轨道101的平板轨道上根据减震装置100的距离的减衰率不仅在滚动噪声频带，在高频区域也具有减衰效果。尤其，在1000Hz的频带中测量了最高5dB/m的衰减率，并且在水平方向上测量了最高3.5dB/m的衰减率。

附加说明的话，上述的平板轨道使用的是韩国铁路技术研究所的长为30m的轨道101，测量方法参考BS EN 15461_2008_A1_2010规格，离末端6m处设置加速度计，边移动冲击锤，边测量平板轨道的FRF(固有频率分析)。

由此可见，与不存在本实施例的减震装置100的情况相比，即使在实际轨道101中，也可以显著降低水平方向和垂直方向的震动。

如上所述，根据本发明的实施例，通过消除高频区域到低频区域的震动，从而，可以降低滚动噪声。

另外，不是以与轨道101相同的长度制造，而是可以单位制造，并且，由于可以调整间隔，因此可以减少制造成本。另外，通过调整阻尼器主体110或壳体130的质量或刚性等，可以有效地降低特定频率下的震动。

另外，最后，由于震动的降低而滚动噪声也得到减小，因此，可以提高在轨道101周围的人或乘客的乘坐感。

以上说明了根据本发明的具体实施例，但是在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种变形是理所当然的。因此，本发明的范围并不局限于所描述的实施例，应由权利要求范围以及与权利要求范围均等物而决定。

如上所述，尽管通过有限的实施例和附图说明了本发明，但是，本发明不限于上述的实施例，本发明所属领域的普通技术人员可由此进行各种修改及变形。因此，本发明的思想应仅由权利要求而理解，并且，其的均等物或等价变形物均属于本发明思想的范围。

Claims (11)

1.一种减震装置，其特征在于，包括：

一对阻尼器主体，将轨道的腹部部分置于中间配置在两侧，至少一部分与所述腹部部分相接触，至少一部分与连接于所述腹部部分的所述轨道的下端部分相接触；

多个无弹性碰撞球，被设置成在分别形成在所述一对阻尼器主体的至少2个通孔中可相对所述腹部部分或所述下端部分移动；以及

一对壳体，分别从外部围绕所述一对阻尼器主体来防止所述阻尼器主体被露出于外部；

所述多个无弹性碰撞球以互相接触的状态长长地配置在所述至少2个通孔的每一个，

所述至少2个通孔中的至少一个第一通孔朝所述腹部部分开放，使得所述无弹性碰撞球可以接触所述腹部部分，

所述至少2个通孔中的另一个第二通孔朝所述下端部分开放，使得所述无弹性碰撞球可以接触所述下端部分。

2.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，朝向所述腹部部分及所述下端部分的所述阻尼器主体的面具有对应于所述腹部部分及所述下端部分的外形的形状，所述阻尼器主体的上面、侧面以及前后方面由所述壳体围绕。

3.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔具有与所述无弹性碰撞球的形状相对应的截面形状，并且，形成为大于所述无弹性碰撞球，使得可以使所述无弹性碰撞球移动。

4.根据权利要求3所述的减震装置，其特征在于，所述无弹性碰撞球相对于所述第一通孔的初始位置是所述无弹性碰撞球的一部分与所述腹部部分接触的状态，

所述无弹性碰撞球相对于所述第二通孔的初始位置是所述无弹性碰撞球的一部分与所述下端部分接触的状态。

5.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述阻尼器主体由橡胶材料而制成以便吸收从所述轨道上产生的震动。

6.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述阻尼器主体由超材料而制成。

7.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，还包括固定部，所述固定部用于将分别围绕所述一对阻尼器主体的所述一对壳体固定在所述轨道上。

8.根据权利要求7所述的减震装置，其特征在于，所述固定部包括以X形配置的一对固定夹，

所述一对固定夹，分别包括：

夹具下端部分，配置于所述轨道的下面；

夹具侧面部分，从所述夹具下端部分的两端部向上延长，以固定所述壳体的侧部；以及

夹具上端部分，从所述夹具侧面部分的上端向内侧延长，以固定所述壳体的上端部。

9.根据权利要求8所述的减震装置，其特征在于，以将所述一对固定夹互相闭合的状态配置在所述轨道的下面之后，打开所述一对固定夹，使得所述固定部固定所述一对阻尼器主体。

10.一种减震装置，其特征在于，包括：

一对阻尼器主体，将轨道的腹部部分置于中间配置在两侧，至少一部分与所述腹部部分接触，至少一部分与连接于所述腹部部分的所述轨道的下端部分接触；以及

多个无弹性碰撞球，被设置成在分别形成在所述一对阻尼器主体的2个通孔中可相对所述腹部部分或所述下端部分移动，

所述多个无弹性碰撞球以互相接触的状态长长地配置在所述至少2个通孔的每一个，

所述至少2个通孔中的至少一个第一通孔朝所述腹部部分开放，使得所述无弹性碰撞球可以接触所述腹部部分，

所述至少2个通孔中的另一个第二通孔朝所述下端部分开放，使得所述无弹性碰撞球可以接触所述下端部分。

11.根据权利要求10所述的减震装置，其特征在于，

所述无弹性碰撞球相对于所述第一通孔的初始位置是所述无弹性碰撞球的一部分与所述腹部部分相接触的状态，

所述无弹性碰撞球相对于所述第二通孔的初始位置是所述无弹性碰撞球的一部分与所述下端部分相接触的状态。

Images