CN115928504A - 一种多层非线性综合减振轨道 - Google Patents
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Abstract
一种多层非线性综合减振轨道，包括由钢轨、钢轨包覆材料、扣件挡板、轨枕、道钉、轨枕垫板、道床板、道床隔振垫、配重块、弹簧、阻尼器组成的包覆式钢轨减振组件、套靴式轨枕减振组件、减振垫浮置减振组件、调谐减振器减振组件，形成三层、四套质量‑弹簧‑阻尼减振系统，多种减振组件协同作用，形成显著的减振降噪体系，显著降低轨道系统的固有频率、拓宽减振频带实现精准调频，同时钢轨连续支撑模式解决钢轨波磨等不均匀磨耗问题，保证居民区轨道设备平稳运行的同时避免带来振动噪音的困扰。
Description
技术领域
本发明涉及轨道技术领域，具体为一种多层非线性综合减振轨道。
背景技术
随着经济的发展，轨道交通技术得到了快速发展。由于轮轨的相互作用，随之产生的振动、噪声问题引起了大家的高度重视。目前市场上的钢轨减振、轨枕减振、浮置板减振等技术的减振能力和减频率范围相对有限，除此之外，现有技术中的轨道为离散式支撑，此种支撑方式导致车体运行过程中的支撑刚度不同，周期性的轮轨冲击力引发周期性的振动、噪音等问题。无法满足居住区内轻轨、地铁等设备的平稳运行，给周边环境带来较大影响。
本发明提出一种多层非线性综合减振轨道，解决上述技术问题。
发明内容
本发明专利综合运用了包覆式钢轨减振技术、套靴式轨枕减振技术、减振垫浮置减振技术、调谐减振器减振技术，在多种技术减振降噪效果叠加的基础上，更重要的是多种减振降噪技术之间协同作用，发挥出意想不到的技术效果。
一种多层非线性综合减振轨道，包括：包覆式钢轨减振组件、套靴式轨枕减振组件、减振垫浮置减振组件中的两个或三个，所述包覆式钢轨减振组件直接与基础9固定或与所述套靴式轨枕减振组件谐振连接，所述套靴式轨枕减振组件直接与基础9固定或与所述减振垫浮置减振组件谐振连接。
优选的，所述一种多层非线性综合减振轨道，还包括调谐减振器减振组件，所述调谐减振器减振组件与所述减振垫浮置减振组件谐振连接。
优选的，所述一种多层非线性综合减振轨道，所述包覆式钢轨减振组件包括钢轨1、钢轨包覆材料2、扣件挡板3、道钉5，所述钢轨1外侧包覆有所述钢轨包覆材料2，所述钢轨包覆材料2由所述扣件挡板3固定，所述扣件挡板3通过所述道钉5与所述套靴式轨枕减振组件连接。
优选的，所述一种多层非线性综合减振轨道，所述套靴式轨枕减振组件包括轨枕4、轨枕垫板6，所述扣件挡板3通过所述道钉5与所述轨枕4连接，所述轨枕4的底部及侧面均由所述轨枕垫板6包覆，所述轨枕垫板6类似“套靴”将所述轨枕4约束在所述基础9或所述减振垫浮置减振组件的“凹槽”中。
优选的，所述一种多层非线性综合减振轨道，所述减振垫浮置减振组件包括道床板7、道床隔振垫8，所述道床板7的上板面加工有第一凹槽，所述轨枕4约束在所述道床板7的第一凹槽中，所述道床板7与所述基础9之间铺设有所述道床隔振垫8。
优选的，所述一种多层非线性综合减振轨道，所述道床隔振垫8以满铺、条铺或点铺的形式铺设在所述道床板7与所述基础9之间。
优选的，所述一种多层非线性综合减振轨道，所述调谐减振器减振组件包括配重块10、弹簧11、阻尼器12，所述道床板7加工有第二凹槽，所述配重块10通过所述弹簧11、所述阻尼器12与所述道床板7连接，且所述配重块10悬空设置于所述第二凹槽的上方。
优选的，所述一种多层非线性综合减振轨道，所述钢轨包覆材料2、道床隔振垫8是橡胶、聚氨酯、树脂、复合阻尼材料中的一种。
优势如下：
（1）包覆式钢轨减振组件、套靴式轨枕减振组件、减振垫浮置减振组件中对应的钢轨包覆材料、轨枕垫板、道床减振垫三层非线性材料通过多道隔振程序组成的三层次谐振系统，有效降低轨道的固有频率、拓宽系统的减振频带，从而降低轮轨振动向基础传递的振动水平，增强减振效果；
（2）包覆式钢轨减振组件、套靴式轨枕减振组件、减振垫浮置减振组件与调谐减振器减振组件共同组成三层、四套质量-弹簧-阻尼减振系统，显著降低轨道的固有频率（2Hz～8Hz），显著拓宽系统的减振频带，减振频率覆盖低、中、高频，从而降低轮轨振动向基础传递的振动水平，减振效果可达30 dB以上，突破现有技术中减振效果仅达10 dB～15 dB的技术瓶颈；
（3）包覆式钢轨减振技术避免了因传统扣件离散支撑而产生的轮轨周期性振动冲击，可以一定程度上解决钢轨波磨等不均匀磨耗问题；
（4）调谐减振器减振组件有精准调频的功能，通过调整配重块的重量降低固有频率并通过配重块谐振带动阻尼器耗能，减少轨道振动能量向基础传递；
（5）多层非线性减振技术综合应用可以降低钢轨、轨枕、道床板的振动和辐射噪声；
（6）通过调整钢轨包覆材料、轨枕垫、道床减振垫和调谐减振器参数（材料种类、质量、刚度、阻尼系数）针对某种或者某段频率实现精准调频减振，应用场景灵活、领域广。
附图说明
下面结合附图对具体实施方式作进一步的说明，其中：
图1是本发明涉及的一种多层非线性综合减振轨道结构的截面示意图；
图2是本发明涉及的一种多层非线性综合减振轨道结构中道床隔振垫条形铺设的截面示意图；
图3是本发明涉及的一种多层非线性综合减振轨道结构中道床隔振垫点状铺设的俯视图；
编号对应的具体结构如下：
钢轨1，钢轨包覆材料2，扣件挡板3，轨枕4，道钉5，轨枕垫板6，道床板7，道床隔振垫8，基础9，配重块10，弹簧11，阻尼器12。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
具体实施案例1：
一种多层非线性综合减振轨道，包括：包覆式钢轨减振组件、套靴式轨枕减振组件、减振垫浮置减振组件，所述包覆式钢轨减振组件包括钢轨1、钢轨包覆材料2、扣件挡板3、道钉5，所述钢轨1外侧包覆有所述钢轨包覆材料2，所述钢轨包覆材料2由所述扣件挡板3固定，所述扣件挡板3通过所述道钉5与所述套靴式轨枕减振组件连接。所述套靴式轨枕减振组件包括轨枕4、轨枕垫板6，所述扣件挡板3通过所述道钉5与所述轨枕4连接，所述轨枕4的底部及侧面均由所述轨枕垫板6包覆，所述轨枕垫板6类似“套靴”将所述轨枕4约束在所述基础9或所述减振垫浮置减振组件的“凹槽”中。所述减振垫浮置减振组件包括道床板7、道床隔振垫8，所述道床板7的上板面加工有第一凹槽，所述轨枕4约束在所述道床板7的第一凹槽中，所述道床板7与所述基础9之间铺设有所述道床隔振垫8。
可选择的，所述道床隔振垫8以满铺（如图1所示）、条铺（如图2所示）或点铺（如图3所示）的形式铺设在所述道床板7与所述基础9之间。
可选择的，所述钢轨包覆材料2、道床隔振垫8是橡胶、聚氨酯、树脂、复合阻尼材料中的一种。
具体实施案例2：
一种多层非线性综合减振轨道，包括：包覆式钢轨减振组件、套靴式轨枕减振组件、减振垫浮置减振组件、调谐减振器减振组件。
其中，所述包覆式钢轨减振组件包括钢轨1、钢轨包覆材料2、扣件挡板3、道钉5，所述钢轨1外侧包覆有所述钢轨包覆材料2，所述钢轨包覆材料2由所述扣件挡板3固定，所述扣件挡板3通过所述道钉5与所述套靴式轨枕减振组件连接。所述套靴式轨枕减振组件包括轨枕4、轨枕垫板6，所述扣件挡板3通过所述道钉5与所述轨枕4连接，所述轨枕4的底部及侧面均由所述轨枕垫板6包覆，所述轨枕垫板6类似“套靴”将所述轨枕4约束在所述基础9或所述减振垫浮置减振组件的“凹槽”中。所述减振垫浮置减振组件包括道床板7、道床隔振垫8，所述道床板7的上板面加工有第一凹槽，所述轨枕4约束在所述道床板7的第一凹槽中，所述道床板7与所述基础9之间铺设有所述道床隔振垫8。所述调谐减振器减振组件包括配重块10、弹簧11、阻尼器12，所述道床板7加工有第二凹槽，所述配重块10通过所述弹簧11、所述阻尼器12与所述道床板7连接，且所述配重块10悬空设置于所述第二凹槽的上方。
可选择的，所述道床隔振垫8以满铺、条铺或点铺的形式铺设在所述道床板7与所述基础9之间。
可选择的，所述钢轨包覆材料2、道床隔振垫8是聚氨酯、树脂、复合阻尼材料中的一种。
具体实施案例3：
一种多层非线性综合减振轨道，还可采取如下组合
（1）包括包覆式钢轨减振组件、套靴式轨枕减振组件、调谐减振器减振组件。
（2）包括套靴式轨枕减振组件、减振垫浮置减振组件、调谐减振器减振组件。
（3）包括包覆式钢轨减振组件、减振垫浮置减振组件、调谐减振器减振组件。
三种减振组件之间的连接方式有上述具体实施案例或根据本技术领域人员可轻易推断出来，在此不再做详细描述。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种多层非线性综合减振轨道，其特征在于：包括包覆式钢轨减振组件、套靴式轨枕减振组件、减振垫浮置减振组件中的两个或三个，所述包覆式钢轨减振组件直接与基础固定或与所述套靴式轨枕减振组件谐振连接，所述套靴式轨枕减振组件直接与基础固定或与所述减振垫浮置减振组件谐振连接。
2.如权利要求1所述一种多层非线性综合减振轨道，其特征在于：所述包覆式钢轨减振组件包括钢轨、钢轨包覆材料、扣件挡板、道钉，所述钢轨外侧包覆有所述钢轨包覆材料，所述钢轨包覆材料由所述扣件挡板固定，所述扣件挡板通过所述道钉与所述套靴式轨枕减振组件连接。
3.如权利要求2所述一种多层非线性综合减振轨道，其特征在于：所述套靴式轨枕减振组件包括轨枕、轨枕垫板，所述扣件挡板通过所述道钉与所述轨枕连接，所述轨枕的底部及侧面均由所述轨枕垫板包覆。
4.如权利要求3所述一种多层非线性综合减振轨道，其特征在于：所述减振垫浮置减振组件包括道床板、道床隔振垫，所述道床板的上板面加工有第一凹槽，所述轨枕约束在所述道床板的第一凹槽中，所述道床板与所述基础之间铺设有所述道床隔振垫。
5.如权利要求4所述一种多层非线性综合减振轨道，其特征在于：所述道床隔振垫以满铺、条铺或点铺的形式铺设在所述道床板与所述基础之间。
6.如权利要求1所述一种多层非线性综合减振轨道，其特征在于：还包括调谐减振器减振组件，所述调谐减振器减振组件与所述减振垫浮置减振组件谐振连接。
7.如权利要求1～6中任一所述一种多层非线性综合减振轨道，其特征在于：所述调谐减振器减振组件包括配重块、弹簧、阻尼器，所述道床板加工有第二凹槽，所述配重块通过所述弹簧、所述阻尼器与所述道床板连接，且所述配重块悬空设置于所述第二凹槽的上方。
8.如权利要求1所述一种多层非线性综合减振轨道，其特征在于：所述钢轨包覆材料、道床隔振垫是橡胶、聚氨酯、树脂、复合阻尼材料中的一种。
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