CN205010243U - 一种高速轨道车辆用座椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高速轨道车辆用座椅，包括靠背组件、座垫组件及底架，所述靠背组件包括靠背骨架及靠背垫，所述座垫组件包括座垫骨架及座垫，在所述靠背垫和座垫外安装一层蒙布，所述靠背骨架和/或座垫骨架和/或底架采用穿孔板，在所述靠背组件和/或座垫组件和/或底架中安装有三聚氰胺吸声材。本实用新型通过对座椅靠背、座椅座垫及靠背和座垫的蒙布选用具有吸声效果好的吸声材料，同时将座椅中的骨架采用穿孔板，吸收车内不同频段的噪声，达到降低列车车内噪声，提高列车车内NVH性能的目的。

Description

一种高速轨道车辆用座椅

技术领域

本实用新型涉及一种座椅，特别涉及一种在动车组等高速轨道车辆上使用的座椅，属于轨道车辆制造技术领域。

背景技术

通过座椅安装前后厅堂混响时间对比的研究表明：通常情况下，座椅吸声量占厅堂总吸声量的30％-50％。特别是近年来剧场建设中采用的软座更是决定厅堂音质指标混响时间的重要因素。

但不管是在国内还是在国外，目前高速列车座椅的研究主要集中在美观造型、舒适度、强度、安全等方面。高速列车车厢为一个长方形的封闭结构，当高速列车高速运行时，车内噪声主要有内壁板振动产生的直达声和混响声组成。

目前，轨道车辆车内降噪方法主要是使用车身复合隔音板、喷涂阻尼等措施进行隔音降噪，但是复合隔音板和阻尼材料的降噪措施只能减小结构振动，减少直达声，对已经产生的混响声没有作用，降低车内混响声的最好方法是将车内客室设计为吸声结构，但是座椅作为轨道车辆内重要的吸声体，对其吸声性能的研究少之又少，因此，研究具有吸声作用的降噪座椅，对于降低列车车内噪声具有十分重要意义。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种具有良好吸声效果的高速轨道车辆用座椅。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种高速轨道车辆用座椅，包括靠背组件、座垫组件及底架，所述靠背组件包括靠背骨架及靠背垫，所述座垫组件包括座垫骨架及座垫，在所述靠背垫和座垫外安装一层蒙布，所述靠背骨架和/或座垫骨架和/或底架采用穿孔板，在所述靠背组件和/或座垫组件和/或底架中安装有多孔吸声材。

进一步，所述靠背骨架包括一支撑背板，所述支撑背板为穿孔板，在所述支撑背板的背面安装多孔吸声材。

进一步，安装在所述支撑背板背面的多孔吸声材，上半部分为等厚结构，下半部分的厚度由上至下从大到小渐变。

进一步，下半部分的多孔吸声材设置为由上至下向内弯曲的弧形结构。

进一步，所述座垫骨架包括一座垫支撑板，座垫安装在所述座垫支撑板上，所述座垫支撑板为穿孔板。

进一步，所述座垫安装在所述座垫支撑板的上方，在所述座垫与所述座垫支撑板之间或在所述座垫支撑板的下方安装多孔吸声材。

进一步，底架包括底部的底罩板及安装在底罩板侧部的底架护板，所述座垫骨架安装在底架护板上方，所述底罩板及底架护板均采用穿孔板。

进一步，在由所述底罩板和底架护板围成的空间内安装多孔吸声材。

进一步，所述多孔吸声材为三聚氰胺吸声材。

进一步，所述蒙布采用羊毛布料。

综上内容，本实用新型所述的一种高速轨道车辆用座椅，通过对座椅靠背、座椅座垫及靠背和座垫的蒙布选用具有吸声效果好的多孔吸声材，同时将座椅中的骨架采用穿孔板，吸收车内不同频段的噪声，达到降低列车车内噪声，提高列车车内NVH(噪声、振动与声振粗糙度)性能的目的。

附图说明

图1是本实用新型座椅结构示意图；

图2是本实用新型座椅去掉三聚氰胺吸声材后的结构示意图；

图3是本实用新型座椅的侧向结构示意图；

图4是座椅改造前后的吸声量系数测试结果对比；

图5是座椅改造前后仿真数据对比。

如图1至图5所示，靠背组件1，座垫组件2，底架3，扶手4，支腿5，靠背骨架6，靠背垫7，支撑背板8，后支撑梁9，蒙布10，座垫骨架11，座垫12，座垫支撑板13，前支撑梁14，蒙布15，底罩板16，底架护板17，前连接梁18，后连接梁19，三聚氰胺吸声材20，三聚氰胺吸声材21。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1至图3所示，一种高速轨道车辆用座椅，安装在高速动车组等轨道车辆车厢内，座椅主要由靠背组件1、座垫组件2及底架3组成，座椅可以根据需要设置为三人座椅、两人座椅或单人座椅，两个座椅之间设置有扶手4，座椅下方设置有支腿5，支腿5通过螺钉固定安装在车厢地板上，座椅的结构基本相同，本实施例中，以三人座椅为例进行详细说明。

靠背组件1包括靠背骨架6及靠背垫7，靠背骨架6包括一块支撑背板8，支撑背板8的底边与一根后支撑梁9通过拉铆的方式连接，支撑背板8可以通过调节机构实现角度调节，调节机构包括一个气弹簧，通过气弹簧的伸缩来拉动支撑背板8绕旋转点旋转，并可固定在任意角度，在靠背垫7的外面套装一块蒙布10。

座垫组件2包括座垫骨架11及座垫12，座椅骨架11包括一块座垫支撑板13，座垫支撑板13的后侧边与后支撑梁9通过多个螺钉固定连接，座垫支撑板13的前侧边通过螺钉与前支撑梁14固定连接，座垫12安装在座垫骨架11的上方，座垫12由聚氨酯塑料制成，聚氨酯塑料本身也具有一定的吸声效果，在座垫12的外面套装一块蒙布15。

底架3包括底部的底罩板16及安装在底罩板16侧部的底架护板17，底罩板16位于座椅的最底部其作为防火板，用以满足防火要求，底架护板17为两侧安装在底罩板16的前后两侧部，底罩板16与底架护板17之间通过焊接连接。底罩板16和底架护板17安装在四个支腿5之间，底架护板17的两侧边通过螺钉固定在支腿5上，两个底架护板17的顶边及四个支腿5分别通过螺钉固定安装在前连接梁18和后连接梁19上，前连接梁18和后连接梁19构成底架骨架，前连接梁18和后连接梁19再分别通过螺栓固定安装在前支撑梁14和后支撑梁9上，座垫支撑板13安装在底架护板17的上方。在由底罩板16、底架护板17及座垫支撑板13围成的空间内用于安装控制线等部件。

其中，支撑背板8、座垫支撑板13、底罩板16及底架护板17均采用铝合金板或钢板，后支撑梁9、前支撑梁14、前连接梁18和后连接梁19均采用铝合金型材或钢型材。

根据线路试验表明，高速列车车内噪声为中低频噪声，为了更好的降低车内噪声，本实施例中，利用共振吸声的原理将上述的支撑背板8、座垫支撑板13、底罩板16及底架护板17设计为穿孔板。穿孔板上每一个穿孔与其相对应的空气层组成类似于亥姆霍兹共振器的系统，穿孔板共振吸声结构可理解为许多亥姆霍兹共振器并联，当声波进入小孔后便激发空腔内空气振动，如果声波频率与该结构共振频率相同时，腔内空气使发生共振，穿孔板孔颈处空气柱往复振动，速度、幅值达最大值，摩擦与阻尼也最大，此时，使声能转变为热能最多，即消耗声能最多，从而发挥高效吸声作用。该座椅能对车内中低频混响噪声起到很好的吸收作用，达到降低列车车内噪声。同时，支撑背板8、座垫支撑板13、底罩板16及底架护板17采用穿孔板的设计，除了能提高吸声效果外，还能减轻整个座椅的重量，满足高速车辆对轻量化的越来越高的要求。

靠背骨架6中支撑背板8的板材面积比较大，对客室内的噪声吸收贡献也最大，在不影响结构及强度的前提下，经过试验与仿真计算，将支撑背板8设计为板厚1.5mm、孔径为5mm、孔间距为12mm的穿孔吸声板，支撑背板8的穿孔率为12.6％，可以对中高频(500Hz以上)噪声起到较大的吸收作用。

座垫支撑板13位于整体座椅的中心部位，在不影响其支撑作用的前提下，将其设计为板厚1.5mm、孔径为5mm、孔间距为12mm的穿孔吸声板，座垫支撑板13的穿孔率为12.6％，可以对中高频(500Hz以上)噪声起到较大的吸收作用，而且主要吸收来自车体地板及座椅前后部传来的噪声。

两个底架护板17的部件位于整体座椅的下方部位，与车体地板距离较近且与车内空气直接接触，属于吸声的第一道防御，将其设计为板厚1.5mm、孔径为1.5mm、孔间距为10mm的穿孔吸声板，底架护板17的穿孔率为0.5％，对低频噪声(100-500Hz)能起到很好的吸声效果。

最底部的底罩板16离车体地板最近，车下声音首先传到的便是底罩板16，因此，在满足防火要求的前提下，将其设计为板厚1.5mm、孔径为1.5mm、孔间距为10mm的穿孔吸声板，底罩板16的穿孔率为0.5％，对低频噪声(100-500Hz)能起到很好的吸声效果，主要吸收来自车下传来的低频噪声。

如图1至图3所示，在采用穿孔板吸声的同时，还在靠背组件1和底架3中安装有多孔吸声材，本实施例中，优选采用吸声效果更好的三聚氰胺吸声材。三聚氰胺吸声材内部具有大量细微孔隙，孔隙间彼此贯通，孔隙深入材料内部且通过表面与外界相通，当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面反射掉，另一部分则透射到材料内部，引起孔隙中的空气振动，由于摩擦和空气的粘滞阻力，将声能转变为热能而耗散掉。同时，小孔中的空气与孔壁、纤维之间的热传导引起的热损失也使声能衰减。此外，声波在刚性壁面(穿孔板)反射后，经过材料回到其表面时，一部分又入射到材料内部，因此选择合适吸声材料便可以将车厢内各频段的噪声充分吸收掉。

靠背垫7内部主要由海绵组成，中间为支撑背板8和阻燃毡，外部为蒙布10，座椅在使用的时候，靠背后侧与空气声接触的面积最大，因此在靠背后面的蒙布10与支撑背板8之间添加一层三聚氰胺吸声材20，三聚氰胺吸声材20的周圈通过胶粘贴固定到支撑背板8上，吸收来自车内的噪声，阻燃毡通过一种发泡胶粘在三聚氰胺吸声材20上，厚度很薄，而且这种发泡胶具有一定的透气性，对声音进入吸声材影响很小。

在靠背的后面一般都安装有一个小桌板，本实施例中，位于小桌板上方的上半部分，使用厚度为50mm的三聚氰胺吸声材，小桌板下方的空间因为与后排乘客的腿部相对应，为了不影响乘客使用的空间，小桌板下方的下半部分，三聚氰胺吸声材的厚度由上至下从大到小渐变，并优选设计为由上至下向内弯曲的弧形结构，这样既能起到吸声效果，又不影响乘客腿部的乘坐空间，使设计符合人机工程学。

底架3是与车体连接后更接近车体地板的部件，在不影响底架3内布线的前提下，在由底罩板16、底架护板17及座垫支撑板13围成的空间内添加两层50mm厚的三聚氰胺吸声材21，可以充分吸收来自车体地板传过来的噪声。

对于底架3不包括底罩板16和底架护板17，而具有底架骨架的情况，或者为了更好地吸收噪音，在座垫12与座垫支撑板13之间也可以加一层三聚氰胺吸声材，或者在座垫支撑板13的下方固定安装一层三聚氰胺吸声材。

座椅的靠背与座垫是面积最大的两个部件，与空气声接触最多，因此，本实施例中，将套在靠背和座垫外侧的蒙布10和11优选采用具有大吸声系数的羊毛布料，进一步增强了吸声效果。

本实施例中，在靠背、座椅、底架等不同部位采用板厚、孔径、孔间距不相同的穿孔板，同时在靠背和底架中安装了三聚氰胺吸声材，在穿孔板的一侧再安装海绵状的三聚氰胺吸声材，与单独使用穿孔板和单独使用三聚氰胺吸声材相比，可以达到1+1大于2的效果，可以对不同方向传来的噪声进行充分吸收，同时也可以对不同频段的噪声进行吸收，达到较好的吸声效果，提高列车车内NVH性能的目的。

经过大量实验验证，采用50mm厚的三聚氰胺吸声材，加上阻燃毡及羊毛布料的蒙布，对中高频段的噪音吸声效果最好，吸声系数可以达到0.9。靠背上的支撑背板8和座垫支撑板13对中高频噪声有较好的吸收作用，底架上的底罩板16及底架护板17对低频噪声有较好的吸收作用，通过对穿孔板、三聚氰胺吸声材及蒙布的合理设计，使车厢内不同频段的噪音都可以得到充分吸收，达到较好的吸声效果，大幅提高乘客乘坐的舒适性。从图4中可以看出，经过上述改造后的座椅，吸声系数在160Hz到4000Hz范围内都有提高，尤其是在250Hz到400Hz的范围，吸声系数提高近一倍，改造效果明显。为了验证座椅改造前后对高速列车车内噪声的影响，利用仿真模型对吸声座椅改进前后的吸声效果进行了仿真预测，如图5所示，座椅改造之后噪声在整个频带都有所降低，改造后的吸声座椅对整车的噪声降低了1.8dB左右。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高速轨道车辆用座椅，包括靠背组件、座垫组件及底架，所述靠背组件包括靠背骨架及靠背垫，所述座垫组件包括座垫骨架及座垫，在所述靠背垫和座垫外安装一层蒙布，其特征在于：所述靠背骨架和/或座垫骨架和/或底架采用穿孔板，在所述靠背组件和/或座垫组件和/或底架中安装有多孔吸声材。

2.根据权利要求1所述的高速轨道车辆用座椅，其特征在于：所述靠背骨架包括一支撑背板，所述支撑背板为穿孔板，在所述支撑背板的背面安装多孔吸声材。

3.根据权利要求2所述的高速轨道车辆用座椅，其特征在于：安装在所述支撑背板背面的多孔吸声材，上半部分为等厚结构，下半部分的厚度由上至下从大到小渐变。

4.根据权利要求3所述的高速轨道车辆用座椅，其特征在于：下半部分的多孔吸声材设置为由上至下向内弯曲的弧形结构。

5.根据权利要求1所述的高速轨道车辆用座椅，其特征在于：所述座垫骨架包括一座垫支撑板，座垫安装在所述座垫支撑板上，所述座垫支撑板为穿孔板。

6.根据权利要求5所述的高速轨道车辆用座椅，其特征在于：所述座垫安装在所述座垫支撑板的上方，在所述座垫与所述座垫支撑板之间或在所述座垫支撑板的下方安装多孔吸声材。

7.根据权利要求1所述的高速轨道车辆用座椅，其特征在于：底架包括底部的底罩板及安装在底罩板侧部的底架护板，所述座垫骨架安装在底架护板上方，所述底罩板及底架护板均采用穿孔板。

8.根据权利要求7所述的高速轨道车辆用座椅，其特征在于：在由所述底罩板和底架护板围成的空间内安装多孔吸声材。

9.根据权利要求1所述的高速轨道车辆用座椅，其特征在于：所述多孔吸声材为三聚氰胺吸声材。

10.根据权利要求1所述的高速轨道车辆用座椅，其特征在于：所述蒙布采用羊毛布料。