CN211645788U - 一种钢轨阻尼动力吸振装置 - Google Patents
一种钢轨阻尼动力吸振装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种钢轨阻尼动力吸振装置,包含至少两个支撑件,支撑件固定在所述钢轨上;至少一个以相对于钢轨平行方向布置的连接杆件,连接杆件将支撑件及质量单元两者,以刚性直接连接或弹性层柔性间接连接的方式贯通起来,形成激励力传递的桥架及通道;至少一个弹性层,弹性层至少将连接杆件、支撑件、质量单元三者之中的两者分隔开来;其中,所述弹性层设置在支撑件与连接杆件的连接处和/或连接杆件与质量单元的连接处,所述连接杆件至少部分嵌入所述弹性层中。本实用新型所述的钢轨阻尼动力吸振装置,不仅达到从源头上消除铁路运行安全隐患的目的,还可降低了维护成本,减少轨道维护施工对正常运营的干扰,提升营运效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通的振动及噪声控制领域技术领域,特别涉及一种钢轨阻尼动力吸振装置。
背景技术
近年来,我国轨道交通飞速发展,给人们提供了快捷、安全的出行方式的同时,其产生的振动和噪声问题也严重影响了周边居民的生活质量,危及周边建筑安全,并且使轨道本身的稳定性、安全性和使用寿命也受到影响。
如何减少轨道运输过程中的噪声污染,减轻运输过程中钢轨的振动和磨损从而延长轨道寿命、提高轨道运输的安全性和舒适性,成为与人民群众生产生活密切相关的一个难题而愈来愈被各国政府及科技工作者所关注。轨道运输过程中,轮轨噪声是列车在250km/h以下速度行驶时的主要声源,钢轨振动是产生噪声的主要原因,而运输车辆自重大、载重大、车速高更加剧了轨道的振动,所以引发的轨道及车轮的磨损及相关问题也十分严重。例如钢轨顶面的波纹状磨损,以及在车轮曲线段的轮沿和轮侧磨损,都给轨道运输埋下了安全隐患,频繁进行维护更是增加了运输的成本。
目前,市面上钢轨阻尼吸振器多为压缩性阻尼减振器,其弹性单元多为橡胶材料,且弹性单元与多个刚性质量单元完全接触,形成多子系统吸振器。但此种吸振器多个刚性质量为一体设计,在设计过程中,必须考虑每个子系统的共振耦合效应即每个子系统在使用过程中必然存在振动模态耦合,存在激励相互干扰,导致设计难度很大。另外,由于弹性单元与钢轨粘接承力面积大(系统刚度与接触面积及模量的乘积呈正比),橡胶材料受粘接状态、温度及频率的影响很大,其中任意参数发生改变,均会导致设计刚度值发生明显改变,因此在实际使用过程中设计频率与目标频率偏差较大,难以灵活调节。为此,本项目设计了一种多自由度系统、低接触面积及子系统非耦合的钢轨阻尼吸振器。
实用新型内容
针对上述技术问题,本实用新型设计出了一种多自由度系统、低接触面积及子系统非耦合的钢轨阻尼吸振器。
为解决上述问题,本实用新型公开了一种钢轨阻尼动力吸振装置,包含至少两个支撑件,支撑件固定在所述钢轨上;
至少一个以相对于钢轨平行方向布置的连接杆件,连接杆件将支撑件及质量单元两者,以刚性直接连接或弹性层柔性间接连接的方式贯通起来,形成激励力传递的桥架及通道;
至少一个弹性层,弹性层至少将连接杆件、支撑件、质量单元三者之中的两者分隔开来;
所述弹性层设置在支撑件与连接杆件的连接处和/或连接杆件与质量单元的连接处,所述连接杆件至少部分嵌入所述弹性层中。
优选的,所述支撑件以相对于钢轨长度方向垂直的方式沿钢轨长度方向布置,所述支撑件至少一侧面与钢轨面相接触,所述支撑件粘接或者通过固定夹具固定在所述钢轨上。
优选的,所述弹性层设置在所述质量单元上,所述连接杆件的部分区域嵌入所述弹性层,所述连接杆件与所述支撑件刚性连接,所述连接杆件与所述质量单元柔性连接。
优选的,所述弹性层设置在所述支撑件上,连接杆件的两端嵌入所述弹性层,所述连接杆件与所述支撑件柔性连接,所述连接杆件与所述质量单元刚性连接。
优选的,在所述连接杆件与所述支撑件的连接处和所述连接杆件与所述质量单元的连接处均设置有弹性层,所述连接杆件与所述支撑件柔性连接,所述连接杆件与所述质量单元柔性连接。
优选的,所述钢轨阻尼动力吸振装置包括两个或两个以上的连接杆件,两个或多个所述连接杆件在与支撑件的连接处被支撑件上刚性面隔开。
优选的,在相邻两个所述支撑件之间设置至少两个质量单元,所述连接杆件与每个所述质量单元的连接处均设置有弹性层,所述相邻两个质量单元之间设置间隔。
优选的,还至少包含第三个支撑件,所述连接杆件串联多个支撑件,在至少一个所述支撑件上设置弹性层,所述连接杆件与至少一个所述支撑件柔性连接,所述质量单元设置在所述两个支撑件之间,所述质量单元与所述支撑件不接触,所述质量单元与所述连接杆件进行刚性或者柔性连接。
优选的,所述支撑件上嵌入的连接杆件、弹性层的截面为圆形、矩形、多边形、三角形中的任意一种或几种。
优选的,所述支撑件与所述连接杆件的刚性连接或者所述支撑件与弹性层的连接以及所述弹性层与所述连接杆件的连接采用全包围接触连接、或半包围接触连接、或点接触连接、或线接触连接或者面接触连接中的任意一种或几种。
相比于现有技术,本实用新型所述的钢轨阻尼动力吸振装置,可在宽频带内实现良好的减振效果:在低频段,通过匹配吸振器子系统与钢轨主系统之间的频率协调关系,使子系统与主系统共振频率吻合一致,利用子系统共振产生的反作用力及材料内损耗,达到降低钢轨主振动水平目的,而在高频段,主系统的共振响应峰值较多,单一调频很难起到明显效果,此时本实用新型所述的钢轨阻尼动力吸振装置主要起到约束阻尼层的作用,通过抑制钢梁的弯曲变形运动,利用弹性材料内部的粘滞损耗减少振动能量的传递,由于钢轨阻尼器直接可控制降低钢轨表面振动,同时也降低了轮轨激励力沿扣件、枕木、道床板等路径的能量传递。因此,本实用新型所述的钢轨阻尼动力吸振装置,不仅达到从源头上消除铁路运行安全隐患的目的,还可降低了维护成本,减少轨道维护施工对正常运营的干扰,提升营运效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述钢轨阻尼动力吸振装置的结构示意图;
图2为图1中A-A剖面所示钢轨、支撑件与连接杆件装配的结构示意图;
图3为图1中A-A剖面所示钢轨、支撑件与连接杆件装配的第二种结构示意图;
图4为图1中A-A剖面所示钢轨、支撑件与连接杆件装配的第三种结构示意图;
图5为图1中A-A剖面所示钢轨、支撑件与连接杆件装配的第四种结构示意图;
图6为图1中A-A剖面所示钢轨、支撑件与连接杆件装配的第五种结构示意图;
图7为图1中A-A剖面所示钢轨、支撑件与连接杆件装配的第六种结构示意图;
图8为图1中A-A剖面所示钢轨、支撑件与连接杆件装配的第七种结构示意图;
图9为图1中A-A剖面所示钢轨、支撑件与连接杆件装配的第八种结构示意图;
图10为图1中A-A剖面所示钢轨、支撑件与连接杆件装配的第九种结构示意图;
图11为图1中A-A剖面所示钢轨、支撑件与连接杆件装配的第十种结构示意图;
图12为图1中B-B剖面所示连接杆件与弹性层装配的结构示意图;
图13为图1中B-B剖面所示连接杆件与弹性层装配的第二种结构示意图;
图14为图1中B-B剖面所示连接杆件与弹性层装配的第三种结构示意图;
图15为本实用新型实施例所述钢轨阻尼动力吸振装置中在两个支撑件之间设置多个质量单元的示意图;
图16为本实用新型实施例所述钢轨阻尼动力吸振装置中通过连接杆件串联多个子系统的结构示意图;
图17为本实用新型实施例所述钢轨阻尼动力吸振装置通过夹具固定的结构示意图;
图18为本实用新型实施例所述钢轨阻尼动力吸振装置通过第二种夹具固定的结构示意图;
图19为本实用新型实施例所述钢轨阻尼动力吸振装置通过第三种夹具固定的结构示意图;
图20为本实用新型实施例所述钢轨阻尼动力吸振装置通过第四种夹具固定的结构示意图;
图21为图20中所述压板的结构示意图;
图22为图20中所述连接底板的结构示意图;
图23为本实用新型实施例所述钢轨阻尼动力吸振装置通过第五种夹具固定的结构示意图;
图24为图23中所述压板的结构示意图;
图25为图23中所述连接底板的结构示意图;
图26为本实用新型实施例所述钢轨阻尼动力吸振装置通过第六种夹具固定的结构示意图;
图27为本实用新型实施例所述钢轨阻尼动力吸振装置通过第七种夹具固定的结构示意图;
图28为本实用新型图27中所述紧固件的结构示意图;
附图标记说明:
1-钢轨,101-上侧翼,102-轨腰,103-下侧翼,2-支撑件,201-第一支撑座,202-第二支撑座,203-第三支撑座,204-第四支撑座,205-限位槽,3-质量单元,301-第一质量件,302-第二质量件,4-连接杆件,401-第一连接杆,402-第二连接杆,5-粘阶层,6-弹性层,601-第一弹性单元,602-第二弹性单元,603-第三弹性单元,604-第四弹性单元,7-压板,701-压接部,702-侧向顶紧部,703-固定连接部,704-铰接连接部,705-调节孔,706-弯折板,706a-水平部,707-抵接部,708-限位板,8-连接底板,801-底板本体,802-第一连接孔,803-第二连接孔,804-钩接部,9-紧固件,901-第一插接孔,902-第二插接孔,10-楔形块,11-连接件,12-紧固螺母,13-垫片。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
实施例1,如图1所示,本实用新型公开了一种钢轨阻尼动力吸振装置,包含
至少两个支撑件,支撑件固定在所述钢轨上;
至少一个以相对于钢轨平行方向布置的连接杆件,连接杆件将支撑件及质量单元两者,以刚性直接连接或弹性层柔性间接连接的方式贯通起来,形成激励力传递的桥架及通道;
至少一个弹性层,弹性层至少将连接杆件、支撑件、质量单元三者之中的两者分隔开来;
其中,所述弹性层6设置在支撑件2与连接杆件4的连接处和/或连接杆件4与质量单元3的连接处,所述连接杆件4至少部分嵌入所述弹性层中,使所述质量单元3与所述弹性层6构成质量弹簧振动子系统,所述钢轨1的在轮轨激励力作用下引起的振动能量传递至所述质量单元3与所述弹性层6构成的子系统,当所述质量单元3与所述弹性层6构成的子系统的谐振频率被调节接近所述钢轨1的共振频率附近时,引起所述质量单元3与所述弹性层6构成的子系统的谐振振动并对所述钢轨1主系统产生力相位反向的反作用力,耗散所述钢轨1主系统传递的振动能量,同时在所述弹性层6中通过材料内部阻尼将部分振动能量转为其它形式能量如热能而耗散掉。
本实用新型所述的钢轨阻尼动力吸振装置,可在宽频带内实现良好的减振效果,将所述弹性层设置在支撑件与连接杆件的连接处和/或连接杆件与质量单元的连接处,所述连接杆件至少部分嵌入所述弹性层中,使所述质量单元沿着所述弹性层的压缩方向振动,所述钢轨的垂直和侧向振动导致所述弹性层的切变,当所述质量单元的共振频率被调节到所述钢轨的共振频率时,绝大部分处于共振频率的所述钢轨振动能量通过所述支撑件和/或弹性层被转移到所述质量单元,在所述弹性层中通过弹性迟滞耗散。
在低频段,通过匹配吸振器子系统与钢轨主系统之间的频率协调关系,使子系统与主系统共振频率吻合一致,利用子系统共振产生的反作用力及材料内损耗,达到降低钢轨主振动水平目的,而在高频段,主系统的共振响应峰值较多,单一调频很难起到明显效果,此时本实用新型所述的钢轨阻尼动力吸振装置主要起到约束阻尼层的作用,通过抑制钢梁的弯曲变形运动,利用弹性材料内部的粘滞损耗减少振动能量的传递,由于钢轨阻尼器直接可控制降低钢轨表面振动,同时也降低了轮轨激励力沿扣件、枕木、道床板等路径的能量传递。因此,该减振措施不仅达到从源头上消除铁路运行安全隐患的目的,还可降低了维护成本,减少轨道维护施工对正常运营的干扰,提升营运效率。
基于本实用新型所述技术原理,在本实用新型的实施例中,所述的刚性连接即为直接连接,所述柔性连接即为通过弹性层6进行的连接。本实用新型中的弹性层可以采用橡胶产品制成,也可以采用橡胶以外的其他弹性材料制成,例如还可以采用弹性聚氨酯等弹性材料;此外,本实用新型中质量单元以及支撑件的具体形状和材料可以多种多样,其可以是圆柱体、长方体、球体以及非规则形状等各种形状,也可以采用钢铁等金属材料或石材、重凝混土等非金属材料制成,质量单元的形状及数量,可以根据工程需要进行选取和设计。
优选的,作为本实用新型的一个较佳实施例,所述支撑件以相对于钢轨长度方向垂直的方式沿钢轨长度方向布置,所述支撑件至少一侧面与钢轨面相接触,所述支撑件粘接或者通过固定夹具固定在所述钢轨上。
作为本实用新型的示例,所述钢轨阻尼动力吸振装置设置在钢轨1上两个相邻的扣件之间,所述钢轨包括钢轨本体,所述钢轨本体上具有轨腰102,所述钢轨本体上靠近轨底的位置具有下侧翼103,所述钢轨本体上远离轨底的位置具有上侧翼101,所述支撑件2的一侧面与所述轨腰102接触固定,所述支撑件的另一侧面与下侧翼101接触固定。该设置公开了一种支撑件2的设置及固定方式,通过将支撑件2以沿钢轨长度方向且相对于钢轨长度方向垂直的方式布置,一方面便于支撑件2的安装固定,并且能够快速实现安装在支撑件2上设置的弹性层6也沿着相对于钢轨长度垂直的方向设置;将支撑件2通过两个接触面与钢轨固定,提高了支撑件2固定连接的稳定性,避免由于钢轨的振动影响本实用新型所述钢轨阻尼动力吸振装置的减振效果。
优选的,作为本实用新型的一个较佳实施例,如图2~3所示,所述弹性层设置在所述质量单元上,所述连接杆件的部分区域嵌入所述弹性层,所述连接杆件与所述支撑件刚性连接,所述连接杆件与所述质量单元柔性连接。
作为本实用新型的示例,所述支撑件2与所述钢轨1通过粘阶层5粘接为一体,所述连接杆件4与至少一个所述支撑件2连接为一体,质量单元3作为单独的质量作用件,在所述两个相邻的支撑件2之间可以设置多个质量单元3,多个质量单元3中的至少一个通过弹性层6与连接杆件4连接,也可以是,连接杆件4的两端分别与两个所述支撑件2刚性连接,每个质量单元3均通过弹性层6与连接杆件4连接,多个质量单元3之间相互独立不接触,形成小型动力吸振器,连接杆件4将系列小型动力吸振器串联起来,多个质量单元3的形状和质量可以相同,也可以不同,动力吸振器之间亦相互独立,仅通过连接杆件4将反作用力传递至支撑件2再到钢轨1,从而减低钢轨振动,此方案中连接杆件4与质量单元3是分离的,连接杆件4仅起到传递力的作用,不再视为一个刚性质量。所述连接杆件4与所述支撑件2的刚性连接可以为如图2、图3中所示刚性连接的任意一种或两种;所述连接杆件4与所述质量单元3的柔性连接可以为如图12、图13中所示柔性连接中的任意一种或两种。
优选的,如图4~8所示,作为本实用新型的一个较佳实施例,所述弹性层设置在所述支撑件上,连接杆件的两端嵌入所述弹性层,所述连接杆件与所述支撑件柔性连接,所述连接杆件与所述质量单元刚性连接。在该示例中,所述连接杆件与所述质量单元作为一个质量整体,支撑件、质量单元和弹性层之间组成单自由度振动系统。
作为本实用新型的示例,所述支撑件2与所述钢轨1通过粘阶层5粘接为一体,在所述连接杆件4两端的两个支撑件2中的至少一个上设置弹性层6,所述连接杆件4至少部分区域嵌入所述弹性层6,所述连接杆件4与所述质量单元3刚性连接,所述连接杆件4与所述质量单元3作为一个质量整体,质量单元3带动连接杆件4的振动将反作用力通过弹性层6传递至支撑件2再到钢轨1,从而减低钢轨振动,所述连接杆件4与所述支撑件2的柔性连接可以为如图4、图5、图6、图7、图8中的任意一种或几种或者其它通过弹性层6柔性连接的方式所示,所述连接杆件4与所述质量单元3刚性连接为如图14所示。
亦或者是,作为本实用新型的一个较佳实施例,在所述连接杆件与所述支撑件的连接处和所述连接杆件与所述质量单元的连接处均设置有弹性层,所述连接杆件与所述支撑件柔性连接,所述连接杆件与所述质量单元柔性连接。在该示例中,所述连接杆件4与所述质量单元3视为两个独立质量件,支撑件、质量单元和弹性层之间组成双质量双自由度振动系统;将连接杆件和/或质量单元也可以设置多个,多个支撑件、多个质量单元和多个弹性层之间在通长的连接杆件的串联作用下组成多质量多自由度振动系统。作为本实用新型的示例,所述支撑件2通过粘接层5或者固定夹具固定在所述钢轨1上,所述连接杆件4两端通过弹性层6与两个所述支撑件2柔性连接,所述连接杆件4与至少一个质量单元3通过弹性层6进行柔性连接,该设置便于形成多个响应峰值,使得子系统中能够有多个共振频率与主系统中的多个共振频率吻合一致,能够同时对应控制多个振动能量贡献大的频率,从而达到降低钢轨主振动水平目的。
优选的,所述钢轨阻尼动力吸振装置包括两个及两个以上的连接杆件4,两个或多个连接杆件4在与支撑件2的连接处被支撑件上刚性面隔开。两个或多个所述连接杆件4与支撑件2的连接处即可以均为刚性连接,也可以均为通过弹性层6进行柔性连接,也可以部分连接杆件4与支撑件2刚性连接,另外一部分连接杆件4与支撑件2柔性连接。如图5所示,所示连接杆件4设置两个,分别为第一连接杆401、第二连接杆402,所述第一连接杆401通过第三弹性单元603与所述支撑件2柔性连接,所述第二连接杆402通过第四弹性单元604与所述支撑件2柔性连接,两个或多个连接杆件4以及带动的质量单元在钢轨阻尼动力吸振装置中单独作用,互不耦合,两个或多个所述连接杆件4上串联的质量单元3可以相同,也可以互有差异,例如选择不同材料、不同刚度、不同大小的质量单元及连接杆件,两个或多个所述连接杆件4与所述质量单元3的连接既可以采用刚性连接,如图14所示;也可以为柔性连接,如图12或图13所示;其中两个或多个连接杆件4也能够同时与同一个质量单元3连接,如图13所示,所述第一连接杆401、第二连接杆402分别通过第一弹性单元601、第二弹性单元602与同一质量单元3柔性连接,所述第一弹性单元601与第二弹性单元602之间通过质量单元3的刚性面隔开。
该设置更好的实现本实用新型所述的钢轨阻尼动力吸振装置对钢轨振动的吸振效果,另一方面,也增加了阻尼材料的选择范围,有利于降低产品成本。
优选的,所述支撑件2上嵌入的连接杆件4、弹性层6的截面为圆形、矩形、多边形、三角形中的任意一种或几种,所述支撑件2与所述连接杆件4的刚性连接或者所述支撑件2与弹性层6的连接以及所述弹性层6与所述连接杆件4的连接采用全包围接触连接、或半包围接触连接、或点接触连接、或线接触连接或者面接触连接中的任意一种或几种,当采用半包围接触连接、或点接触连接、或线接触连接或者面接触连接等非全包围接触连接时,两两之间可以通过粘接或者第三连接件(如螺栓)等进行固定连接。作为本实用新型的示例,所述支撑件2与所述连接杆件4的刚性连接即可以采用如图2所示的全包围接触连接,也可以采用如图3所示的半包围接触连接;所述支撑件2与弹性层6的连接既可以采用如图4、图5所示的全包围连接,也可以采用如图6所示半包围连接,也可以采用如图7所示的面接触连接;所述弹性层6与所述连接杆件4的连接可以采用如图4、图5所示的全包围连接,也可以采用如图6所示半包围连接,也可以采用如图7所示的面接触连接,也可以采用如图8中所示的凹凸结构配合连接的结构进行连接。
优选的,作为本实用新型的一个较佳实施例,所述弹性层6与所述连接杆件4的连接采用半包围连接,在所述弹性层6上设置开口,所述连接杆件4设置在弹性层6上的开口内,如采用如图9所示的连接结构,所述弹性层6呈C字型或者凹槽型设置,所述连接杆件4设置在弹性层6上设置的开口内。该设置一方面提高连接杆件4与弹性层6装配的便捷性,同时也保证了本实用新型所述钢轨阻尼动力吸振装置的减振效果。
亦或者是,作为本实用新型的一个较佳实施例,所述弹性层6与所述连接杆件4的连接采用全包围连接,在所述弹性层6内设置连接槽,所述连接槽通呈异型状或者字母状、或文字状设置,如图10、图11设置,所述连接杆件4能够伸入所述连接槽内。该设置使所述质量单元3与所述弹性层6构成质量弹簧振动子系统对于耗散所述钢轨1主系统传递的振动能量的可靠性。
优选的,作为本实用新型的一个较佳实施例,在所述相邻两个支撑件之间设置至少两个质量单元,所述连接杆件与每个所述质量单元的连接处均设置有弹性层,所述相邻两个质量单元之间设置间隔。如图15所示,在所述两个支撑件2之间串联三个质量单元3,每个质量单元3均与所述连接杆件4通过弹性层6柔性连接;不同质量单元3与弹性层6构成控制不同频率振动的阻尼动力吸振子系统,其可以同时对应控制多个振动能量贡献大的频率,减振耗能效果更好。当然,基于本例的技术原理,质量单元也可以设置四个、五个甚至更多个,这些都基于本实用新型技术原理的简单变化,都在本实用新型要求的保护范围之中。
优选的,作为本实用新型的一个较佳实施例,还至少包含第三个支撑件,所述连接杆件串联多个支撑件,在至少一个所述支撑件上设置弹性层,所述连接杆件与至少一个所述支撑件柔性连接,所述质量单元设置在所述两个支撑件之间,所述质量单元与所述连接杆件进行刚性或者柔性连接。作为本实用新型的示例,所述质量单元3可以设置在每两个相邻的支撑件2之间,每个支撑件2两侧的质量单元3的设置数量可以相同,也可以不同,参照如图1所示,包含三个支撑件2,在每两个相邻的支撑件2之间均设置有质量单元3,在中间支撑件2的一侧设置两个质量单元,中间支撑件2的另一侧设置一个质量单元;也可以为每两个支撑件2之间设置一个或者多个质量单元3形成的吸振单元,如图16所示,包括第一支撑座201、第二支撑座202、第三支撑座203、第四支撑座204,所述第一支撑座201、第二支撑座202、第三支撑座203、第四支撑座204固定在所述钢轨1上,在所述第一支撑座201与第二支撑座202之间设置第一质量件301,所述第一支撑座201、第一质量件301、第二支撑座202形成第一吸振单元,在所述第三支撑座203与第四支撑座204之间设置第二质量件302,所述第三支撑座203、第二质量件302、第四支撑座204形成第二吸振单元,所述连接杆件4能够依次串联连接所述第一支撑座201、第一质量件301、第二支撑座202、第三支撑座203、第二质量件302、第四支撑座204。
作为本实用新型的实施例,所述连接杆件4与所述支撑件2、所述质量单元3的连接方式可以采用本实施中任意所述连接杆件4与所述支撑件2连接、所述连接杆件4与所述质量单元3的搭配,通过连接杆件4与支撑件2、质量单元3不同的连接组合,可以控制的振动频率范围更加广泛,例如,通过设置刚度较小的质量单元,其可以适用于控制更低频率的振动,通过设置刚度较大的质量单元,其可以适用于控制更高频率的振动,其实用性更强,本领域技术人员能够实施的配合连接方式均在本实用新型的保护范围之内。
实施例2,本实用新型还公开了一种钢轨阻尼器固定夹具,用于将钢轨阻尼动力吸振装置固定在钢轨1上,所述固定夹具包括连接底板8、压板7以及紧固件9,所述连接底板8设置在所述钢轨1的下方,所述压板7的一端与支撑件2接触连接,形成第一支点,所述连接底板8与所述压板7通过紧固件9竖向连接,形成第二支点,所述压板7的另一端支脚与连接底板8接触,形成第三支点,所述第二支点位于第一支点到第三支点之间,所述紧固件9通过自身的张紧力形成对第二支点的挤压力,使所述第一支点与第三支点产生反弯矩及反作用力,从而实现对所述支撑件2竖向或横向紧固压力。
优选的,所述第二支点到所述第一支点的距离不大于所述第二支点到所述第三支点的距离。
本实用新型所述的固定夹具,采用杠杆原理,通过设置至少一个约束支点,即第二支点,两个可动支点,即第一支点和第三支点,所述压板7与支撑件2接触约束并将支撑件2固定在钢轨1上,连接底板8与压板7通过紧固件9连接,通过紧固件9对约束支点施加预紧力,根据作用力与反作用力,两个可动支点必然产生反作用力,并且由于可动支点距离约束支点的力臂不同,产生的反作用力亦不同,将约束支点到第一支点的距离不大于约束支点到第二支点的距离的设置,施加在约束支点上的预紧力绝大部分传递给第一支点,即传递给压板7与支撑件2接触的一侧,从而达到压板7紧固支撑件2固定的目的。
本实用新型所述的钢轨阻尼器固定夹具结构简单,连接稳定,通过设置约束支点到两个可动支点的不同距离,将施加的预紧力绝大部分传递给压板与支撑件的接触侧,以使支撑件能够更加紧密的贴附于钢轨表面,从而提高振动传动效率,并且本实用新型所述的钢轨阻尼器固定夹具能够适用于不同外形和尺寸的钢轨阻尼动力吸振装置,以便适合安装于不同的钢轨型号和轨道结构,适用范围广。
作为本实用新型的示例,所述支撑件2的内侧为靠近轨腰102的一侧,所述支撑件2的外侧为远离轨腰102的一侧;同样的,所述压板7的内侧为靠近轨腰102的一侧,所述压板7的外侧为远离轨腰102的一侧。
优选的,作为本实用新型的一个较佳实施例,所述支撑件2的内侧面与钢轨1的轨腰102接触,支撑件2的底面与钢轨1的下侧翼103接触,所述压板7与所述支撑件2的顶面或者外侧面中的至少一面接触约束。
作为本实用新型的示例,如图17所示,所述压板7包括压接部701,所述压接部701形成在所述压板7靠近钢轨1一侧的端部,所述压接部701压接在所述支撑件2的顶面上。该设置由于所述连接底板8与压板7通过紧固件9的上下紧固对所述压板7形成向下的预紧力,所述压板7的内侧段直接与钢轨阻尼装置接触,并且对其形成向下的预紧力,达到固定稳定的目的。
作为本实用新型的示例,所述压板7与所述支撑件2的外侧面进行接触约束时,所述压板7与所述支撑件2的外侧的接触位置为所述支撑件2侧面的上部位置、中间位置、下部位置中的任意一处或多处。所述压板7与所述支撑件2的外侧接触可以为所述压板7的端部的抵接部707抵接在所述支撑件2外侧表面,或者是所述压板7的抵接部707能够伸入在所述支撑件2外侧设置的限位槽205中,如图18及图19所示,在所述支撑件2的外侧设置限位槽205,所述抵接部707在所述紧固件9的紧固过程中能够伸入所述限位槽205内对支撑件2进行限位。优选的,在所述压板7上设置限位板708,所述限位板708在所述紧固件9的紧固过程中能够与所述支撑件2的外侧面紧贴连接,所述限位板708设置在所述紧固件9与所述支撑件2之间。该设置进一步提高了压板7与所述支撑件2紧固连接的可靠性和稳定性,避免钢轨阻尼动力吸振装置在减振过程中发生晃动,保证吸振装置的减振减噪效果。
优选的,作为本实用新型的一个较佳实施例,所述压板7包括压接部701、侧向顶紧部702和固定连接部703,所述固定连接部703一端与所述侧向顶紧部702连接,另一端与所述连接底板8连接,所述压接部701压接在所述支撑件2的顶面上,所述侧向顶紧部702紧贴在所述支撑件2的外侧面上,所述紧固件9的上端与所述固定连接部703紧固连接。作为本实用新型的示例,如图20~22所示,所述紧固件9与所述固定连接部703通过紧固螺母12进行紧固,一方面便于安装以及紧固调节,另一方面也降低了生产成本,将压板7与支撑件2的顶面和外侧面同时限位固定,进一步提高了压板在紧固件的紧固作用下对支撑件限位的稳定性。
进一步的,所述固定连接部703呈弯折状设置,在所述紧固件9与所述固定连接部703的弯折连接处设置楔形块10。该设置使得紧固件9与固定连接部703的接触面为水平面,进一步提高了紧固件9对压板7的调节紧固效果,避免连接松动或者滑动。作为本实用新型的示例,如图17~19所示,所述压板7包括弯折板706,所述弯折板706上表面至少部分水平设置,形成水平部706a,所述紧固件9穿过弯折板706的水平部706a后被紧固螺母12固定;若所述紧固件9穿过固定连接部703的弯折部或者弯折板706的弯折部时,则在压板7的上表面设置楔形块10,所述楔形块10与所述紧固件9的连接面呈水平设置,优选的,在所述紧固螺母12与水平部706a或者楔形块10的连接处,设置垫片13,进一步提高螺栓连接的紧固性。
亦或者是,如图27~28所示,所述紧固件9上设置第一插接孔901、第二插接孔902,所述第一插接孔901与所述第二插接孔902呈上下状设置,所述紧固件9通过所述第一插接孔901套接在所述连接底板8上,所述紧固件9通过所述第二插接孔902套接在压板7上,所述楔形块10能够伸入第二插接孔902内固定所述压板7。该设置取消了螺栓紧固件,通过锤击楔形块10实现压板7的压紧固定,减少了零件设置,提高装配效率。
作为本实用新型的示例,在所述连接底板8包括底板本体801,在所述底板本体801上设置第一连接孔802,对应的,在所述固定连接部703上设置调节孔705,所述紧固件9能够依次穿过所述第一连接孔802、调节孔705后被固定。作为本实用新型的示例,所述第一连接孔802和/或所述调节孔705呈长圆孔或者长槽孔设置,该设置便于紧固件9与压板7相对位置的调节,一方面便于安装,另一方面提高了本实用新型的适用性。
作为本实用新型的一个较佳实施例,如图26所示,在所述连接底板8上设置钩接部803,所述钩接部803钩结在所述下侧翼103的上表面。该设置便于连接底板8与钢轨1装配时进行定位,同时避免连接底板8在钢轨1的振动作用下发生位移,保证在钢轨上设置的钢轨阻尼动力吸振装置使用时的可靠性。
优选的,作为本实用新型的一个较佳实施例,所述压板7远离所述支撑件2的一端与所述连接底板8一体成型或者铰接固定。如图17~19所示,所述压板7远离所述支撑件2的一端与所述连接底板8一体成型,该设置提高了本实用新型所述钢轨阻尼器固定夹具通过压板7固定所述支撑件2的快捷性;进一步的压板7远离所述支撑件2的一端与所述连接底板8铰接固定,该设置提高了本实用新型所述钢轨阻尼器固定夹具通过压板7固定所述支撑件2的适用性,优选的,如图23~25所示,所述压板7远离所述支撑件2的一端形成铰接连接部704,所述铰接连接部704呈水平状设置,对应的,在所述连接底板8上设置第二连接孔803,连接件11能够穿过所述第二连接孔803后对所述铰接连接部704进行支撑固定。作为本实用新型的示例,所述第一连接孔802、所述第二连接孔803在所述连接底板8上沿着所述钢轨1的中心线各设置一个,该设置使得同一个连接底板8能够将两个所述的压板7分别固定至两个支撑件2上,减少了零件的设置,节约成本,便于装配,连接稳定。
虽然本实用新型披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种钢轨阻尼动力吸振装置,其特征在于,包含
至少两个支撑件,支撑件固定在所述钢轨上;
至少一个以相对于钢轨平行方向布置的连接杆件,连接杆件将支撑件及质量单元两者,以刚性直接连接或弹性层柔性间接连接的方式贯通起来,形成激励力传递的桥架及通道;
至少一个弹性层,弹性层至少将连接杆件、支撑件、质量单元三者之中的两者分隔开来;
所述弹性层(6)设置在支撑件(2)与连接杆件(4)的连接处和/或连接杆件(4)与质量单元(3)的连接处,所述连接杆件(4)至少部分嵌入所述弹性层中。
2.根据权利要求1所述的钢轨阻尼动力吸振装置,其特征在于,所述支撑件以相对于钢轨长度方向垂直的方式沿钢轨长度方向布置,所述支撑件至少一侧面与钢轨面相接触,所述支撑件粘接或者通过固定夹具固定在所述钢轨上。
3.根据权利要求1所述的钢轨阻尼动力吸振装置,其特征在于,所述弹性层设置在所述质量单元上,所述连接杆件的部分区域嵌入所述弹性层,所述连接杆件与所述支撑件刚性连接,所述连接杆件与所述质量单元柔性连接。
4.根据权利要求1所述的钢轨阻尼动力吸振装置,其特征在于,所述弹性层设置在所述支撑件上,连接杆件的两端嵌入所述弹性层,所述连接杆件与所述支撑件柔性连接,所述连接杆件与所述质量单元刚性连接。
5.根据权利要求1所述的钢轨阻尼动力吸振装置,其特征在于,在所述连接杆件与所述支撑件的连接处和所述连接杆件与所述质量单元的连接处均设置有弹性层,所述连接杆件与所述支撑件柔性连接,所述连接杆件与所述质量单元柔性连接。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的钢轨阻尼动力吸振装置,其特征在于,所述钢轨阻尼动力吸振装置包括两个或两个以上的连接杆件(4),两个或多个所述连接杆件(4)在与支撑件(2)的连接处被支撑件上刚性面隔开。
7.根据权利要求1所述的钢轨阻尼动力吸振装置,其特征在于,在相邻两个所述支撑件之间设置至少两个质量单元,所述连接杆件与每个所述质量单元的连接处均设置有弹性层,所述相邻两个质量单元之间设置间隔。
8.根据权利要求1或7所述的钢轨阻尼动力吸振装置,其特征在于,还至少包含第三个支撑件,所述连接杆件串联多个支撑件,在至少一个所述支撑件上设置弹性层,所述连接杆件与至少一个所述支撑件柔性连接,所述质量单元设置在所述两个支撑件之间,所述质量单元与所述支撑件不接触,所述质量单元与所述连接杆件进行刚性或者柔性连接。
9.根据权利要求1所述的钢轨阻尼动力吸振装置,其特征在于,所述支撑件(2)上嵌入的连接杆件(4)、弹性层(6)的截面为圆形、矩形、多边形、三角形中的任意一种或几种。
10.根据权利要求1所述的钢轨阻尼动力吸振装置,其特征在于,所述支撑件(2)与所述连接杆件(4)的刚性连接或者所述支撑件(2)与弹性层(6)的连接以及所述弹性层(6)与所述连接杆件(4)的连接采用全包围接触连接、或半包围接触连接、或点接触连接、或线接触连接或者面接触连接中的任意一种或几种。
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---|---|---|---|
CN201921603109.9U CN211645788U (zh) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | 一种钢轨阻尼动力吸振装置 |
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CN211645788U true CN211645788U (zh) | 2020-10-09 |
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CN201921603109.9U Active CN211645788U (zh) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | 一种钢轨阻尼动力吸振装置 |
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CN (1) | CN211645788U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023240894A1 (zh) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | 浙江天铁实业股份有限公司 | 一种可调式钢轨吸振器及钢轨吸振系统 |
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2019
- 2019-09-25 CN CN201921603109.9U patent/CN211645788U/zh active Active
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