吸声结构、吸声组件及组装系统的制作方法

本实用新型涉及吸声降噪技术领域，具体而言，涉及一种吸声结构、吸声组件及组装系统。

背景技术：

目前，高速铁路及城市轨道交通的噪声问题日益受到各方关注，如何降低铁路环境噪声一直都是环境保护工作者的重要任务之一。在现有技术中，通常在轨道板上设置由陶粒混凝土、珍珠岩混凝土或膨胀混凝土形成的吸声结构对轨道板进行吸声、降噪。

然而，由于颗粒与硅酸盐水泥结合减小了混凝土的密实度，降低了吸音板的强度，难以形成共振空腔，采用上述材料制成的吸声结构在长期环境作用下颗粒容易剥落，仅依靠多孔吸声的降噪效果较差，高速车辆运行过程中仍然存在较大的噪声，对沿线居民产生了环境污染。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种吸声结构、吸声组件及组装系统，以解决现有技术中吸声结构的吸声、降噪效果较差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于轨道的吸声结构，吸声结构设置在轨道的轨道板或道床上，吸声结构具有吸声腔，以用于吸收轨道板或道床所处环境内产生的噪声，其中，吸声腔的至少一部分腔壁由泡沫金属制成。

进一步地，吸声结构包括：浇注部，第一吸声部，浇注部位于轨道板与第一吸声部之间且包覆至少一部分第一吸声部，第一吸声部朝向轨道板的一侧具有凹部，凹部与浇注部之间形成吸声腔。

进一步地，浇注部为L形或者U形结构。

进一步地，吸声结构还包括：至少一个第二吸声部，沿吸声腔的高度和/或宽度方向设置在吸声腔内，以将吸声腔分隔成多个子腔体。

进一步地，第一吸声部和/或第二吸声部由泡沫金属制成。

进一步地，第二吸声部为多个，且各第二吸声部的孔径和/或孔隙率不同。

进一步地，吸声结构还包括：辅助吸声部，位于第一吸声部和/或第二吸声部与浇注部之间，辅助吸声部与第一吸声部和/或第二吸声部胶接或者紧固连接，辅助吸声部朝向轨道板的侧面具有用于安装排水法兰的安装槽。

进一步地，辅助吸声部为L形或者U形结构。

进一步地，辅助吸声部为木丝板。

进一步地，吸声结构还包括：保护件，盖设在第一吸声部远离轨道板的一侧；多个连接件，通过多个连接件将保护件与第一吸声部连接，且多个连接件沿第一吸声部的长度方向间隔设置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种吸声组件，包括上述的吸声结构，吸声组件包括多个吸声结构，多个吸声结构沿轨道的宽度和/或延伸方向依次排列设置在轨道的轨道板上。

进一步地，沿轨道的延伸方向，相邻的两个吸声结构之间卡接或者插接。

进一步地，吸声组件中的至少部分吸声结构为立方体结构，吸声组件中的至少部分吸声结构具有避让轨道的承轨台的避让缺口。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种组装系统，包括上述的吸声组件，组装系统还包括轨道，其中，吸声组件压设在轨道的轨道板上。

进一步地，吸声组件包括多个第一吸声结构和多个第二吸声结构，且第一吸声结构为立方体结构，第二吸声结构具有避让轨道的承轨台的避让缺口，沿轨道的延伸方向，多个第一吸声结构位于轨道的两个钢轨之间，且多个第一吸声结构和多个第二吸声结构分别位于钢轨的两侧。

应用本实用新型的技术方案，吸声结构设置在轨道的轨道板或道床上，吸声结构具有吸声腔，以用于吸收轨道板或道床所处环境内产生的噪声，其中，吸声腔的至少一部分腔壁由泡沫金属制成。这样，泡沫金属具有多个孔状结构，能够进行微孔消声、降噪，以对轨道板所处环境进行吸声，且吸声腔的至少一部分腔壁由该泡沫金属制成。在位于轨道板上的车辆行驶过程中，吸声腔通过泡沫金属上的多个孔状结构与轨道板所处环境进行连通，以实现空腔共振吸声，进一步降低了轨道板所处环境内产生的噪声，进而解决了现有技术中吸声结构的吸声、降噪效果较差的问题，改善沿线居民的居住环境。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的吸声结构的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1中的吸声结构去除浇注部后的主视图；

图3示出了图2中的吸声结构去除部分辅助吸声部后的主视图；

图4示出了根据本实用新型的第二吸声结构的实施例的立体结构示意图；以及

图5示出了根据本实用新型的组装系统的实施例的立体结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、轨道板；20、吸声结构；211、吸声腔；212、第一吸声部；213、第二吸声部；22、浇注部；23、辅助吸声部；24、保护件；25、连接件；26、避让缺口；30、承轨台；40、钢轨；50、紧固件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决吸声结构设置在轨道的轨道板上，吸声结构具有吸声腔，以用于吸收轨道板上产生的噪声，本申请提供了一种吸声结构、吸声组件及组装系统。

如图1至图4所示，吸声结构设置在轨道的轨道板10上，吸声结构具有吸声腔211，以用于吸收轨道板10所处环境内产生的噪声，其中，吸声腔211的至少一部分腔壁由泡沫金属制成。

应用本实施例的技术方案，泡沫金属具有多个孔状结构，能够进行微孔消声、降噪，以对轨道板10所处环境进行吸声，且吸声腔211的至少一部分腔壁由该泡沫金属制成。在位于轨道板10上的车辆行驶过程中，吸声腔211通过泡沫金属上的多个孔状结构与轨道板10所处环境进行连通，以实现空腔共振吸声，进一步降低了轨道板10所处环境内产生的噪声，同时声音在多层泡沫金属之间传递时，不同相位声波相互抵消，使轨道板10所处环境内产生的噪声进一步降低，进而解决了现有技术中吸声结构的吸声、降噪效果较差的问题，改善沿线居民的居住环境。

在本实施例中，由泡沫金属制成的吸声结构具有较好的结构强度，轻质且耐候性强，能够弥补目前用于铁路轨道吸声结构自身吸音降噪能力不足，强度低、结构过重、耐候性差的问题，且在0～5000Hz的频带范围内实现了非常好的吸音效果。

在附图中未示出的其他实施方式中，吸声结构设置在轨道的道床上，吸声结构具有吸声腔，以用于吸收道床所处环境内产生的噪声，其中，吸声腔的至少一部分腔壁由泡沫金属制成。这样，泡沫金属具有多个孔状结构，能够进行微孔消声、降噪，以对道床所处环境进行吸声，且吸声腔的至少一部分腔壁由该泡沫金属制成。在位于道床上的车辆行驶过程中，吸声腔通过泡沫金属上的多个孔状结构与道床所处环境进行连通，以实现空腔共振吸声，进一步降低了道床所处环境内产生的噪声，同时声音在多层泡沫金属之间传递时，不同相位声波相互抵消，使道床所处环境内产生的噪声进一步降低，进而解决了现有技术中吸声结构的吸声、降噪效果较差的问题，改善沿线居民的居住环境。

可选地，在第二吸声腔211内填充碎石，形成新的多孔吸声部。

如图1所示，吸声结构包括浇注部22及第一吸声部212。其中，浇注部22位于轨道板10与第一吸声部212之间且包覆至少一部分第一吸声部212，第一吸声部212朝向轨道板10的一侧具有凹部，凹部与浇注部22之间形成吸声腔211。上述结构的结构简单，容易加工，且使得吸声结构的结构更加稳固，延长吸声结构的使用寿命。

具体地，第一吸声部212为槽状结构(U型结构)且与浇注部22之间形成吸声腔211，且第一吸声部212由泡沫金属制成。其中，吸声结构的浇注部22与轨道板10贴合设置，由泡沫金属制成的第一吸声部212能够吸收车辆的轮毂处产生的噪声，以对轨道板10所处环境进行吸声、降噪。

如图1所示，浇注部22为L形结构。具体地，浇注部22包括顺次连接的第一段和第二段，且第一段与第二段呈夹角设置，第一吸声部212的一个侧壁与第一段连接，第二吸声部213的开口处被第二段封闭，以形成吸声腔211。上述结构的结构简单，容易加工、实现。

需要说明的是，浇注部22的形状不限于此，只要能够与第一吸声部212形成吸声腔211即可。可选地，浇注部22为U形结构。上述结构的结构简单，容易实现、加工。

可选地，吸声结构还包括多个第二吸声部213。其中，多个第二吸声部213沿吸声腔211的高度和宽度方向设置在吸声腔211内，以将吸声腔211分隔成多个子腔体。如图1至图4所示，吸声结构还包括两个第二吸声部213，且第二吸声部213呈板状。一个第二吸声部213沿吸声腔211的高度方向设置，另一个第二吸声部213沿吸声腔211的宽度方向设置，以将吸声腔211分隔成四个子腔体。这样，上述设置使得吸声腔211内形成多个子空气共振体，进一步提升吸声结构的吸声、降噪效果。

在附图中未示出的其他实施方式中，多个第二吸声部仅沿吸声腔的高度方向设置在吸声腔内，以将吸声腔分隔成多个子腔体。这样，在吸声腔的高度方向上，多个第二吸声部将第二吸声腔分隔成多个子腔体，进而使得吸声腔内形成多个空气共振体，进一步提升吸声结构的吸声、降噪效果。

在附图中未示出的其他实施方式中，多个第二吸声部仅沿吸声腔的宽度方向设置在吸声腔内，以将吸声腔分隔成多个子腔体。这样，在吸声腔的宽度方向上，多个第二吸声部将第二吸声腔分隔成多个子腔体，进而使得吸声腔内形成多个空气共振体，进一步提升吸声结构的吸声、降噪效果。

需要说明的是，第二吸声部213的个数及设置位置不限于此，只要能够将吸声腔211分隔成多个子腔体即可。可选地，吸声结构包括三个、四个或多个第二吸声部213。可选地，沿吸声腔211的高度方向上的第二吸声部213的个数或等于沿吸声腔211的宽度方向上的第二吸声部213的个数。

在本实施例中，第一吸声部212和第二吸声部213均由泡沫金属制成。

在附图中未示出的其他实施方式中，第一吸声部由泡沫金属制成，第二吸声部由木材制成。这样，上述结构的结构简单，容易加工，且能够将吸声腔分隔成多个子腔体，提升吸声结构的消声、降噪效果即可。

需要说明的是，第二吸声部213的材料类型不限于此。可选地，第二吸声部213由塑料或泡沫铜制成。

可选地，泡沫金属为泡沫铝。具体地，泡沫铝具有质轻、隔声性能及吸声性能好、易加工及易安装等特性，进而提升了吸声结构的吸声、降噪性能。

可选地，泡沫铝的孔隙率为70～98.5％、孔径为0.5～3mm且通孔率为10～70％。

可选地，第二吸声部213为多个，且各第二吸声部213的孔径和孔隙率不同。如图1至图4所示，第二吸声部213为两个，且两个第二吸声部213的孔径和孔隙率不同。这样，在噪声在吸声结构内传导的过程中，穿过不同特性的第二吸声部213及子腔体，增强微孔吸声、共振吸声和衍射吸声效果。

在本实施例中，第一吸声部212与第二吸声部213通过紧固件50连接。这样，上述设置使得第一吸声部212与第二吸声部213的连接更加稳固，提升吸声结构的结构稳定性，延长吸声结构的使用寿命。

如图1所示，吸声结构还包括辅助吸声部23。其中，辅助吸声部23位于第一吸声部212与浇注部22之间，辅助吸声部23与第一吸声部212胶接，辅助吸声部23朝向轨道板10的一面及吸声结构背离钢轨一侧。这样，上述设置能够进一步提升吸声结构的吸声、降噪效果，改善沿线居民的生活环境。

在本实施例中，不同特性的泡沫铝、吸声腔211、辅助吸声部23及加入其它辅助吸声体(如碎石)组合应用，实现多种降噪方式组合应用，达到了理想的吸声降噪效果。

需要说明的是，辅助吸声部23与第一吸声部212的连接方式不限于此。可选地，辅助吸声部23与第一吸声部212紧固连接。上述连接方式使得辅助吸声部23与第一吸声部212的连接更加稳固，进而提升吸声结构的结构稳定性，延长吸声结构的使用寿命。

如图1所示，辅助吸声部23为L形结构。具体地，辅助吸声部23包括顺次连接的第一辅助吸声段和第二辅助吸声段，且第一辅助吸声段与第二辅助吸声段呈夹角设置，第一吸声部212的一个侧壁与第一辅助吸声段连接，第二吸声部213的开口处被第二辅助吸声段封闭，以形成吸声腔211。上述结构的结构简单，容易加工、实现。

可选地，第一辅助吸声段和第二辅助吸声段为分体结构。

需要说明的是，辅助吸声部23的形状不限于此。可选地，辅助吸声部23为U形结构。上述结构的结构简单，容易实现、加工。

在本实施例中，辅助吸声部23为木丝板。其中，木丝板是纤维吸声材料中的一种具有开孔结构的硬质板，具有吸声、防潮、防火等特点，且木丝板具有较好的强度和刚度，价格低廉。

如图1所示，吸声结构还包括保护件24及多个连接件25。其中，保护件24盖设在第一吸声部212远离轨道板10的一侧。通过多个连接件25将保护件24与第一吸声部212连接，且多个连接件25沿第一吸声部212的长度方向间隔设置。这样，保护件24能够减小第一吸声部212的表面受到冲击，增强结构受力，进一步延长吸声结构的使用寿命。同时，通过多个连接件25将第一吸声部212与保护件24连接在一起，进而使得吸声结构的安装更加简便，容易，降低工作人员的劳动强度。

需要说明的是，保护件24与第一吸声部212的连接方式不限于此。可选地，保护件24与第一吸声部212胶接。

可选地，保护件24为板状结构，且其厚度为7mm。

可选地，保护件24为玻璃钢格栅。其中，玻璃钢格栅由树脂材料制作而成。

本申请还提供了一种吸声组件(未示出)，包括上述的吸声结构，吸声组件包括多个吸声结构20，多个吸声结构20沿轨道的宽度和延伸方向依次排列设置在轨道的轨道板10上。在本实施例中，多个吸声结构20沿轨道的宽度和延伸方向紧密设置，以对轨道进行吸声、降噪处理，改善了沿线居民的生活环境。

需要说明的是，吸声组件主要应用于无砟轨道，用于对无砟轨道进行吸声、降噪。

在本实施例中，沿轨道的延伸方向，相邻的两个吸声结构20之间卡接。具体地，其中一个吸声结构20的侧面具有突出部，与其相邻的另一个吸声结构20的侧面具有凹槽，突出部伸入凹槽内，以实现相邻的两个吸声结构20之间的连接。上述连接方式较为简单，使得相邻的两个吸声结构20之间的安装或者拆卸更加容易、方便。

需要说明的是，相邻的两个吸声结构20之间的连接方式不限于此。可选地，两个吸声结构20之间卡接。上述连接方式较为简单，使得相邻的两个吸声结构20之间的安装或者拆卸更加容易、方便。

在本实施例中，吸声组件中的至少部分吸声结构20为立方体结构，吸声组件中的至少部分吸声结构20具有避让轨道的承轨台30的避让缺口26。这样，上述设置能够增大吸声组件与轨道板10的接触面积，提升吸声组件对轨道板10所处环境的吸声、降噪效果。同时，上述设置使得装配后的轨道的外观更加美观，结构更加紧凑。

如图5所示，本申请还提供了一种组装系统，包括上述的吸声组件，组装系统还包括轨道，其中，吸声组件压设在轨道的轨道板10上。

如图5所示，吸声组件包括多个第一吸声结构和多个第二吸声结构，且第一吸声结构为立方体结构，第二吸声结构具有避让轨道的承轨台30的避让缺口26，沿轨道的延伸方向，多个第一吸声结构位于轨道的两个钢轨40之间，且多个第一吸声结构和多个第二吸声结构分别位于钢轨40的两侧。具体地，第一吸声结构位于两个钢轨40之间，第二吸声结构位于钢轨40的一侧，进而保证轨道板10的上表面被吸声组件充分覆盖，提升吸声组件的吸声、降噪效果。

可选地，第二吸声结构呈T字形。

本申请还提供了一种用于加工吸声结构的加工工艺，加工工艺为：采用泡沫金属加工制作具有吸声腔211的吸声结构20，且吸声腔211的至少一部分腔壁由泡沫金属制成。

在本实施例中，泡沫金属具有多个孔状结构，能够进行微孔消声、降噪，以对轨道板10所处环境进行吸声。同时，吸声腔211通过泡沫金属上的多个孔状结构与轨道板10所处环境进行连通，以实现空腔共振吸声，进一步降低了轨道板10所处环境内产生的噪声，进而解决了现有技术中吸声结构的吸声、降噪效果较差的问题，改善沿线居民的居住环境。

其中，泡沫金属为泡沫铝，且泡沫铝的密度为0.2-0.6g/cm³，通过特定工艺制作出泡沫铝板，以围绕形成吸声腔211。在制作过程中，通过对原料的品质及用量、辅料的品质及用量、模型的控制、设备调控及生产工艺中对温度、湿度、时间的整体控制制作出不同密度、孔隙率、孔径、通孔率的泡沫铝材料，以制作出符合不同吸声要求的吸声结构20。

在本实施例中，加工工艺包括：

步骤S1，采用泡沫金属制作具有凹部的第一吸声部212和第二吸声部213，且使得第二吸声部213沿吸声腔211的高度和宽度方向设置在吸声腔211内。这样，上述设置使得吸声腔211内形成多个子空气共振体，进一步提升吸声结构20的吸声、降噪效果。

在本实施例中，加工工艺还包括在步骤S1之后的步骤S2：

通过胶接的方式将辅助吸声部23与第一吸声部212进行连接，以使一部分辅助吸声部23与至少一部分第一吸声部212贴合设置，另一部分辅助吸声部23与第一吸声部212之间形成吸声腔211。这样，上述设置能够进一步提升吸声结构的吸声性能，以降低车辆行驶过程中产生的噪声。

在本实施例中，在步骤S2中，根据吸声腔211所需容积确定另一部分辅助吸声部23与第一吸声部212远离辅助吸声部23的壁面之间的距离。具体地，通过改变另一部分辅助吸声部23与第一吸声部212的远离辅助吸声部23的壁面之间的距离即可确定吸声腔211的容积、尺寸，以适应不同轨道板10尺寸的吸声、降噪。

在本实施例中，加工工艺还包括在步骤S2之后的步骤S3：

沿吸声结构20的高度方向，各连接件25的一端与保护件24紧密连接，各连接件25的另一端与第一吸声部212的靠近轨道的轨道板10的表面紧密连接，且多个连接件25沿第一吸声部212的长度方向间隔设置。这样，通过上述设置将保护件24与第一吸声部212连接在一起，使得二者的连接更加紧密。

具体地，连接件25采用厚度为2mm的铝板折弯工艺制作成型。

在本实施例中，加工工艺还包括在步骤S3之后的步骤S4：

步骤S41：将第一吸声部212、第二吸声部213、辅助吸声部23及保护件24形成的整体结构放入模具中，且使得模具内的排水法兰安装在辅助吸声部23的安装槽内，以进行排水；

步骤S42：从模具的一侧注入浇注材料，以对放置在模具中的整体结构进行浇注并形成浇注部22，浇注完成后形成吸声结构20；

步骤S41：对浇注完成的吸声结构20进行脱模操作。

具体地，将装配完成后的第一吸声部212、第二吸声部213、辅助吸声部23及保护件24放入模具中，以对上述结构形成的整体结构进行浇注。其中，保证模具内设置的排水法兰安装在辅助吸声部23的安装槽内，实现顺畅的排水。之后，在整体结构的一侧注入浇注材料进行浇注，以形成浇注部22，待浇注材料凝固后形成吸声结构20。最后，对浇注完成的吸声结构20进行脱模，则完成吸声结构20的加工。

可选地，在排水法兰与辅助吸声部23的安装槽之间设置有过滤网。

在本实施例中，由于泡沫铝本身为多孔金属材料，具有优异的吸音、降噪能力。通过对第二吸声部213的通孔率及结构形式、空腔尺寸及泡沫铝板材本身参数的控制，使吸声结构20的吸音降噪能力更为优异。其中，吸声结构20中连接件25的分布、浇注材料的浇注也使吸声结构20的整体强度得到提升。同时，由于泡沫铝材料本身的特性使吸声结构20具备轻质且耐候性强的特点，进而能够弥补目前用于铁路轨道吸声降噪结构自身吸音降噪能力不足，强度低、结构过重及耐候性差的问题。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

泡沫金属具有多个孔状结构，能够进行微孔消声、降噪，以对轨道板所处环境进行吸声，且吸声腔的至少一部分腔壁由该泡沫金属制成。在位于轨道板上的车辆行驶过程中，吸声腔通过泡沫金属上的多个孔状结构与轨道板所处环境进行连通，以实现空腔共振吸声，进一步降低了轨道板所处环境内产生的噪声，进而解决了现有技术中吸声结构的吸声、降噪效果较差的问题，改善沿线居民的居住环境。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。