列车阻尼车轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种列车阻尼车轮，属于交通运输领域。
【背景技术】
[0002]伴随着城市轨道交通的快速发展，轮轨噪声是轨道交通对环境影响的主要噪声源。列车轮轨滚动噪声是由于轮轨表面的不平顺激发轮轨振动进而通过空气传播而产生的。
[0003]轮轨噪声源主要由车轮和钢轨两大部分组成。现有的降低铁路车轮噪声辐射的途径主要有:一是根据声学原理，通过车轮外形优化设计降低车轮噪声。此种方法有效，但由于轮轨激励比较复杂，受到很多的限制，并且须对现有的车轮做大幅度的形状进行改变，其工作量大和推广应用难度很大。二是在车轮结构上附加降噪装置或者材料，如在车轮辐板表面喷涂约束阻尼等。阻尼约束层的阻尼材料为高聚合物，其减振降噪机理是:在很窄的玻璃态变区内，聚合物的模量大幅度降低，显示力学阻尼特性，这时聚合物具有足够高的损耗因子，能够大量的吸收振动能量，从而降低车轮的振动。阻尼约束层通过降低车轮振动来降低噪声，但车轮的高速旋转和复杂恶劣的行车环境容易使约束阻尼与车轮辐板之间的粘贴层容易失效，发生剥离，所以就需要人力和物力资源定期的检测和给车轮表面喷涂约束阻尼。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种列车阻尼车轮，该车轮可减少车轮的振动，抑制噪声产生，阻碍噪声传播，降噪效果好，易于安装，不改变车轮主体形状，推广实施容易。
[0005]本发明实现其发明目的采取的技术方案是:一种阻尼车轮，包括幅板、轮辋和轮毂，其结构特点是:所述幅板两侧均通过螺栓从内到外依次固定圆环形的内金属板、粘弹性阻尼层和外金属板；
[0006]所述圆环形的内金属板、粘弹性阻尼层和外金属板的环宽相同，且圆环的内周面和外周面不与车轮接触。
[0007]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0008]一、由金属板将粘弹性阻尼层安装在轮辋的两侧，避免了由于车轮的高速旋转和复杂恶劣的行车环境使约束阻尼与车轮之间的粘贴层失效，从而发生约束阻尼从车轮幅板表面剥离的情况出现。
[0009]二、圆环形的金属板和粘弹性阻尼层固定在轮辋两侧，将车轮辐射噪声最主要的区域完全覆盖住，从传播路径上阻碍噪声向周围空间的辐射。
[0010]三、圆环形金属板的外周面和内周面不与车轮直接接触，防止了车轮轮辋的振动直接传到阻尼结构的外金属板，抑制了噪声的产生。
[0011]四、相邻的两金属板之间的粘弹性阻尼层能够传递结构力，当车轮在滚动过程中发生振动时，车轮轮辋与轮辐产生变形，使粘弹性阻尼层两侧的金属板产生相对运动，在粘弹性阻尼层形成周期性剪应变，将机械能转变为热能而耗散振动能量，减少了车轮的振动，从而抑制噪声的产生。
[0012]五、、本发明的仅在原有整体车轮的基础上、增加了金属板和粘弹性阻尼层，并未对车轮主体的形状和结构没有发生实质性改变，因此没有增加安全隐患，而且容易推广实施；且在车轮辐板两侧均增加了金属板和粘弹性阻尼层后，车轮的总重量增加得较少，对列车簧下质量增加影响较小。
[0013]总之，本发明既能从根本上抑制噪声的产生，也能阻碍噪声的传播，降噪效果好。
[0014]进一步，本发明所述外金属板的内表面设置有条形的外板凸起，每两个外板凸起之间的内金属板外表面上设置两个条形的内板凸起。
[0015]这些凸起增加了金属板和粘弹性阻尼层的接触面积，两侧的金属板的相对运动更容易引起粘弹性阻尼层的周期性剪应变，从而加强了粘弹性阻尼层将机械能转变为热能而耗散振动能量的效果，抑制车轮整体的振动，明显减少车轮的振动噪声辐射。
[0016]进一步，本发明所述内板凸起和外板凸起从圆环的外周到内周呈由密变疏的分布。
[0017]这样的设计符合车轮垂直表面的振动从轮辋到轮毂逐渐减小特点。
[0018]进一步，本发明所述螺栓的螺帽和螺母与外金属板外表面之间均设置有橡胶圈。
[0019]这样，外金属板和螺栓不直接接触，减少振动在螺栓和外板之间的传递，阻碍了噪声的产生和传播。
[0020]进一步，本发明所述的内金属板和外金属板的厚度为0.5?2mm，粘弹性阻尼层的厚度为0.5?1.5_。
[0021]这样，既保证了金属板的强度、刚度和粘弹性阻尼层的降噪效果，同时也未对车轮质量增加过大负担。
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步描述。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例一的车轮截面的剖视结构示意图。
[0024]图2为图1中A处局部放大图。
[0025]图3为图1中B处局部放大图。
[0026]图4为本发明实施例一的缩小装配分解示意图。
【具体实施方式】
[0027]实施例一
[0028]图1至图4示出，本发明的一种【具体实施方式】是:一种阻尼车轮，包括幅板1、轮辋2和轮毂3，其结构特点是:所述幅板I两侧均通过螺栓7从内到外依次固定圆环形的内金属板4、粘弹性阻尼层5和外金属板6 ；
[0029]所述圆环形的内金属板4、粘弹性阻尼层5和外金属板6的环宽相同，且圆环的内周面和外周面不与车轮接触。
[0030]本例中所述外金属板6的内表面设置有条形的外板凸起6a，每两个外板凸起6a之间的内金属板4外表面上设置两个条形的内板凸起4a。
[0031]本例中所述螺栓7的螺帽7a和螺母7b与外金属板6外表面之间均设置有橡胶圈8。
[0032]本例中所述的内金属板4和外金属板6的厚度为0.5?2mm，粘弹性阻尼层5的厚度为0.5?1.5mm。
[0033]实施例二
[0034]本例与实施例一的结构基本相同，不同的仅仅是:本例中所述内板凸起4a和外板凸起6a从圆环的外周到内周呈由密变疏的分布。
【主权项】
1.一种列车阻尼车轮，包括幅板(1)、轮辋(2)和轮毂(3)，其特征在于:所述幅板(I)两侧均通过螺栓(7)从内到外依次固定圆环形的内金属板⑷、粘弹性阻尼层(5)和外金属板(6)； 所述圆环形的内金属板(4)、粘弹性阻尼层(5)和外金属板(6)的环宽相同，且圆环的内周面和外周面不与车轮接触。2.根据权利要求1所述的一种列车阻尼车轮，其特征在于:所述外金属板(6)的内表面设置有条形的外板凸起(6a)，每两个外板凸起(6a)之间的内金属板(4)外表面上设置两个条形的内板凸起(4a)。3.根据权利要求2所述的一种列车阻尼车轮，其特征在于:所述内板凸起(4a)和外板凸起(6a)从圆环的外周到内周呈由密变疏的分布。4.根据权利要求1所述的一种列车阻尼车轮，其特征在于:所述螺栓(7)的螺帽(7a)和螺母(7b)与外金属板(6)外表面之间均设置有橡胶圈(8)。5.根据权利要求1所述的一种列车阻尼车轮，其特征在于:所述的内金属板(4)和外金属板(6)的厚度为0.5?2mm，粘弹性阻尼层(5)的厚度为0.5?1.5mm。
【专利摘要】本发明公开了一种列车阻尼车轮，包括幅板(1)、轮辋(2)和轮毂(3)，其结构特点是：所述幅板(1)两侧均通过螺栓(7)从内到外依次固定圆环形的内金属板(4)、粘弹性阻尼层(5)和外金属板(6)；所述圆环形的内金属板(4)、粘弹性阻尼层(5)和外金属板(6)的环宽相同，且圆环的内周面和外周面不与车轮接触。该车轮可减少车轮的振动，抑制噪声产生，阻碍噪声传播，降噪效果好，易于安装，不改变车轮主体形状，推广实施容易。
【IPC分类】B60B17/00, B60B3/02
【公开号】CN104972827
【申请号】CN201510408270
【发明人】何远鹏, 周信, 马利军, 肖新标, 金学松
【申请人】西南交通大学, 南车青岛四方机车车辆股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月13日