一种轨道减振降噪装置的制作方法

本实用新型涉及降噪装置，尤其是一种轨道减振降噪装置。

背景技术：

轨道交通产生的振动和噪音对沿线周边环境及运营车辆内部环境影响很大，是环境的污染源之一，随着列车速度的提高和行车密度的增加，他对周边环境影响也愈加严重，使得人们身心健康受到严重损害，其中噪声污染尤为突出。目前，如何解决高速列车引起的噪声危害已成为铁路工作者急需解决的难题。在欧洲一些发达国家，相关部门规划新线时甚至出现过公众抵制的情况，原因是高速铁路的噪声与振动污染问题。欧洲一些发达国家也曾出现过因环评没有过关而无法修建的线路，因此，研究一些行之有效的减振降噪的措施是迫在眉睫的。大量理论研究和现场试验证明当列车行车速度从50到300km/h时，轮轨噪声是铁路噪声的主要噪声源。然而，我国的绝大部分铁路运营速度均在这个范围内，因此，研究一些经济适用的降低轮轨噪声的措施很有意义。目前，国内外为解决轨道交通产生的噪声问题做了大量工作，试图根据轮轨噪声产生的机理控制声源：如定期打磨车轮和钢轨表面，降低轮轨表面粗糙度；在轮轨表面粘贴约束阻尼层以增大车轮结构阻尼；用弹性车轮隔离结构振动和优化车轮结构形状以减小车轮结构的声辐射；优化轨道结构和阻尼：在轨道结构板上铺设吸声板以及在轨道两侧安装低矮声屏障吸声；钢轨沿线和转向架上分别安装低矮隔声墙和隔声裙等。但是由于这些措施影响列车行车安全、施工操作不便或造价高等种种原因，导致无法大范围推广和使用。此外，目前较为常见的声屏障技术。也存在以下显著缺点：由于噪声衍射的原因，其效果有限；对高层建筑或深谷环境的效果有限；具有强烈的视觉冲击；安装成本高。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，提供一种结构简单，降噪效果好，安装方便，拆卸更换容易的轨道减振降噪装置，本实用新型所采用的技术方案是：

一种轨道减振降噪装置，包括与钢轨非工作面接触的扩展层，在所述的扩展层上设置有阻尼层，在所述的阻尼层内设有振子。

在所述的扩展层上设置有扩展槽，所述的扩展槽设置在扩展层与阻尼层接触的一面，所述的阻尼层嵌入扩展槽内，所述的振子呈矩阵排列。

在所述的阻尼层上设有约束层，所述的阻尼层置于约束层和扩展层之间。

所述的振子上附着有一层弹性层。

所述的扩展层、阻尼层和约束层对称设置包裹住钢轨的非工作面。

还包括有安装固定用的弹性夹具，所述的弹性夹具包括贴合约束层的弹片和用于夹紧的弹性夹子。

所述的扩展层、阻尼层和约束层处于钢轨轨腰部位的长度大于处于钢轨轨底部位的长度。

所述的阻尼层材料为聚氨酯、聚丙烯酸酯、复合丁基橡胶中的一种。

所述的弹性层材料为热塑性聚酯、热塑性聚氨酯、橡胶中的一种。

所述的扩展层通过柔性粘接剂固定在钢轨上，柔性粘接剂为聚氨酯胶。

采用上面的减振降噪装置，由于在钢轨非工作面设置扩展层，且在扩展层上设有阻尼层，通过扩展层和阻尼层吸收钢轨的震动来减少钢轨的噪音，在阻尼层中设置振子进一步改善阻尼结构的耗能能力，从而可以更好的吸收震动，使减振降噪的作用更明显。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型爆炸图。

图3为本实用新型纵截面示意图。

图4为本实用新型横截面示意图。

图5位本实用新型扩展层结构示意图。

图6弹性夹子结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示的轨道减振降噪装置包括扩展层1，扩展层1设置在钢轨A非工作面且与钢轨A非工作面轮廓相匹配，这样避免车辆运行中对扩展层1造成破坏，在扩展层1上设置阻尼层2，阻尼层2内还设有若干振子3，振子3矩阵排列：如图3所示在纵截面上间隔排列与钢轨轮廓相似，如图4所示在横截面上的间隔均布，按照上面所述的排布使振子3在钢轨A延伸方向上均匀的排布，能够对作用位置的钢轨A更好的吸能减振。

从图3的局部放大视图中可以看出在振子3的外层设有一层弹性层3-1，在该实施例中振子3采用刚性材料，设置弹性层3-1可以挖掘阻尼层2的耗能潜力，弹性层3-1和阻尼层2均为柔性材料，但是弹性层3-1的材料要比阻尼层2的材料硬度高一些，一般的弹性层3-1采用：热塑性聚酯(TPEE)、热塑性聚氨酯(TPU)、橡胶等材料；阻尼层2采用：聚氨酯(IPN)、聚丙烯酸酯、复合丁基橡胶等材料。

如图4就不放大图和5所示的扩展层1，在扩展层1上设有扩展槽1-1，该实施例中扩展槽1-1是沿着钢轨A纵向延伸的且在钢轨A横向上间隔设置，除了图中给出的扩展槽1-1这种排列设置方式，扩展槽1-1倾斜设置排列或者网状设置也同样可行，扩展层1与钢轨A接触一面为光面，扩展槽1-1则设置在与阻尼层2接触一面，阻尼层2与扩展槽1-1接触的部位是嵌入扩展槽1-1内的。通过带扩展槽1-1的扩展层1约束阻尼层2的结构中，阻尼层2体积较大，剪切变形耗能潜力巨大，使减振降噪效果更好。

图1和图2所示阻尼层2上设有约束层4，约束层4和扩展层1配合将阻尼层2夹持在两者之间,当阻尼层随扩展层一起产生弯曲振动而使阻尼层产生拉-压变形时，由于设置了约束层，且约束层的弹性模量远大于阻尼层的弹性模量，因此约束层将起到约束阻尼层的拉-压变形的作用，由于阻尼层与扩展层接触的表面所产生的拉-压变形不同于与约束层接触的表面所产生的拉-压变形，从而在阻尼材料内部产生剪切变形，设置约束层的结构中，阻尼层不仅承受拉-压变形，还同时承受剪切变形，他们都能起到耗能作用，设置约束层可以使阻尼层耗散更多的能量，因此具有更好的减振降噪效果，根据上面作用效果扩展层和约束层均采用刚性材料制成。扩展层1、阻尼层2以及约束层4均与钢轨A轮廓相吻合。位于钢轨A轨腰部位的扩展层1、阻尼层2以及约束层4沿钢轨A延伸方向上的长度大于位于钢轨A轨底位置的长度，这样在安装时可以避开轨枕但又能覆盖整个轨腰部位，而且这种结构方便了安装，并且扩展层1、阻尼层2以及约束层4组成的整体包覆半个钢轨A非工作面，通过对称设置能将钢轨A非工作部分全部包裹住，在安装中也方便了许多，扩展层1是通过柔性粘接剂固定在钢轨A上的，使得扩展层1与钢轨A接触更加紧密，吸能效果更好。将扩展层1、阻尼层2以及约束层4固定在钢轨A上的是弹性夹具5，弹性夹具5包括弹片5-1和用于夹紧的弹性夹子5-2，也可只采用弹性夹子5-2而不实用弹片5-1，在弹性夹子5-2横跨轨底将钢轨A两侧对称设置的扩展层1、阻尼层2以及约束层4夹紧固定。弹片5-1紧贴在约束层4表面，如图6所示弹性夹子5-2是由弹簧钢弯折而成，弹性夹子5-2设有扭簧部用来对约束层4施力从而保持夹紧，设置弹片5-1使受力均匀夹持效果好。

根据总体结构思路下面对振降噪装置的几种实施例进行阐述：

实施例1：在钢轨A非工作面设置扩展层1，扩展层1上设置阻尼层2，阻尼层2内设置振子3，扩展层1上不开设扩展槽1-1，即扩展层1与阻尼层2接触部分光滑，扩展层通过柔性粘接剂固定在钢轨A上。

实施例2：在钢轨A非工作面设置扩展层1，扩展层1上设置阻尼层2，阻尼层2内设置振子3，扩展层1上不开设扩展槽1-1，即扩展层1与阻尼层2接触部分光滑，扩展层通过柔性粘接剂固定在钢轨A上，且在外侧设置弹性夹具5加固固定。

实施例3：在钢轨A非工作面设置扩展层1，扩展层1上设置阻尼层2，阻尼层2内设置振子3，扩展层1上开设扩展槽1-1，阻尼层2嵌入扩展槽1-1内，扩展层1通过柔性粘接剂固定在钢轨A上。

实施例4：在钢轨A非工作面设置扩展层1，扩展层1上设置阻尼层2，阻尼层2内设置振子3，扩展层1上开设扩展槽1-1，阻尼层2嵌入扩展槽1-1内，扩展层1通过柔性粘接剂固定在钢轨A上，且在外侧设置弹性夹具5加固固定。

实施例5：在钢轨A非工作面设置扩展层1，扩展层1上设置阻尼层2，在阻尼层2外设置约束层4，阻尼层2内设置振子3，扩展层1上不开设扩展槽1-1，即扩展层1与阻尼层2接触部分光滑，扩展层1通过柔性粘接剂固定在钢轨A上。

实施例6：在钢轨A非工作面设置扩展层1，扩展层1上设置阻尼层2，在阻尼层2外设置约束层4，阻尼层2内设置振子3，扩展层1上不开设扩展槽1-1，即扩展层1与阻尼层2接触部分光滑，扩展层通过柔性粘接剂固定在钢轨A上，且在外侧设置弹性夹具5加固固定。

实施例7：在钢轨A非工作面设置扩展层1，扩展层1上设置阻尼层2，在阻尼层2外设置约束层4，阻尼层2内设置振子3，扩展层1上开设扩展槽1-1，阻尼层2嵌入扩展槽1-1内，扩展层1通过柔性粘接剂固定在钢轨A上。

实施例8：在钢轨A非工作面设置扩展层1，扩展层1上设置阻尼层2，在阻尼层2外设置约束层4，阻尼层2内设置振子3，扩展层1上开设扩展槽1-1，阻尼层2嵌入扩展槽1-1内，扩展层1通过柔性粘接剂固定在钢轨A上，且在外侧设置弹性夹具5加固固定。