一种轨道减振装置的制作方法

本发明涉及轨道交通隔振技术领域，尤其涉及一种轨道减振装置。

背景技术：

随着我国城市化的发展，轨道交通建设逐步增加，同时随着列车运行速度的提高和行车密度的增加，其对周边环境的影响也愈加严重。轨道交通产生的振动和噪声绝大多数源于列车轮轨之间的相互作用。在列车经过时，车轮和钢轨的相互作用下，钢轨、车轮同时产生振动，向外辐射噪声，同时振动经过钢轨、扣件、道床传至隧道壁和周围土体。

目前，在轨道交通领域，对钢轨采用自由阻尼或约束阻尼处理，即在钢轨非工作表面直接敷设阻尼材料或者粘接约束阻尼板，是当前控制钢轨振动和噪声的主要方法。但是，一方面，现有约束阻尼结构的减振效果与结构中阻尼材料的有效工作面积成正比，而钢轨可利用的非工作表面有限，因此此类技术的减振效果受到了极大的制约；另一方面，钢轨的轨头与车轮直接接触，是振动幅度和振动强度最大的部位，但由于轨头非工作表面的尺寸极小，现有约束阻尼结构更加难以对轨头的振动给予有效治理，因此钢轨受到车轮激扰时，轨头处产生偏摆现象，加快了钢轨的磨损，严重时甚至产生波磨，影响整个减振降噪的效果，降低了钢轨的使用寿命，提高了轨道的后期养护成本。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种减振降噪效果好的轨道减振装置。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轨道减振装置，其包括安装在轨道两个相邻的扣件之间的减振单元，所述减振单元包括与轨道钢轨的轨腰连接的外箱体以及容纳在所述外箱体内的质量体，所述外箱体和所述质量体之间的间隙内填充有阻尼液。

其中，所述阻尼液为磁流变液，所述外箱体内镶嵌有励磁线圈，所述励磁线圈与钢轨连接。

其中，还包括弹性连接件，所述质量体通过所述弹性连接件悬挂于所述外箱体的顶部。

其中，所述弹性连接件沿所述钢轨的纵向方向延伸。

其中，所述弹性连接件包括第一梯形部以及与所述第一梯形部连接的第二梯形部，所述外箱体设置有与所述第一梯形部配合的第一梯形槽，所述质量体设置有与所述第二梯形部配合的第二梯形槽。

其中，所述外箱体通过黏合层与所述轨腰侧表面以及轨脚上表面连接。

其中，所述减振单元的数量为两个，两个所述减振单元分别设置在所述轨腰的两侧，

其中，还包括用于将所述减振单元夹持在所述钢轨上的弹性夹。

其中，所述弹性夹呈类u形结构，其包括两个夹持部以及用于连接两个所述夹持部的连接部，所述夹持部分别抵靠在所述外箱体远离所述轨腰的一侧，所述连接部位于所述钢轨的下方。

其中，所述夹持部的自由端还设置有用于压靠在所述外箱体顶部的防脱出部。

(三)有益效果

本发明所提供的轨道减振装置通过在钢轨的轨腰上设置减振单元，该减振单元包括外箱体以及容纳在外箱体内的质量体，通过调节质量体的质量，使得该轨道减振装置的特征频率与钢轨的特征频率相匹配，从而达到降低钢轨振动的目的，此外在外箱体与质量体之间填充有阻尼液，在钢轨振动的特征频率范围内，使内部的质量体产生振动，阻尼液作为能量的耗散体，对钢轨的振动能量进行消耗。达到调整钢轨特征频率，降低钢轨振动的目的。

此外，阻尼液采用磁流变液，且外箱体内镶嵌有与钢轨连接的磁流线圈，当列车经过时，经由钢轨的杂散电流通过外箱体的磁流线圈，以形成电磁场，进而改变外箱体内的磁流变液的阻尼状态，产生弹性阻尼力；弹性阻尼力与内部质量体构成质量弹簧系统，此质量弹簧系统吸收钢轨振动，从而达到钢轨减振降噪的目的。

另外，该轨道减振装置还包括弹性连接件，质量体通过该弹性连接件悬挂于外箱体的顶部，使用时通过调节弹性连接件的材质、刚度等参数来调节该轨道减振装置的特征频率，以便与钢轨的特征频率相匹配，从而达到降低钢轨振动的目的，减少钢轨对外辐射的噪声。

附图说明

图1为根据本发明的一种轨道减振装置的一个优选实施例的结构示意图；

图2为为根据本发明的一种轨道减振装置的另一个优选实施例的结构示意图。

图中，1：钢轨；2：外箱体；3：励磁线圈；4：弹性连接件；5：阻尼液；6：质量体；7：黏合层；8：弹性夹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1示出了根据本发明的一种轨道减振装置的一个优先实施例。如图1所示，该轨道减振装置包括安装在轨道两个相邻的扣件之间的减振单元，该减振单元包括与轨道钢轨1的轨腰连接的外箱体2以及容纳在外箱体2内的质量体6，其中外箱体2和质量体6之间的间隙内填充有阻尼液5。使用时通过调节质量体的质量，使得该轨道减振装置的特征频率与钢轨的特征频率相匹配，从而达到降低钢轨振动的目的，减少钢轨对外辐射的噪声。此外在外箱体2与质量体6之间填充有阻尼液5，在钢轨1振动的特征频率范围内，使内部的质量体6产生振动，阻尼液5作为能量的耗散体，对钢轨1的振动能量进行消耗。达到调整钢轨特征频率，降低钢轨振动的目的。

优选地，阻尼液5为磁流变液，外箱体2内镶嵌有励磁线圈3，该励磁线圈3与钢轨1连接。当列车经过时，经由钢轨1的杂散电流流经镶嵌在外箱体2内的磁流线圈3，以形成电磁场，进而改变外箱体2内的磁流变液的阻尼状态，产生弹性阻尼力；弹性阻尼力与质量体4构成质量弹簧系统，此质量弹簧系统吸收钢轨1振动，从而达到钢轨1减振降噪的目的。

优选地，该轨道减振装置还包括弹性连接件4，质量体6通过该弹性连接件4悬挂于外箱体2的顶部，使用时通过预先选取弹性连接件3的材质、刚度等参数来调节该轨道减振装置的特征频率，以便与钢轨1的特征频率相匹配，从而达到降低钢轨1振动的目的，减少钢轨1对外辐射的噪声。

在该实施例中，弹性连接件4沿钢轨1的纵向方向延伸，也就是说，弹性连接件4成条状约束了质量体6的上下方向的位移。需要说明的是，本领域的技术人员应当理解，在本发明的其它一些实施例中，弹性连接件也可分别包括多个，多个弹性连接件4沿钢轨1的纵向方向间隔设置。

在该实施例中，弹性连接件4包括第一梯形部以及与第一梯形部连接的第二梯形部，外箱体2设置有与第一梯形部配合的第一梯形槽，质量体6设置有与第二梯形部配合的第二梯形槽。优选第一梯形部和第二梯形部采用横截面为等腰梯形的形状。需要说明的是，本领域的技术人员应当理解，在本发明的其它一些实施例中，弹性连接件4也可以采用其它的形状，例如横截面为优弧弓(即大半个圆)的形状。

在该实施例中，外箱体2通过黏合层7与与所述轨腰侧表面以及轨脚上表面连接。需要说明的是，本领域的技术人员应当理解，在本发明的其它一些实施例中，外箱体2也可以通过其它方式与轨腰连接，例如外箱体2上设置有磁性连接结构，以便通过磁性连接结构与钢轨1连接。

进一步地，为了便于调节质量体6的质量，优选质量体6包括箱体以及与箱体配合的盖体，以及容纳在箱体内的散粒体例如沙子等，当需要调节质量体6的质量时，通过打开盖体向箱体内放入或取出一定质量的散粒体，以使得质量体4的质量满足要求。

优选地，外箱体2采用绝缘材料制成，包括但不限于树脂(环氧树脂、酚醛树脂)、碳纤维、塑料、聚脲等材质，需要说明的是，外箱体也可以采用具有导电性能的金属材质形成，以使得该外箱体具有导电性能，而省去外箱体2内镶嵌的励磁线圈。弹性连接件4可采用但不限于橡胶、聚氨酯、金属弹片、弹簧等材质。

在该实施例中，减振单元的数量为两个，两个减振单元分别设置在轨腰的两侧。需要说明的是，本领域的技术人员应当理解，在本发明的其它一些实施例中，减振单元也可以采用一个，其可以设置在钢轨1的轨腰外侧，也可以设置在钢轨1的轨腰内侧。

实施例2

本实施例与实施例一基本相同，为了描述的简要，在本实施例的描述过程中，不再描述与实施例1相同的技术特征，仅说明本实施例与实施例1不同之处：

如图2所示，在该实施例中，该轨道减振装置还包括用于将减振单元夹持在钢轨1上的弹性夹6，以进一步确保减振单元与钢轨1之间的可靠连接。优选地，弹性夹6的数量为多个，多个弹性夹6沿钢轨1的纵向方向间隔设置。

具体地，弹性夹6呈类u形结构，包括两个夹持部以及用于连接两个夹持部的连接部，夹持部分别抵靠在外箱体2远离轨腰的一侧，连接部位于钢轨1的下方。进一步地，夹持部的自由端还设置有用于抵靠在外箱体2顶部的防脱出部。

内部质量体通过悬挂装置与外部框架相连接，内充磁流变液或其他阻尼材质。本产品能够自动调节钢轨垂向、横向、纵向的钢轨振动频率。并且利用磁流变液，在列车通过钢轨的瞬间，利用列车排出的杂散电流驱动，进行电磁转换，可以同时降低钢轨振动和列车经过时的杂散电流。

综上所述，本发明所提供的轨道减振装置通过调节质量体4的质量，使得该轨道减振装置的特征频率与钢轨的特征频率相匹配，从而达到降低钢轨振动的目的，减少钢轨对外辐射的噪声。此外在外箱体2与质量体6之间填充有阻尼液5，在钢轨1振动的特征频率范围内，使内部的质量体6产生振动，阻尼液5作为能量的耗散体，对钢轨1的振动能量进行消耗。达到调整钢轨特征频率，降低钢轨振动的目的。另外，该轨道减振装置通过将阻尼液5采用磁流变液，当列车经过时，经由钢轨1的杂散电流流经镶嵌在外箱体2内的磁流线圈3，以形成电磁场，进而改变外箱体2内的磁流变液的阻尼状态，产生弹性阻尼力；弹性阻尼力与质量体4构成质量弹簧系统，此质量弹簧系统吸收钢轨1振动，从而达到钢轨1减振降噪的目的，从而降低轨道交通车辆经过时对周边环境造成的振动和噪声影响，改善周边环境振动，构建绿色和谐的城市居住、生活、办公、实验条件。此外，该轨道减振装置通过弹性夹6和黏合层5进行安装，确保其与轨腰贴合可靠，因而安装方便，且提高了安全性。另外，该轨道减振装置还能够保护钢轨1、延长钢轨1使用寿命。该轨道减振装置不受钢轨1下部空间限制，适合新线铺设以及旧线改造。在不更换扣件、道床等工艺条件下，达到降低钢轨1振动频率的作用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。