用于轨道的减振吸声组件及具有其的组装系统的制作方法

本发明涉及吸声降噪技术领域，具体而言，涉及一种用于轨道的减振吸声组件及具有其的组装系统。

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，主要采用阻尼钢轨进行吸声降噪，即通过在钢轨上粘贴阻尼和约束装置，降低钢轨的振动，以降低噪声。

然而，上述降噪方式不具备吸收和屏蔽辐射噪声的功能，吸声降噪效果不佳，对沿线居民产生了环境污染。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种用于轨道的减振吸声组件及具有其的组装系统，以解决现有技术中对于轨道交通中钢轨的降噪效果较差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于轨道的减振吸声组件，包括吸声结构，吸声结构包覆在至少部分钢轨上，以用于吸收车辆在钢轨上行驶时产生的噪声，并衰减钢轨上产生的振动，吸声结构包括：吸声部，吸声部朝向钢轨的表面与至少部分钢轨贴合，吸声部由泡沫金属制成；包覆部，与吸声部连接且包覆在吸声部外，以抑制吸声部的振动，并屏蔽噪声以防止噪声向外辐射。

进一步地，吸声结构为多组，多组吸声结构沿钢轨的延伸方向间隔设置，各组吸声结构中包括两个吸声结构，两个吸声结构相对设置以将钢轨包覆。

进一步地，包覆部朝向吸声部的表面与吸声部相贴合，吸声部与包覆部粘接或通过紧固件连接。

进一步地，各吸声结构的吸声部包括第一子吸声件和第二子吸声件，第一子吸声件包覆钢轨的侧边和底边，第二子吸声件包覆钢轨的部分侧边以避让轨道扣件设置。

进一步地，第一子吸声件为多个，第二子吸声件为多个，多个第一子吸声件沿钢轨的延伸方向间隔设置，多个第二子吸声件沿钢轨的延伸方向间隔设置；其中，全部第二子吸声件位于多个第一子吸声件之间。

进一步地，减振吸声组件还包括：封堵件，设置在吸声结构与钢轨之间且位于吸声部的上方，以对吸声结构与钢轨之间的间隙进行封堵。

进一步地，包覆部为板状结构，板状结构由金属材料制成。

进一步地，板状结构包括顺次连接的第一板段、第二板段及第三板段，第一板段和第三板段包覆多个第一子吸声件，第二板段包覆多个第二子吸声件；其中，板状结构具有避让轨道扣件的避让缺口。

进一步地，第一板段包括顺次折弯的第一板体、第二板体、第三板体及第四板体，至少部分封堵件设置在第一板体与钢轨之间；其中，第一板体与第四板体平行设置，第一板体与第二板体之间呈第一夹角设置，第二板体与第三板体之间呈第二夹角设置；第三板段包括顺次折弯的第五板体、第六板体、第七板体及第八板体，至少部分封堵件设置在第五板体与钢轨之间；其中，第五板体与第八板体平行设置，第五板体与第六板体之间呈第三夹角设置，第六板体与第七板体之间呈第四夹角设置。

进一步地，第二板段包括顺次折弯的第九板体、第十板体及第十一板体，至少部分封堵件设置在第九板体与钢轨之间；其中，第九板体与第十一板体平行设置，第九板体与第十板体呈第五夹角设置。

进一步地，减振吸声组件还包括：连接件，压设在相对设置的两个吸声结构外，以防止吸声结构相对于钢轨发生移动；其中，连接件具有多个压接部，多个压接部与两个吸声结构抵接以向吸声结构施加压力。

进一步地，连接件由弹簧钢制成。

根据本发明的另一方面，提供了一种组装系统，组装系统包括钢轨和减振吸声组件，减振吸声组件的吸声结构包覆在至少部分钢轨外；其中，减振吸声组件为上述的减振吸声组件。

应用本发明的技术方案，减振吸声组件的吸声结构包覆在至少部分钢轨上，以用于吸收车辆在钢轨上行驶时产生的噪声，并衰减钢轨上产生的振动。其中，吸声结构包括吸声部和包覆部。吸声部朝向钢轨的表面与至少部分钢轨贴合，吸声部由泡沫金属制成。包覆部与吸声部连接且包覆在吸声部外，以抑制吸声部的振动，并屏蔽噪声以防止噪声向外辐射。这样，泡沫金属具有多个孔状结构，能够进行微孔消声、降噪，以对钢轨上产生的噪声进行吸声、降噪，且泡沫金属能够耗散钢轨的振动能量，减小钢轨上产生的振动。包覆部能够约束泡沫金属的振动，屏蔽钢轨的噪声辐射，以防止噪声进入至外界，提升了吸声、降噪效果。因此，本申请实现了从钢轨噪声源头上减小钢轨振动，降低钢轨辐射噪声，在钢轨噪声传播过程中，屏蔽钢轨噪声向外辐射，并吸收噪声，进而解决了现有技术中对于轨道交通中钢轨的降噪效果较差的问题，改善了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发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的组装系统的实施例的剖视图；

图2示出了根据本发明的用于轨道的减振吸声组件的实施例的一组吸声结构的剖视图；

图3示出了图2中的用于轨道的减振吸声组件的立体结构示意图；

图4示出了图3中的用于轨道的减振吸声组件的第一子吸声件的剖视图；

图5示出了图3中的用于轨道的减振吸声组件的第二子吸声件的剖视图；

图6示出了图1中的用于轨道的减振吸声组件的包覆部的主视图；

图7示出了图6中的包覆部的侧视图；以及

图8示出了图1中的用于轨道的减振吸声组件的连接件的主视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、吸声结构；11、吸声部；111、第一子吸声件；112、第二子吸声件；12、包覆部；121、第一板段；121a、第一板体；121b、第二板体；121c、第三板体；121d、第四板体；122、第二板段；122a、第九板体；122b、第十板体；122c、第十一板体；123、第三板段；123a、第五板体；123b、第六板体；123c、第七板体；123d、第八板体；124、避让缺口；20、钢轨；40、封堵件；50、连接件；51、压接部。

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发明。

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。

在本发明中，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发明。

为了解决现有技术中对于轨道交通中钢轨的降噪效果较差的问题，本申请提供了一种用于轨道的减振吸声组件及具有其的组装系统。

如图1和图2所示，用于轨道的减振吸声组件包括吸声结构10，吸声结构10包覆在至少部分钢轨20上，以用于吸收车辆在钢轨20上行驶时产生的噪声，并衰减钢轨20上产生的振动，吸声结构10包括吸声部11和包覆部12。其中，吸声部11朝向钢轨20的表面与至少部分钢轨20贴合，吸声部11由泡沫金属制成。包覆部12与吸声部11连接且包覆在吸声部11外，以抑制吸声部11的振动，并屏蔽噪声以防止噪声向外辐射。

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，以对钢轨20上产生的噪声进行吸声、降噪，且泡沫金属能够衰减钢轨20的振动能量，减小钢轨20上产生的振动。包覆部12能够约束泡沫金属的振动，屏蔽钢轨20的噪声辐射，以防止噪声进入至外界，提升了吸声、降噪效果。因此，本实施例实现了从钢轨20噪声源头上减小钢轨20振动，降低钢轨20辐射噪声，在钢轨20噪声传播过程中，屏蔽钢轨20噪声向外辐射，并吸收噪声，进而解决了现有技术中对于轨道交通中钢轨的降噪效果较差的问题，改善了沿线居民的居住环境。

在本实施例中，吸声结构10包覆在钢轨20的轨底和轨腰处。可选地，泡沫金属为泡沫铝。泡沫铝的密度为0.2～0.6g/cm³，孔隙率为70～98.5％，孔径尺寸为1.5～5.0mm，该泡沫铝通过熔体发泡技术结合特定工艺制作而成。在制作过程中，通过对原料品质、用量；辅料品质、用量；模型控制；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、孔径尺寸的泡沫铝，以适用于不同要求的阻尼降噪性能。

在本实施例中，用于轨道的减振吸声组件弥补了现有技术中阻尼钢轨自身不具备吸音降噪能力且耐候性差的缺点，使得轨道在阻尼降噪效果和使用年限上得到更好的提升，并且减少对轨道阻尼降噪结构的更新维修所产生的资源浪费。

可选地，吸声结构10为多组，多组吸声结构10沿钢轨20的延伸方向间隔设置，各组吸声结构10中包括两个吸声结构10，两个吸声结构10相对设置以将钢轨20包覆。这样，针对钢轨20未与轨道扣件连接的部分，通过多组吸声结构10将钢轨20的两侧及底面均包覆，以实现吸声结构10对钢轨20的吸声降噪功能。针对钢轨20与轨道扣件连接的部分，多组吸声结构10将钢轨20的两侧包覆，以对钢轨20进行吸声降噪，改善沿线居民的居住环境。

具体地，针对钢轨20未与轨道扣件连接的部分，各组中的两个吸声结构10相对设置，分别位于钢轨20的左右两侧(以钢轨20的中心线为分界)，以将钢轨20的两个侧面及底面均包覆。在车辆运行过程中，吸声结构10的吸声部11吸收钢轨20上产生的噪声及振动，以防止噪声及振动传递至外界。同时，包覆在吸声部11外的包覆部12能够将部分穿过吸声部11的噪声约束在包覆部12内，将噪声与外界进行屏蔽，进一步提升了吸声结构10的吸声降噪效果；针对钢轨20与轨道扣件连接的部分，各组中的两个吸声结构10相对设置，以将钢轨20的两个侧面包覆，以起到吸声降噪的作用。

如图1和图2所示，包覆部12朝向吸声部11的表面与吸声部11相贴合，吸声部11与包覆部12粘接。这样，包覆部12的上述设置增大了其与吸声部11之间的接触面积，一方面防止穿过吸声部11的噪声传递至外界，起到对噪声的屏蔽作用；另一方面对吸声部11起到保护作用，避免吸声部11的外表面受到冲击，增强吸声结构10整体强度，进一步延长吸声结构的使用寿命。同时，吸声部11与包覆部12的上述连接方式使得二者的连接更加稳固，提升了吸声结构10的结构稳定性，进而提升了减振吸声组件的运行可靠性。

需要说明的是，吸声部11与包覆部12的连接方式不限于此。可选地，吸声部11与包覆部12通过紧固件连接。这样，上述设置使得吸声部11与包覆部12的拆装更加容易、简便，降低了工作人员的劳动强度。

如图3所示，各吸声结构10的吸声部11包括第一子吸声件111和第二子吸声件112，第一子吸声件111包覆钢轨20的侧边和底边，第二子吸声件112包覆钢轨20的部分侧边以避让轨道扣件设置。这样，上述设置能够进一步增大吸声结构10与钢轨20的接触面积，最大程度地进行吸声降噪，进而提升减振吸声组件的吸声效果。

可选地，第一子吸声件111为多个，第二子吸声件112为多个，多个第一子吸声件111沿钢轨20的延伸方向间隔设置，多个第二子吸声件112沿钢轨20的延伸方向间隔设置。其中，全部第二子吸声件112位于多个第一子吸声件111之间。如图3至图5所示，多个第一子吸声件111分为两组，多个第二子吸声件112位于两组第一子吸声件111之间，以避让轨道扣件。

具体地，第一子吸声件111朝向钢轨20的表面与钢轨20的外表面(轨腰和轨底)相贴合，即第一子吸声件111朝向钢轨20的表面与钢轨20的外表面的形状相适配。第一子吸声件111远离钢轨20的表面包括多个呈夹角设置的平面。第二子吸声件112朝向钢轨20的表面与钢轨20的轨腰相贴合，第二子吸声件112远离钢轨20的表面包括多个呈夹角设置的平面。其中，根据泡沫铝的密度、孔隙率、孔径等参数，第二子吸声件112的尺寸根据驻波管声学实验数据来确定，以使吸声结构10达到最大程度的吸音降噪能力。

在本实施例中，泡沫铝通过水切割加工制作而成。

如图1和图2所示，减振吸声组件还包括封堵件40。其中，封堵件40设置在吸声结构10与钢轨20之间且位于吸声部11的上方，以对吸声结构10与钢轨20之间的间隙进行封堵。具体地，在吸声结构10与钢轨20装配后，通过封堵件40将吸声结构10与钢轨20之间的间隙进行封堵，以防止噪声从该间隙传输至外界而影响减振吸声组件的吸声效果，进一步提升减振吸声组件的吸声降噪性能。

可选地，封堵件40为胶条或棉条。

在本实施例中，包覆部12为板状结构，板状结构由金属材料制成。具体地，包覆部12由厚度为2～5mm的金属板通过钣金折弯工艺制成，以包覆在吸声部11外。上述结构的结构简单，容易加工、实现。

如图6和图7所示，板状结构包括顺次连接的第一板段121、第二板段122及第三板段123，第一板段121和第三板段123包覆多个第一子吸声件111，第二板段122包覆多个第二子吸声件112。其中，板状结构具有避让轨道扣件的避让缺口124。这样，多个第一子吸声件111和多个第二子吸声件112通过一个板状结构连接在一起以形成整体结构(减振吸声组件)，且该整体结构(减振吸声组件)用于与钢轨20的一段进行装配。

具体地，通过一个包覆部12将多个第一子吸声件111和多个第二子吸声件112连接在一起，以形成一个减振吸声组件，进而使得吸声结构10与钢轨20的安装更加容易、简便。在进行多个减振吸声组件与钢轨20的装配时，将多个减振吸声组件依次安装在钢轨20上，以实现多个减振吸声组件对钢轨20的吸声作用。

如图6和图7所示，第一板段121包括顺次折弯的第一板体121a、第二板体121b、第三板体121c及第四板体121d，至少部分封堵件40设置在第一板体121a与钢轨20之间。其中，第一板体121a与第四板体121d平行设置，第一板体121a与第二板体121b之间呈第一夹角设置，第二板体121b与第三板体121c之间呈第二夹角设置。这样，上述设置一方面使得第一板段121的外观更加美观；另一方面使得吸声部11的外形与钢轨20的轨底更加贴近，在保证吸声效果的情况下减少泡沫金属的使用量。

需要说明的是，第一板段121的结构不限于此。可选地，第一板段121包括顺次折弯的三个板体或五个板体或六个板体。

如图6所示，第三板段123包括顺次折弯的第五板体123a、第六板体123b、第七板体123c及第八板体123d，至少部分封堵件40设置在第五板体123a与钢轨20之间。其中，第五板体123a与第八板体123d平行设置，第五板体123a与第六板体123b之间呈第三夹角设置，第六板体123b与第七板体123c之间呈第四夹角设置。这样，上述设置一方面使得第三板段123的外观更加美观；另一方面使得吸声部11的外形与钢轨20的轨底更加贴近，在保证吸声效果的情况下减少泡沫金属的使用量。

需要说明的是，第三板段123的结构不限于此。可选地，第一板段121包括顺次折弯的三个板体或五个板体或六个板体。

如图6所示，第二板段122包括顺次折弯的第九板体122a、第十板体122b及第十一板体122c，至少部分封堵件40设置在第九板体122a与钢轨20之间。其中，第九板体122a与第十一板体122c平行设置，第九板体122a与第十板体122b呈第五夹角设置。具体地，在钢轨20与轨道扣件进行连接的部分，吸声部11需要避让轨道扣件设置。这样，上述设置一方面使得第二板段122的外观更加美观；另一方面使得吸声部11的外形与钢轨20的轨底更加贴近，在保证吸声效果的情况下减少泡沫金属的使用量。

需要说明的是，第二板段122的结构不限于此。可选地，第一板段121包括顺次折弯的四个板体或五个板体或六个板体。

可选地，减振吸声组件还包括连接件50。其中，连接件50压设在相对设置的两个吸声结构10外，以防止吸声结构10相对于钢轨20发生移动。其中，连接件50具有多个压接部51，多个压接部51与两个吸声结构10抵接以向吸声结构10施加压力。如图1和图8所示，连接件50具有三个压接部51，一个压接部51压设在钢轨20的轨底，两个压接部51分别压设在钢轨20的两侧轨腰上。这样，在吸声结构10与钢轨20进行装配的过程中，将两个相对设置的吸声结构10相互拼接，以将钢轨20的轨腰和轨底均包覆。之后，将连接件50压设在吸声结构10外，以实现吸声结构10与钢轨20之间的固定，进而防止二者发生相对位移而影响连接稳定性及吸声效率。

在本实施例中，压接部51朝向吸声结构10突出。

具体地，连接件50为两个，两个连接件50分别压设在吸声结构10的前后两侧，以实现吸声结构10与钢轨20之间的稳定连接。需要说明的是，连接件50的个数不限于此。可选地，连接件50为三个或四个或五个。这样，上述设置进一步提升了吸声结构10与钢轨20之间的连接稳定性。

在本实施例中，连接件50由弹簧钢制成。具体地，连接件50为板状结构，板状结构的厚度为2～5mm，弹簧钢板经过热处理工艺增加其塑性能力，通过钣金折弯、冲压工艺制作成型，成型后再次进行热处理，增加其弹性性能，保证扣紧力。

需要说明的是，压接部51的个数不限于此。可选地，连接件50具有四个或五个或六个压接部51。这样，上述设置能够进一步增强吸声结构10与钢轨20之间的连接强度，进而保证二者之间的连接稳定性。

如图1所示，本申请还提供了一种组装系统，组装系统包括钢轨20和减振吸声组件，减振吸声组件的吸声结构10包覆在至少部分钢轨20外。其中，减振吸声组件为上述的减振吸声组件。这样，各组中相对设置的两个吸声结构10在钢轨20的轨底上相互搭接，以保证钢轨20的轨底也会被吸声结构10覆盖，进而实现吸声结构10对钢轨20的轨底的吸声降噪作用。

在本实施例中，组装系统的组装过程如下：

步骤a：将包覆部12包覆在吸声部11外以形成吸声结构10，将封堵件40安装在吸声结构10上(工厂完成)；

步骤b：将多组吸声结构10包覆在钢轨20的腰部及底部(现场实施)；

步骤c：将连接件50压设在吸声结构10外，以使吸声结构10与钢轨20连接稳固(现场实施)；

从以上的描述中，可以看出，本发明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，以对钢轨上产生的噪声进行吸声、降噪，且泡沫金属能够耗散钢轨的振动能量，减小钢轨上产生的振动。包覆部能够约束泡沫金属的振动，屏蔽钢轨的噪声辐射，以防止噪声进入至外界，提升了吸声、降噪效果。因此，本申请实现了从钢轨噪声源头上减小钢轨振动，降低钢轨辐射噪声，在钢轨噪声传播过程中，屏蔽钢轨噪声向外辐射，并吸收噪声，进而解决了现有技术中对于轨道交通中钢轨的降噪效果较差的问题，改善了沿线居民的居住环境。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。