一种可调谐式吸声钢轨阻尼器的制作方法

1.本发明涉及钢轨减振降噪技术领域，具体涉及一种可调谐式吸声钢轨阻尼器。


背景技术：

2.近年来随着我国轨道交通的快速发展，很多轨道交通线路穿越百姓的居民区和办公区，由此带来的振动和噪声影响周围居民的生活和工作环境，同时剧烈的振动也降低了列车乘客的舒适性，振动和噪声主要来源于轮轨之间的振动，解决轮轨的振动是控制噪声对环境影响的有效措施。
3.目前我国对轮轨振动控制主要采用约束阻尼式、吸振器式、埋入式和辐射屏蔽式等钢轨减振降噪装置，减振措施单一，减振降噪效果受到影响。例如专利号cn113089389a公开的一种钢轨吸振器装置，该装置采用腹板吸声与调谐体组合形式对钢轨振动进行减振降噪，该装置对钢轨的减振和钢轨轨腰噪声有一定的吸声效果，但是对于轮轨接触发出的噪声仍可以对外辐射，影响降噪效果，同时列车在运营过程中由于各种因素其特征频率会发生改变，其调谐体在生产、安装完成后固有振动特性即形成，无法进行任何参数调节，不能有效对钢轨进行减振，只能进行更换调谐体来适应特征频率的变化，造成人工和材料的浪费。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种可调谐式吸声钢轨阻尼器，不仅能从更换调谐体来适应钢轨特征频率的变化和约束阻尼层来有效的对钢轨进行减振，抑制噪声的发生，而且能对轮轨接触产生的噪音进行吸收，降低了轨道交通轮轨噪声的污染。
5.技术方案：本发明的一种可调谐式吸声钢轨阻尼器，安装在钢轨的轨腰两侧，包括减振契块和吸声装置，减振契块由轨腰上部位置一直向下延伸至钢轨的下侧翼；吸声装置设置在减振契块的外表面；
6.减振契块包括契块本体，契块本体在竖向和轴向方向上均匀分布有一组螺纹块安装孔，螺纹块安装孔的内壁上具有内螺纹，螺纹块安装孔上可拆卸的设置有螺纹质量块，螺纹质量块的外壁上具有与内螺纹相应的外螺纹；螺纹质量块通过改变其在契块本体竖向和轴向的数量、长短、安装位置深浅来快速调节减振契块的固有频率对钢轨垂向和横向振动主频进行调谐，以拧螺杆形式安装于减振契块中。
7.吸声装置为包覆在减振契块外表面的多孔吸声材料层，多空吸声材料层的外表面包覆有金属面罩，金属面罩与钢轨的接触面上设置有阻尼材料；
8.减振契块与吸声装置形成对轮轨接触产生的噪音进行吸收的吸声器，对轮轨接触产生的噪声进行吸收，减小噪声的辐射；阻尼材料与金属面罩形成消耗机械振动能量的约束阻尼层。
9.进一步地，螺纹质量块包括一组竖向螺纹块和一组轴向螺纹块，竖向螺纹块和轴
向螺纹块交错排布。
10.进一步地，金属面罩采用单块铝合金板折弯成型，金属面罩的表面具有均匀分布的开孔，开孔的形状为圆形、椭圆形、多边形中的任意一种，开孔的开孔率为20％～40％。
11.进一步地，阻尼材料为黏弹性阻尼材料，粘贴在金属面罩与钢轨之间，阻尼材料与金属面罩形成一种约束阻尼结构，通过阻尼材料的剪切变形，消化机械振动的能量，达到减振目的。阻尼材料的外表面设置有胶黏剂涂层。
12.进一步地，金属面罩包括上部安装折板和下部安装折板；上部安装折板在装配时插入减振契块的上部安装槽内部；下部安装折板在装配时插入减振契块的下部安装槽内部；下部安装折板处设置钢弹夹安装孔，在钢弹夹安装时便于穿过钢轨轨底。
13.进一步地，减振契块通过钢弹夹与钢轨固定；钢弹夹包括折弯的直角边和折弯的斜角边，直角边在装配时插入减振契块的安装孔，斜角边在装配时插入对称面的减振契块与接触的钢轨的下翼缘处。
14.进一步地，减振契块为弹性阻尼材料，材质为三元乙丙、聚氨酯或氯丁橡胶中的任意一种。
15.有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)本发明从噪声的声源和传播途径进行处理，采用多种处理措施进行减振降噪；(2)本发明通过可调节的螺纹质量块的数量、长短和安装位置来对钢轨阻尼器特征频率进行快速调谐减振，针对列车在运营过程中由于各种因素其特征频率发生改变时，在无需更换减振契块的条件下，可调节螺纹质量块的参数快速应对上述变化，从而减少人工和材料的浪费；(3)本发明吸声装置和减振契块组成的吸声器，对轮轨接触产生的噪声进行吸收，减小噪声的辐射；(4)本发明中阻尼材料与金属面罩形成的约束阻尼层通过阻尼材料的剪切变形，消耗机械振动能量，达到阻尼减振；(5)本发明所提供的一种可调谐式吸声钢轨阻尼器，利用减振契块和约束阻尼层对声源进行控制，利用吸声器对噪声的传播途径进行控制，从而全频段、全路径对钢轨振动进行减振降噪，降低了轨道交通轮轨噪声的污染。
附图说明
16.图1为本发明立体示意图；
17.图2为本发明剖面示意图；
18.图3为减振契块立体示意图；
19.图4为减振契块正视示意图；
20.图5为减振契块俯视示意图；
21.图6为金属面罩立体示意图；
22.图7为金属面罩展开示意图；
23.图8为钢弹夹立体示意图。
具体实施方式
24.下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
25.如图1和2所示，以钢轨为轴线，安装在钢轨1的轨腰两侧的对称的可调谐式吸声钢
轨阻尼器，该阻尼器包括减振契块2和吸声装置4，减振契块2由轨腰上部位置一直向下延伸至钢轨的下侧翼；吸声装置4设置在减振契块2的外表面；
26.如图3～图5所示，减振契块2为弹性阻尼材料，材质为三元乙丙、聚氨酯或氯丁橡胶中的任意一种。减振契块2包括契块本体，契块本体在竖向和轴向方向上均匀分布有一组螺纹块安装孔201，螺纹块安装孔201的内壁上具有内螺纹，螺纹块安装孔201上可拆卸的设置有螺纹质量块5，螺纹质量块5的外壁上具有与内螺纹相应的外螺纹；螺纹质量块5包括一组竖向螺纹块5-1和一组轴向螺纹块5-2，竖向螺纹块5-1和轴向螺纹块5-2交错排布。螺纹质量块5为铁、铜、铅、不锈钢等任一种金属材质，形态为圆柱体，侧面设置与螺纹安装孔201配套的螺纹，圆面一侧设置安装工具槽，形状为内六角、十字形、一字形的任一种，实施过程中通过改变其数量、长短和安装位置深浅来快速对钢轨振动频率进行调谐，以拧螺杆形式安装于减振契块2中。
27.吸声装置4为包覆在减振契块2外表面的多孔吸声材料层，多孔吸声材料为岩棉、玻璃棉、聚氨酯棉、泡沫铝、泡沫陶瓷等具有高吸声系数、憎水性、防火性能一种或多种组合。多孔吸声材料层的外表面包覆有金属面罩3，金属面罩3与钢轨1的接触面上设置有阻尼材料7；阻尼材料7为黏弹性阻尼材料，粘贴在金属面罩与钢轨之间，阻尼材料与金属面罩形成一种约束阻尼结构，通过阻尼材料的剪切变形，消化机械振动的能量，达到减振目的。阻尼材料的外表面设置有胶黏剂涂层，粘贴在钢轨1与金属面罩3之间，金属面罩3上部安装折板301和下部安装折板302作为约束层，整体形成一种约束阻尼结构，通过阻尼材料7的剪切变形，消化机械振动的能量，达到减振目的。
28.减振契块2与吸声装置4形成对轮轨接触产生的噪音进行吸收的吸声器，对轮轨接触产生的噪声进行吸收，减小噪声的辐射；阻尼材料与金属面罩形成消耗机械振动能量的约束阻尼层。
29.如图6和图7所示，金属面罩采用单块铝合金板折弯成型，优选铝合金材质，具有优越的抗疲劳和防腐性能，厚度1～2mm。金属面罩3的表面具有均匀分布的开孔，开孔的形状为圆形、椭圆形、多边形中的任意一种，开孔的开孔率为20％～40％，成型后进行表面进行防腐处理。金属面罩3包括上部安装折板301和下部安装折板302；上部安装折板301在装配时插入减振契块2的上部安装槽203内部；下部安装折板302在装配时插入减振契块2的下部安装槽204内部；下部安装折板302设置钢弹夹安装孔303，在钢弹夹6安装时便于穿过钢轨轨底。
30.如图8所示，减振契块2通过钢弹夹6与钢轨1固定；钢弹夹6包括折弯的直角边601和折弯的斜角边602，直角边在装配时插入减振契块2的安装孔202，斜角边602在装配时插入对称面的减振契块2与接触的钢轨1的下翼缘处。两侧的弹性夹6的设置位置相互错开，可以为整体结构提供横向和竖向的夹紧力，保证运营的安全。
31.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。