本发明属于轨道车轮减振降噪领域，具体涉及一种用于降低轨道车轮行驶时车轮结构振动和噪声的阻尼器。
背景技术：
本发明人已经提交一种车轮降噪阻尼器的专利申请，专利申请号：201410280528.9，申请公布日2015年2月18日，专利申请公布号：cn104350534。该降噪阻尼器具有一个阻尼连接器和一个阻尼环，由于车轮结构和此阻尼环截面的限制，该降噪阻尼器的模态不易调整，不易使该降噪阻尼器的振动模态与车轮和轮对的结构振动模态相配合，不能使所关注的车轮和轮对结构振动频率的阻尼比和该减振降噪阻尼器所吸收的车轮和轮对的结构振动能量最大。
本发明是对这一专利的阻尼环进行了改进，通过改变阻尼环的截面形状和增加一个吸振减振环，以增大此减振降噪阻尼器的吸振面积和整体的质量，从而增加其吸收车轮结构振动的振动能量；同时本发明增加了此减振降噪阻尼器与车轮之间的摩擦面积和摩擦系数，从而增加了此减振阻尼器的摩擦阻尼和结构阻尼，增大了车轮的阻尼比；从而大幅降低车轮和轮对在行驶过程中，其结构振动的振幅峰值和噪声辐射。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种减振降噪阻尼器，克服现有技术的缺陷，使此减振降噪阻尼器自身的振动模态更易于按照车轮和轮对的要求调整设计，使此减振降噪阻尼器自身的振动模态可以与车轮和轮对的结构振动模态相适应，从而能够更多地吸收车轮结构振动的能量，增大减振降噪阻尼器的结构阻尼和摩擦阻尼，从而使所关注车轮和轮对的振动频率的阻尼比最大，同时也使此减振降噪阻尼器与车轮轮缘接触面的接触压力更大，吸振效果更好，最大限度地降低在车辆行驶过程中，车轮和轮对结构振动的振幅峰值和噪声辐射。
为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案：
一种车轮动态减振降噪阻尼器，所述阻尼器包括一个阻尼环和一个阻尼连接器，其特征在于，
所述阻尼环环体的截面为一个u型加一个半圆，u型直线长度t与车轮轮缘安装u型沟槽结构相一致；其直线长度t，按照车轮和轮对的结构振动模态和相应所需要的吸振和减振要求设计，以使此减振降噪阻尼器的振动模态与车轮的振动模态相适应，以达到更多吸收车轮结构振动能量，减小车轮和轮对目标模态频率振动峰值的目的。
进一步地，所述阻尼环环体是由吸振减振环和一个截面半径为r的金属圆环固定连接构成，通过这个金属圆环将此减振降噪阻尼器整体安装到车轮轮缘上，这个金属圆环的截面也可以是椭圆形、矩形或其他形状。
进一步地，所述吸振减振环由多层金属薄板与橡胶或其他非金属材料制成。
进一步地，所述吸振减振环的侧面长度t1和高度t2以及金属薄片的层数与厚度以及采用的金属和非金属材料的排列次序，按照车轮和轮对的结构振动模态和相应所需要的吸振和减振要求设计，以调整减振降噪阻尼器的整体质量、弹性刚度、结构和材料阻尼等系统参数，以使此减振降噪阻尼器的振动模态与车轮的振动模态相适应，以达到更多吸收车轮结构振动能量，减小车轮和轮对目标模态频率振动峰值的目的。
进一步地，所述减振降噪阻尼器被安装到车轮上时，所述吸振减振环有一部分部分嵌入车轮轮缘的安装槽内，此吸振减振环的形状与车轮安装槽和车轮形状相适应，使此减振降噪阻尼器与车轮相应的连接面充分接触。
进一步地，所述阻尼环环体是由吸振减振环和一个截面半径为r的金属圆环固定连接构成，其吸振减振环由由金属棒与橡胶或其他非金属材料制成。
进一步地，所述吸振减振环的侧面长度t1和高度t2以及金属棒的截面形状、截面积以及采用的金属和非金属材料，按照车轮和轮对的结构振动模态和相应所需要的吸振和减振要求设计，以调整减振降噪阻尼器的整体质量、弹性刚度、结构和材料阻尼等系统参数，以使此减振降噪阻尼器的振动模态与车轮的振动模态相适应，以达到更多吸收车轮结构振动能量，减小车轮对目标模态频率振动峰值的目的。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种减振降噪阻尼器，克服了现有技术的缺陷，使此减振降噪阻尼器自身的振动模态更易于按照车轮和轮对的要求调整设计，使此减振降噪阻尼器自身的振动模态可以与车轮和轮对的结构振动模态相适应，从而能够更多地吸收车轮结构振动的能量，增大此减振降噪阻尼器的结构阻尼和摩擦阻尼，从而使所关注车轮和轮对的振动频率的阻尼比最大，同时也使此减振降噪阻尼器与车轮轮缘接触面的接触压力更大，吸振效果更好，最大限度地降低在车辆行驶过程中，车轮和轮对结构振动的振幅峰值和噪声辐射。
附图说明
图1为实施例1的减振降噪阻尼器阻尼环环体示意图。
图2为图1的减振降噪阻尼环环体截面。
图3为实施例2的减振降噪阻尼器阻尼环环体示意图。
图4为图3的减振降噪阻尼器环体截面图。
图5为实施例3的减振降噪阻尼器阻尼环环体示意图。
图6为图5的减振降噪阻尼器环体截面图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方案作详细的阐述。具体实施方式仅供叙述而并非用来限定本发明的范围或实施原则，本发明的保护范围仍以权利要求为准，包括在此基础上所作出的显而易见的变化或变动等。
在本发明中，具有一个阻尼环和一个阻尼连接器。阻尼环的截面为一个u型加一个半圆，u型直线长度t与车轮轮缘安装u型沟槽结构相一致，（如图一所示）。当此减振降噪阻尼器安装到车轮的阻尼环沟槽内时，边长t与车轮沟槽接触，相比圆形截面增加了阻尼环的质量和阻尼环与沟槽的接触面积，从而增加了此减振降噪阻尼器的吸振面积和振动时的摩擦面积，从而增大了此减振降噪阻尼器所吸收的车轮振动能量和其振动时的摩擦力，从而增加了此减振降噪阻尼器的振动阻尼，增大了车轮相关振动频率的阻尼比。
优选的，其阻尼环还可以为由一个圆环和一个吸振减振环组成，两部分固定连接成一个整体。其吸振减振环由金属薄板、橡胶或其他材料制成，也可以由金属棒、橡胶或其他材料制成。此减振降噪阻尼器整体是通过截面半径为r的金属圆环安装到车轮上，此时其吸振减振环也部分嵌入到车轮上。这个金属圆环的截面也可以是椭圆形、矩形或其他形状。
其中此减振降噪阻尼器侧面边长t1与车轮沟槽接触，其吸振减振环底面1形状与车轮轮缘接触面相配合，而其宽度s与其两侧的底面及车轮幅板形状相适应。这样的安装方式即可以保证此减振降噪阻尼器使用安全，也使此减振降噪阻尼器可以在车轮运行中充分振动。当此吸振减振环底面1和侧面边长t1增大时，此减振降噪阻尼器的吸振面积增大，从而增强了吸振效果。侧面边长t1增大时，增大了此减振降噪阻尼器与车轮沟槽的振动摩擦接触面积，从而增大此减振降噪阻尼器的振动阻尼。底面1和侧面边长t1增加时，增大了此减振降噪阻尼器的吸振面积，从而增强了其吸振效果。
优选的，此吸振减振环本身就是多质量弹性阻尼系统，它与此减振降噪阻尼器圆环构成了更加高效的吸振减振弹性阻尼系统。可以通过采用构成吸振减振环的不同材料，通过金属薄片的层数和各单层的厚度以及金属和非金属的排列，调整金属薄片的截面积以及t2的长度，可以调整减振降噪阻尼器的整体质量、弹性刚度、结构和材料阻尼等系统参数，以使这一此减振降噪阻尼器与车轮的振动模态相适应，以达到更多吸收车轮振动能量，减小目标模态频率振动峰值的目的。
由于增大阻尼环截面积和吸振减振环的结构使此减振降噪阻尼器的整体质量增大，车辆运行时车轮旋转的径向离心力增大，从而使此减振降噪阻尼器与车轮间的接触压力增大，也使其吸振和减振降噪效果进一步增强，车辆运行速度越快其效果越强。
优选的，此吸振减振环可采用橡胶或其他非金属材料，这样使此该减振降噪阻尼器本身的材料阻尼、结构阻尼同时增大，同时也t1面的摩擦系数，增加了此减振降噪阻尼器振动时的摩擦力，从而增大了此减振降噪阻尼器的整体振动阻尼。此减振降噪阻尼器可以通过调整其材料构成，调整自身的整体振动阻尼。
实施例1：
车轮轮缘安装沟槽采用u型结构，减振降噪阻尼器的环体采用截面为u型半圆的圆环，如图1所示，其直线长度t，可以根据车轮的结构振动模态，按照所需要的吸振和减振要求设计。
图1为减振降噪阻尼环环体，图2为其减振降噪阻尼环环体截面，其截面是由上下两个半径为r的半圆和中间一个边长为t和2r的长方形组成。边长t增加了阻尼环与车轮沟槽的接触面积，从而增加了减振降噪阻尼环的吸振面积和振动时的摩擦面积，同时也增大了阻尼环本身的体积和质量。
实施例2：
车轮轮缘安装沟槽采用u型结构，减振降噪阻尼器的环体是由吸振减振环和一个半径为r的金属圆环固定连接构成，这个金属圆环将此减振降噪阻尼器整体安装到车轮轮缘上，此减振降噪阻尼器也部分嵌入车轮轮缘的安装槽内，使此减振降噪阻尼器与车轮相应连接面充分接触。这个金属圆环的截面也可以是椭圆形、矩形或其他形状。
此减振降噪阻尼器的吸振减振环由多层金属薄板与橡胶或其他非金属材料制成，如图3所示，其侧面长度t1和高度t2以及金属薄片的层数与厚度以及采用的金属和非金属材料，可以按照车轮和轮对的结构振动模态和相应所需要的吸振和减振要求设计。
图3为减振降噪阻尼器环体，图4为其减振降噪阻尼器环体截面图。图中下部为半径为r的圆环，上部2为由金属薄片、橡胶或其他非金属材料制成的吸振减振环，其吸振减振环被固定在半径为r的圆环上。其底面1的形状与车轮轮缘和幅板形状相配合，其侧面t1由车轮轮缘上的安装沟槽深度相一致，t2为其吸振减振环高度，s为其吸振减振环的宽度，3为多层的金属薄片。这个金属圆环的截面也可以是椭圆形、矩形或其他形状。
实施例3：
车轮轮缘安装沟槽采用u型结构，减振降噪阻尼器的环体是由吸振减振环和一个半径为r的金属圆环固定连接构成，这个金属圆环将此减振降噪阻尼器整体安装到车轮轮缘上，此减振降噪阻尼器也部分嵌入车轮轮缘的安装槽内，使此减振降噪阻尼器与车轮相应连接面充分接触。这个金属圆环的截面也可以是椭圆形、矩形或其他形状。
此减振降噪阻尼器的吸振减振环由金属棒与橡胶或其他非金属材料制成，如图5所示，其侧面长度t1和高度t2以及金属棒的截面形状以及采用的金属和非金属材料，可以按照车轮结构和轮对的振动模态和相应所需要的吸振和减振要求设计。
图5为减振降噪阻尼器环体，图6为其减振降噪阻尼器环体截面图。图中下部为半径为r的圆环，上部2为由金属薄片、橡胶或其他非金属材料制成的吸振减振环，其吸振减振环被固定在半径为r的圆环上。其底面1的形状与车轮轮缘和幅板形状相配合，其侧面t1由车轮轮缘上的安装沟槽深度相一致，t2为其吸振减振环高度，s为其吸振减振环的宽度，3为金属棒，其形状可以采用各种不同的形状。