剪切式轨道减振降噪装置制造方法
剪切式轨道减振降噪装置制造方法
【专利摘要】本申请涉及一种剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于包括上剪切件和下剪切件，上剪切件工作时与轨鄂紧密接触或联接，下剪切件至少部分与钢轨翼板连接，上剪切件与下剪切件之间设有阻尼层，阻尼层将上剪切件及下剪切件固连成一体构成阻尼隔声板，阻尼隔声板至少遮挡钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表面。本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构简单，其不依赖道床上的支点，安装方便，适用性好，并且减振降噪性能好，成本低，使用寿命长，性价比十分优越，有利于延缓钢轨的磨损，延长钢轨的使用寿命，其市场应用前景十分广阔。
【专利说明】剪切式轨道减振降噪装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于轨道交通的振动及噪声控制领域，尤其涉及一种设置于钢轨非工 作表面、用于减轻轨道车辆运行过程中钢轨受迫产生的振动及噪声的减振装置。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 市场迫切要求提供一种可以更好地控制轨头处振动及钢轨的辐射噪声的减振产 品，以满足当前轨道交通振动与噪声控制的要求。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种可以快速吸收轨头振动能量，同 时降低钢轨辐射噪声的剪切式轨道减振降噪装置。
[0005] 本实用新型剪切式轨道减振降噪装置是这样实现的，包括上剪切件和下剪切件， 上剪切件工作时与轨鄂紧密接触或联接，下剪切件至少部分与钢轨翼板连接，上剪切件与 下剪切件之间设有阻尼层，阻尼层将上剪切件及下剪切件固连成一体构成阻尼隔声板，阻 尼隔声板至少遮挡钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表面。
[0006] 为了进一步提高降噪效果，还可以在阻尼隔声板与钢轨之间设置吸声材料层，吸 声材料层至少遮挡钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表面。所述翼板外端，是指翼 板的轨翼上表面与轨底表面之间的垂向端面。此外，为了增加结构阻尼，提高减振性能，本 实用新型剪切式轨道减振降噪装置中还可以包括约束阻尼结构，约束阻尼结构由弹性阻尼 层和约束板构成，约束阻尼结构设置在钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的至少部分钢轨表 面，弹性阻尼层位于钢轨和约束板之间。优选的，约束阻尼结构的约束板与下剪切件之间一 体化设置或固定连接。另外，所述约束阻尼结构中还可以设有联接板，联接板与约束板上交 错地对应设置凸棱，带有凸棱的联接板与带有凸棱的约束板之间构成的曲折间隙内设置弹 性阻尼层，以进一步增加弹性阻尼层的有效工作面积。
[0007] 所述阻尼隔声板中，下剪切件位于上剪切件的外侧，或者上剪切件位于下剪切件 的外侧。
[0008] 为了便于在钢轨上进行装配，可以在下剪切件上设置卡扣结构，或者在下剪切件 上设置连接孔。此外，本实用新型剪切式轨道减振降噪装置中还可以增设置弹簧夹，弹簧夹 工作时扣压在阻尼隔声板的外侧，利用弹簧夹将本实用新型剪切式轨道减振降噪装置夹紧 固定在钢轨非工作表面上。
[0009] 下剪切件上还可以设置至少一个翅片或/和折弯部，上剪切件设置在下剪切件与 翅片或折弯部之间，翅片或折弯部与上剪切件之间以及下剪切件与上剪切件之间同时设置 阻尼层。由于上剪切件的两侧均设置阻尼层，当上剪切件运动时剪切两侧的阻尼层可以实 现更多更快地耗能，因此减振效果更好。此外，也可以采用上剪切件中包括至少二块子剪切 板，子剪切板与下剪切件之间分别设有阻尼层的技术方案。
[0010] 另外，为了更好地控制钢轨的横向振动，本实用新型剪切式轨道减振降噪装置中 还可以包括至少一组横向阻尼结构，横向阻尼结构由外连接件、内连接件及耗能阻尼层组 成，耗能阻尼层设置在外连接件与内连接件之间，横向阻尼结构的一端通过外连接件与阻 尼隔声板相连，所述外连接件紧压在阻尼隔声板表面、或者固定在阻尼隔声板表面、或者与 阻尼隔声板一体化设置，横向阻尼结构的另一端通过内连接件紧压在钢轨轨腰表面或固定 在钢轨轨腰表面。
[0011] 优选的，阻尼隔声板中的阻尼层、约束阻尼结构中的弹性阻尼层及横向阻尼结构 中的耗能阻尼层由粘弹性阻尼材料构成。
[0012] 本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，在钢轨的非工作表面上设置由上剪切件、 阻尼层及下剪切件共同构成阻尼隔声板，该阻尼隔声板是一种剪切式耗能结构，利用这种 剪切式耗能结构对钢轨受迫振动时振动强度最大的轨头处进行针对性控制，当轨头相对于 翼板发生变形或偏摆时，压迫下剪切件与上剪切件之间发生相对移动，进而实现对阻尼层 的剪切，在剪切阻尼层的过程中快速地将轨头的振动能量转化为热能消耗掉，使钢轨迅速 趋于静止；同时，上剪切件、阻尼层及下剪切件共同构成的阻尼隔声板结构还可以阻隔钢轨 振动时的发声，因此可以实现良好的减振降噪效果。特别是当增设了横向阻尼结构以后，钢 轨轨腰与阻尼隔声板发生相对振动时，外连接件与内连接件会剪切耗能阻尼层从而大幅消 耗振动能量，所以本实用新型还可以有效抑制钢轨的横向振动，其减振效果更加明显。本 实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构简单，其不依赖道床上的支点，安装方便，适用性 好，并且减振降噪性能好，成本低，使用寿命长，性价比十分优越，有利于延缓钢轨的磨损， 延长钢轨的使用寿命，其市场应用前景十分广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之一。
[0014] 图2为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之二。
[0015] 图3为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之三。
[0016] 图4为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之四。
[0017] 图5为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之五。
[0018] 图6为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之六。
[0019] 图7为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之七。
[0020] 图8为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之八。
[0021] 图9为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之九。
[0022] 图10为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之十。
[0023] 图11为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之 i。
[0024] 图12为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之 十二。
[0025] 图13为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之 十三。
[0026] 图14为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之 十四。
[0027] 图15为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之 十五。
【具体实施方式】
[0028] 实施例一
[0029] 如图1所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，包括上剪切件4和下剪切件2， 上剪切件4位于下剪切件2的外侧，上剪切件4工作时紧紧地抵压在钢轨1的轨鄂处，下 剪切件2部分与钢轨翼板连接，下剪切件2的外形与其装配位置对应的钢轨翼板表面形状 相同，上剪切件4与下剪切件2之间设有阻尼层3,阻尼层3将上剪切件4及下剪切件2固 连成一体构成阻尼隔声板，阻尼隔声板遮挡着钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表 面。其中，上剪切件4和下剪切件2均由钢板材料制成，阻尼层3由橡胶材料制成，阻尼层3 采用硫化工艺分别与上剪切件4和下剪切件2固连在一起。此外，上剪切件4与下剪切件 2的表面进行防腐处理。
[0030] 应用时，如图1所示，利用粘接材料（图中未具体示出）将下剪切件2牢固地粘 贴在钢轨1的翼板上表面，同时使上剪切件4紧紧地抵压在钢轨1的轨鄂处，为提高减振 降噪效果，在钢轨两侧翼板处分别设置本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，装配时注意 避让扣件或鱼尾板等轨道辅助元件即可。此外，为达到使上剪切件紧抵在轨鄂处的目的，在 将本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨进行装配时，可以让阻尼层3承受一定的预 应力，从而保证上剪切件4可以紧紧地抵压在轨鄂处。当钢轨在车轮的激励下发生振动时， 无论轨头处发生变形或偏摆，其与翼板及轨腰底部都会发生相对运动，因此轨头处偏摆过 程中会压迫上剪切件4相对下剪切件2发生往复移动，又由于上剪切件4与下剪切件2之 间设有阻尼层3,上剪切件4相对下剪切件2往复移动的过程中会不断剪切阻尼层耗能，从 而将轨头传递至上剪切件4的振动能量转化为阻尼层3内部的热量耗散掉，使上剪切件4 相对下剪切件2的移动迅速趋于静止，即钢轨的振动也迅速趋于静止，另外，由于钢轨的振 动能量衰减快，相应的其振动噪声辐射强度也迅速降低，同时，上剪切件、下剪切件和阻尼 层构成的阻尼隔声板对钢轨的部分轨腰表面形成了有效的遮挡，大大降低了钢轨轨腰向外 部辐射噪声的强度，因此本实用新型剪切式轨道减振降噪装置可以实现良好的减振降噪效 果，同时，可以有效减轻钢轨的磨损，延长钢轨的使用寿命。
[0031] 本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构简单，其不依赖道床上的支点，安装 方便，适用性好，并且可以同时利用消能和隔声效应，减振降噪性能好，成本低，使用寿命 长，性价比十分优越，有利于延缓钢轨的磨损，延长钢轨的使用寿命，其市场应用前景十分 广阔。
[0032] 需要说明的是，除已提到的钢板外，下剪切件和上剪切件也可以由不锈钢、铝合金 或玻璃钢等材料制成，此外，弹性件除了采用橡胶材料制成外，还可以采用弹性聚氨酯等其 他弹性材料制成，优选的，采用粘弹性阻尼材料，当然根据选择的材料不同，阻尼层与下剪 切件及上剪切件之间也可以采用热贴合、粘接等技术手段固连在一起，也都可以起到很好 的效果，都在本实用新型要求的保护范围之中。本自然段的上述说明同样也适用于本实用 新型的其他实施例，在此一并说明，不再反复叙述。
[0033] 实施例二
[0034] 如图2所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例一的区别在于，为了 进一步提高降噪效果，在阻尼隔声板与钢轨1之间设置吸声材料层5。其中，吸声材料层5 由岩棉材料构成。
[0035] 本例所述的技术方案，除了具有实施例一的各种优点以外，由于在阻尼隔声板与 钢轨1之间设置吸声材料层5,吸声材料层5基本覆盖了钢轨1的轨腰表面，当钢轨发生振 动时，吸声材料层5会吸收轨腰辐射噪声，抑制噪声声波的形成，阻断钢轨振动噪声辐射的 能力更强，提高了本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的降噪能力，有利于进一步降低轨 道运营中的噪声水平。
[0036] 要指出的是本实用新型中，吸声材料层5除了可以采用岩棉材料外，还可以采用 矿棉、三聚氢胺、阻燃聚氨酯等其他吸声材料，都可以实现很好的效果，都在本实用新型要 求的保护范围当中。另外，这一特点也适用于本实用新型其他设置吸声材料层的实施例中， 在此一并说明，不再重复。
[0037] 实施例三
[0038] 如图3所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例一的区别在于，下剪 切件2对应安装设置在钢轨1的翼板及轨底处，下剪切件2上设置卡扣结构6。与钢轨1进 行装配时，利用卡扣结构6将本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨扣合在一起。 [0039] 需要指出的是，本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨进行装配时，可以如 图3所示上剪切件4抵压在钢轨右侧轨头下方的轨鄂处，卡扣结构6扣合在钢轨左侧的翼 板处，相邻的另一组本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的下剪切件抵压在钢轨左侧轨头 下方的轨鄂处，卡扣结构6扣合在钢轨右侧的翼板处，彼此交错设置在钢轨的非工作表面 上。当然，上剪切件4与钢轨1之间的空隙内也可以设置吸声材料层，在此不再另【专利附图】
【附图说明】， 都是基于本实用新型技术原理的简单变化，都在本实用新型要求的保护范围当中。
[0040] 与实施例1所示技术方案相比，本例所述本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的 最大优点在于，其依靠卡扣结构6与钢轨1进行装配，连接更加安全可靠，安装过程更加简 单快捷，另外也更便于进行维护更换。
[0041] 实施例四
[0042] 如图4中所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例三的区别在于，下 剪切件2对应安装设置在钢轨1的翼板及轨底处，下剪切件2上对应轨腰局部设有聚氨酯 发泡材料构成的吸声材料层7,吸声材料层7遮挡着钢轨的轨腰表面。此外，与钢轨1装配 时，图4所示钢轨右侧设置的本实用新型剪切式轨道减振降噪装置中，下剪切件2包覆轨 底，利用下剪切件2上设置的卡扣结构6扣压在钢轨左侧的翼板表面，而钢轨左侧设置的本 实用新型剪切式轨道减振降噪装置中下剪切件8包覆在下剪切件2的外表面，下剪切件8 上设置的卡扣结构9扣压在钢轨右侧翼板处的下剪切件2表面。
[0043] 与实施例三相比，本例所述的剪切式轨道减振降噪装置中，由于下剪切件表面设 置有吸声材料层，可以有效吸收钢轨轨腰处辐射的振动噪声，另外剪切式轨道减振降噪装 置从两侧同时覆盖了钢轨的非工作表面，可以有效遮挡钢轨的振动发声，因此降噪效果更 好。特别要指出的是，吸声材料层可以在工厂中预先设置在下剪切件表面，应用时，直接将 本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨进行装配即可，可以简化现场施工工序，提高 施工速度，减振降噪性能也更容易保证。
[0044] 此外，为了保证与钢轨之间将配的可靠性，如图5所示，也可以再利用弹簧夹10对 剪切式轨道减振降噪装置进行辅助固定，弹簧夹10工作时扣压在阻尼隔声板的外侧，这样 除了利用下剪切件上设置的卡扣结构与钢轨之间扣接外，又多了一道安全保障，更加安全 可靠。当然，基于这种技术原理，本实用新型的所有其他实施例中，也都可以增设弹簧夹以 确保本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨之间的可靠连接，都能实现同样的效果， 都在本实用新型要求的保护范围之中，在此仅以文字给予说明，不再另外附图。
[0045] 实施例五
[0046] 如图6所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与图4中所示技术方案的区别 在于，下剪切件2位于上剪切件4的外侧，阻尼隔声板与钢轨1之间的空腔中设有聚氨酯发 泡材料构成的吸声材料层7。此外，下剪切件2上设置连接孔11。应用时，下剪切件2与 钢轨的接触表面设置一层阻尼材料（图中未具体示出），然后利用紧固件12通过下剪切件 2上设置的连接孔11将钢轨两侧设置的剪切式轨道减振降噪装置连接在一起，从而将本实 用新型剪切式轨道减振降噪装置牢牢固定在钢轨的非工作表面上。为保证上剪切件4与轨 鄂保持紧密接触，在上剪切件4与轨鄂配合表面上设置粘接材料，将两者粘接固定在一起。
[0047] 需要注意的是，为不影响上剪切件4剪切阻尼层3耗能，吸声材料层7中采用的聚 氨酯发泡材料的面刚度应不高于阻尼层3的材料面刚度。
[0048] 本例所述技术方案，可以利用紧固件完成本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的 可靠装配，其安装操作简单，拆卸方便，便于维修更换，实用性很强。此外，剪切式轨道减振 降噪装置中下剪切件与钢轨间设置阻尼材料，有利于减振和隔声，其减振降噪效果更好。当 然，为了进一步提高可靠性，也可以利用粘接材料将下剪切件与钢轨粘接在一起，也在本实 用新型要求的保护范围当中。
[0049] 与实施例三相比，本例所述的剪切式轨道减振降噪装置中，由于下剪切件2设置 在上剪切件4的外部，一旦上剪切件4与阻尼层3发生剥离等意外情况时，上剪切件4不会 脱落至轨道结构上，因此不会对车辆运营造成隐患，其安全性更好，实用性更强。与实施例 三相似，本例所述的剪切式轨道减振降噪装置中，吸声材料层也可以在工厂中预先设置在 阻尼隔声板表面，应用时，直接将本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨进行装配即 可，可以简化现场施工工序，提高施工速度，减振降噪性能也更容易保证。
[0050] 实施例六
[0051] 如图7所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例五的区别在于，包括 配合使用的两组剪切式轨道减振降噪装置，两组剪切式轨道减振降噪装置的唯一区别在于 下剪切件上设置的卡扣结构不同，其中下剪切件14上设置的卡扣结构为卡爪15,下剪切件 2上设置的卡扣结构为卡槽13。此外，吸声材料层7对应钢轨1轨腰设置在上剪切件4上。 应用时，如图7中所示，将卡爪15嵌设在卡槽13中，从而将钢轨两侧的本实用新型剪切式 轨道减振降噪装置紧紧地装配在钢轨表面。
[0052] 本例所述技术方案，与钢轨装配过程中不再涉及其他零件，更加简单方便。吸声材 料层7与阻尼层3无瓜葛，对材料面刚度无特别要求，选材范围更广。当然，基于本例的技术 原理，下剪切件上相互扣合的卡扣结构中卡爪和卡槽的结构形式可以多种多样，无法--
【专利附图】
【附图说明】，只要能够将钢轨两侧的本实用新型剪切式轨道减振降噪装置紧紧固定在钢轨的 非工作表面上，都能实现很好的效果，都在本实用新型要求的保护范围中。
[0053] 实施例七
[0054] 如图8所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例二的区别在于，下剪 切件2上设有折弯部18,阻尼层3设置在上剪切件4与折弯部18之间，下剪切件2与上剪 切件4之间及上剪切件4与钢轨1之间设置由阻燃聚氨酯材料构成的吸声材料层7。另外， 为了保证与钢轨装配的可靠性，利用弹簧夹50对剪切式轨道减振降噪装置进行辅助固定。
[0055] 应用时，折弯部18粘接固定在钢轨翼板及轨腰的部分表面。需要指出的是，图8 中仅示出压紧钢轨右侧所示剪切式轨道减振降噪装置的弹簧夹50,实际应用中，与实施例 三中所述的技术原理相似，弹簧夹50设置多个，相邻的弹簧夹50应一个压紧右侧剪切式轨 道减振降噪装置，一个压紧左侧剪切式轨道减振降噪装置，交替对钢轨左右两侧设置的剪 切式轨道减振降噪装置均实现可靠固定。本例所述弹簧夹50的用法同样适用于本实用新 型其他应用弹簧夹10的实施例中，在此一并给予说明，不再反复描述。
[0056] 除了具备实施例二的优点外，本例所述技术方案中，上剪切件4位于下剪切件2的 内部，其安全性更佳。
[0057] 实施例八
[0058] 如图9所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例七的区别在于，下剪 切件2由铝合金型材构成，下剪切件2上一体化设有一个翅片16,上剪切件4设置在下剪 切件2与翅片16之间，翅片16与上剪切件4之间设置阻尼层17,下剪切件2与上剪切件4 之间同时还设置阻尼层3。下剪切件2、上剪切件4、阻尼层3及阻尼层17与钢轨1之间的 空腔内设有吸声材料层7。
[0059] 本例相比实施例七的优点在于，由于上剪切件4与下剪切件2及翅片16之间分别 设置了阻尼层3和阻尼层17,当轨头偏摆或变形压迫上剪切件4反复发生移动时，上剪切件 4中参与剪切阻尼层耗能的有效工作面积提高了一倍，因此耗能更多，可以更快地衰减轨头 的振动，使钢轨迅速趋于静止；另外，本例中的阻尼隔声板中包含二个阻尼层，其遮挡隔离 钢轨振动辐射噪声的能力也更强，因此减振降噪效果更好。综上，本例所述本实用新型剪切 式轨道减振降噪装置的减振降噪效果都得到了很大提升。
[0060] 实施例九
[0061] 如图10所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例五的区别在于，上剪 切件4中包括子剪切板31和子剪切板32,下剪切件2置于子剪切板31和子剪切板32之 间，此外，下剪切件2与子剪切板31之间设有阻尼层34,下剪切件2与子剪切板32之间还 设有阻尼层33。
[0062] 本例所述技术方案，除了具有实施例五的所有优点以外，由于上剪切件4中包括 二块子剪切板，二块子剪切板与下剪切件2之间分别设置了阻尼层，当轨头偏摆或变形压 迫上剪切件4移动时，上剪切件4参与剪切阻尼层耗能的有效工作面积提高了一倍，因此耗 能更多，可以更快地衰减轨头的振动，使钢轨迅速趋于静止；另外，由于下剪切件2、上剪切 件4及阻尼层33和34构成的阻尼隔声板板遮挡隔离钢轨振动辐射噪声的能力也更强，因 此减振降噪效果更好。
[0063] 实施例十
[0064] 如图11所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例七的区别在于，下剪 切件由约束板19及约束板19上一体化设置的翅片51组成，此外，下剪切件上还设有约束 阻尼结构，所述约束阻尼结构依次由连接板21、弹性阻尼层20和约束板19共同组成，另外 阻尼层3设置在上剪切件4与翅片51之间，阻尼层3将下剪切件与上剪切件4连成一体。 所述约束阻尼结构覆盖整个钢轨1的轨腰及翼板表面，约束阻尼结构与上剪切件4之间的 空腔中设有吸声材料层7。
[0065] 本例所述本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的应用方法与实施例七完全相同， 具有实施例七所述产品的所有优点。需要指出的是，本例中，由于下剪切件中包括了约束阻 尼结构，当钢轨1受迫发生振动时，带动连接板21反复剪切与约束板19之间设置的弹性阻 尼层20,可以有效吸收和消耗钢轨轨腰及翼板处的振动能量，同时，上剪切件4反复剪切阻 尼层3不断消耗轨头处的振动能量，双管齐下，消耗钢轨振动能量更快，另外，翅片51、上剪 切件4及阻尼层3构成的阻尼隔声板与约束阻尼结构联合使用阻断噪声的能力更强，因此 本例所述技术方案的减振降噪效果更好。
[0066] 要说明的是，本例中将约束板19与下剪切件设置成一体，在实际应用中，也可以 采用将约束板固定在下剪切件上的技术方案，也能实现同样的效果，都在本实用新型要求 的保护范围之中。
[0067] 实施例i^一
[0068] 如图12所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例十的唯一区别在于， 下剪切件由约束阻尼结构构成，约束阻尼结构包括连接板22、约束板24及二者之间设置的 弹性阻尼层23,其中，连接板22及约束板24上交错地对应设置凸棱，带有凸棱的连接板22 与带有凸棱的约束板24之间构成的曲折间隙内设置弹性阻尼层23。约束板24与剪切板4 之间设置阻尼层3。
[0069] 与实施例十相比，本例中构成下剪切件的约束阻尼结构具有的阻尼有效剪切工作 面积显著提高，因此消耗钢轨振动能量的性能更好。
[0070] 通过实施例十和实施例十一，可以看出，由于现有轨道减振降噪技术中没有针对 轨头减振的技术方案，因此本实用新型的技术方案可以与现有技术组合使用，其减振作用 可以相辅相成，优势互补，进而有效提高钢轨振动的综合控制效果，由于现有技术众多，在 此只能挑选二个典型结构对本实用新型的技术原理进行说明，无法一一画图给予组合说 明，只要基于本实用新型的技术原理，都在本实用新型要求的保护范围之中。
[0071] 实施例十二
[0072] 如图13所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例八的区别在于，下剪 切件2上同时设置翅片60、翅片36及折弯部18,相应的上剪切件4上设有子剪切板25和 子剪切板26与之配合。具体的，子剪切板25设置在翅片36与翅片60之间，翅片60与子 剪切板25之间设有阻尼层28,翅片36与子剪切板25之间设有阻尼层27 ;子剪切板26设 置在折弯部18与翅片60之间，翅片60与子剪切板26之间设有阻尼层29,折弯部18与子 剪切板26之间设有阻尼层30。上剪切件4与下剪切件2及阻尼层3之间的空隙中设置吸 声材料层7。
[0073] 与实施例八相比，本例所述的技术方案中，轨头振动时，上剪切件4剪切阻尼层3 的有效工作面积更大，因此耗能减振能力更强。此外，本例中下剪切件、阻尼层和上剪切件 构成的阻尼隔声板可以有效遮挡轨腰表面，从而抑制钢轨轨腰处的振动噪声辐射，其还具 有良好的降噪效果。基于本例所述的技术原理，下剪切件上也可以设置三个甚至更多个子 剪切板，上剪切件上也可以设置三个甚至更多个翅片或是折弯部，也可以实现同样的效果， 都在本实用新型要求的保护范围之中。
[0074] 实施例十三
[0075] 如图14所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例九的区别在于，本例 所述剪切式轨道减振降噪装置中还包括横向阻尼结构，横向阻尼结构由外连接件38、内连 接件37及耗能阻尼层39组成，耗能阻尼层39设置在外连接件38与内连接件37之间，横向 阻尼结构的一端通过外连接件38与阻尼隔声板相连，所述外连接件38与阻尼隔声板中的 上剪切件4 一体化设置，横向阻尼结构的另一端通过内连接件37紧压在钢轨1轨腰表面。
[0076] 与实施例九相比，本例所述技术方案中，由于在产品中增设了横向阻尼结构，本实 用新型还可以有效抑制钢轨的横向振动，尤其是轨腰的横向振动，其减振效果更加明显。当 然，为了确保钢轨横向振动变形时，外连接件38与内连接件37会充分剪切耗能阻尼层39 耗能，当本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨1相互装配时，可以让耗能阻尼层39 承受一定的预应力，从而保证内连接件37紧紧地抵压在钢轨轨腰上。
[0077] 基于本例所述技术原理，外连接件除与阻尼隔声板中的上剪切件一体化设置外， 也可以利用粘接剂或紧固件将外连接件固定在阻尼隔声板中的上剪切件表面；应用时，还 可以在内连接件的端面上涂抹粘接剂，将内连接件粘接固定在钢轨的轨腰表面，此时，也可 以利用耗能阻尼层存储的预应力将外连接件紧压在阻尼隔声板的上剪切板表面，都能实现 同样的技术效果，都在本实用新型要求的保护范围内。
[0078] 实施例十四
[0079] 基于实施例十三所述的技术原理，如图15所示本实用新型剪切式轨道减振降噪 装置，与实施例八的区别在于，本例所述剪切式轨道减振降噪装置中还包括二组横向阻尼 结构，每组横向阻尼结构由外连接件42、内连接件40及耗能阻尼层41组成，耗能阻尼层41 设置在外连接件42与内连接件40之间，横向阻尼结构的一端通过外连接件42与阻尼隔声 板相连，所述外连接件42与阻尼隔声板中的下剪切件2 -体化设置，横向阻尼结构的另一 端通过内连接件40紧压在钢轨1轨腰表面。
[0080] 基于本例所述技术原理，外连接件除与阻尼隔声板中的下剪切件一体化设置外， 也可以利用粘接剂或紧固件将外连接件固定在阻尼隔声板中的下剪切件表面；应用时，还 可以在内连接件的端面上涂抹粘接剂，将内连接件粘接固定在钢轨的轨腰表面，此时，也可 以利用耗能阻尼层存储的预应力将外连接件紧压在阻尼隔声板的下剪切板表面，都能实现 同样的技术效果，都在本实用新型要求的保护范围内。
[0081] 与实施例八相比，本例所述技术方案中，由于在产品中增设了横向阻尼结构，本实 用新型还可以有效抑制钢轨的横向振动，尤其是轨腰处的横向振动，其减振效果更加明显。
[0082] 通过上述实施例可以看出，本实用新型剪切式轨道减振降噪装置适用性强，成本 低，减振降噪效果好，市场应用前景十分广阔。此外，本实用新型中的实施例仅为更好说明 本实用新型的技术方案，并不应视为对本实用新型的限制，其中许多实施例中的技术特征 也可以交叉使用，基于本实用新型技术原理，本领域技术人员可以对上述实施例所述技术 方案重新进行组合或利用同类技术对其中某些元件进行简单替换，只要基于本实用新型的 技术原理，都在本实用新型要求的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于包括上剪切件和下剪切件，上剪切件工 作时与轨鄂紧密接触或联接，下剪切件至少部分与钢轨翼板连接，上剪切件与下剪切件之 间设有阻尼层，阻尼层将上剪切件及下剪切件固连成一体构成阻尼隔声板，阻尼隔声板至 少遮挡钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表面。
2. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于阻尼隔声板与钢轨之 间设有吸声材料层，吸声材料层至少遮挡钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表面。
3. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于下剪切件位于上剪切 件的外侧，或者上剪切件位于下剪切件的外侧。
4. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于下剪切件上设置卡扣 结构。
5. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于下剪切件上设置连接 孔。
6. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于还包括约束阻尼结 构，约束阻尼结构由弹性阻尼层和约束板构成，约束阻尼结构设置在钢轨轨鄂至钢轨翼板 外端之间的至少部分钢轨表面，弹性阻尼层位于钢轨和约束板之间。
7. 根据权利要求6所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于约束阻尼结构的约束 板与下剪切件之间一体化设置或固定连接。
8. 根据权利要求6所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于约束阻尼结构还设有 联接板，联接板与约束板上交错地对应设置凸棱，带有凸棱的联接板与带有凸棱的约束板 之间构成的曲折间隙内设置弹性阻尼层。
9. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于还设有弹簧夹，弹簧 夹工作时扣压在阻尼隔声板的外侧。
10. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于下剪切件上设置至 少一个翅片或/和折弯部，上剪切件设置在下剪切件与翅片或折弯部之间，翅片或折弯部 与上剪切件之间以及下剪切件与上剪切件之间同时设置阻尼层。
11. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于上剪切件中包括至 少二块子剪切板，子剪切板与下剪切件之间分别设有阻尼层。
12. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于包括至少一组横向 阻尼结构，横向阻尼结构由外连接件、内连接件及耗能阻尼层组成，耗能阻尼层设置在外连 接件与内连接件之间，横向阻尼结构的一端通过外连接件与阻尼隔声板相连，所述外连接 件紧压在阻尼隔声板表面、或者固定在阻尼隔声板表面、或者与阻尼隔声板一体化设置，横 向阻尼结构的另一端通过内连接件紧压在钢轨轨腰表面或固定在钢轨轨腰表面。
【文档编号】E01B19/00GK203834299SQ201420237349
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月10日 优先权日:2014年5月10日
【发明者】尹学军, 王平, 孔祥斐, 颜华, 王建立, 姚力, 王建, 赵才有, 刘兴龙, 高星亮, 王乾安, 薛松, 郭超 申请人:青岛科而泰环境控制技术有限公司, 尹学军, 青州科而泰重工有限公司, 青岛科而泰控股有限公司
【专利摘要】本申请涉及一种剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于包括上剪切件和下剪切件，上剪切件工作时与轨鄂紧密接触或联接，下剪切件至少部分与钢轨翼板连接，上剪切件与下剪切件之间设有阻尼层，阻尼层将上剪切件及下剪切件固连成一体构成阻尼隔声板，阻尼隔声板至少遮挡钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表面。本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构简单，其不依赖道床上的支点，安装方便，适用性好，并且减振降噪性能好，成本低，使用寿命长，性价比十分优越，有利于延缓钢轨的磨损，延长钢轨的使用寿命，其市场应用前景十分广阔。
【专利说明】剪切式轨道减振降噪装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于轨道交通的振动及噪声控制领域，尤其涉及一种设置于钢轨非工 作表面、用于减轻轨道车辆运行过程中钢轨受迫产生的振动及噪声的减振装置。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 市场迫切要求提供一种可以更好地控制轨头处振动及钢轨的辐射噪声的减振产 品，以满足当前轨道交通振动与噪声控制的要求。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种可以快速吸收轨头振动能量，同 时降低钢轨辐射噪声的剪切式轨道减振降噪装置。
[0005] 本实用新型剪切式轨道减振降噪装置是这样实现的，包括上剪切件和下剪切件， 上剪切件工作时与轨鄂紧密接触或联接，下剪切件至少部分与钢轨翼板连接，上剪切件与 下剪切件之间设有阻尼层，阻尼层将上剪切件及下剪切件固连成一体构成阻尼隔声板，阻 尼隔声板至少遮挡钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表面。
[0006] 为了进一步提高降噪效果，还可以在阻尼隔声板与钢轨之间设置吸声材料层，吸 声材料层至少遮挡钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表面。所述翼板外端，是指翼 板的轨翼上表面与轨底表面之间的垂向端面。此外，为了增加结构阻尼，提高减振性能，本 实用新型剪切式轨道减振降噪装置中还可以包括约束阻尼结构，约束阻尼结构由弹性阻尼 层和约束板构成，约束阻尼结构设置在钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的至少部分钢轨表 面，弹性阻尼层位于钢轨和约束板之间。优选的，约束阻尼结构的约束板与下剪切件之间一 体化设置或固定连接。另外，所述约束阻尼结构中还可以设有联接板，联接板与约束板上交 错地对应设置凸棱，带有凸棱的联接板与带有凸棱的约束板之间构成的曲折间隙内设置弹 性阻尼层，以进一步增加弹性阻尼层的有效工作面积。
[0007] 所述阻尼隔声板中，下剪切件位于上剪切件的外侧，或者上剪切件位于下剪切件 的外侧。
[0008] 为了便于在钢轨上进行装配，可以在下剪切件上设置卡扣结构，或者在下剪切件 上设置连接孔。此外，本实用新型剪切式轨道减振降噪装置中还可以增设置弹簧夹，弹簧夹 工作时扣压在阻尼隔声板的外侧，利用弹簧夹将本实用新型剪切式轨道减振降噪装置夹紧 固定在钢轨非工作表面上。
[0009] 下剪切件上还可以设置至少一个翅片或/和折弯部，上剪切件设置在下剪切件与 翅片或折弯部之间，翅片或折弯部与上剪切件之间以及下剪切件与上剪切件之间同时设置 阻尼层。由于上剪切件的两侧均设置阻尼层，当上剪切件运动时剪切两侧的阻尼层可以实 现更多更快地耗能，因此减振效果更好。此外，也可以采用上剪切件中包括至少二块子剪切 板，子剪切板与下剪切件之间分别设有阻尼层的技术方案。
[0010] 另外，为了更好地控制钢轨的横向振动，本实用新型剪切式轨道减振降噪装置中 还可以包括至少一组横向阻尼结构，横向阻尼结构由外连接件、内连接件及耗能阻尼层组 成，耗能阻尼层设置在外连接件与内连接件之间，横向阻尼结构的一端通过外连接件与阻 尼隔声板相连，所述外连接件紧压在阻尼隔声板表面、或者固定在阻尼隔声板表面、或者与 阻尼隔声板一体化设置，横向阻尼结构的另一端通过内连接件紧压在钢轨轨腰表面或固定 在钢轨轨腰表面。
[0011] 优选的，阻尼隔声板中的阻尼层、约束阻尼结构中的弹性阻尼层及横向阻尼结构 中的耗能阻尼层由粘弹性阻尼材料构成。
[0012] 本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，在钢轨的非工作表面上设置由上剪切件、 阻尼层及下剪切件共同构成阻尼隔声板，该阻尼隔声板是一种剪切式耗能结构，利用这种 剪切式耗能结构对钢轨受迫振动时振动强度最大的轨头处进行针对性控制，当轨头相对于 翼板发生变形或偏摆时，压迫下剪切件与上剪切件之间发生相对移动，进而实现对阻尼层 的剪切，在剪切阻尼层的过程中快速地将轨头的振动能量转化为热能消耗掉，使钢轨迅速 趋于静止；同时，上剪切件、阻尼层及下剪切件共同构成的阻尼隔声板结构还可以阻隔钢轨 振动时的发声，因此可以实现良好的减振降噪效果。特别是当增设了横向阻尼结构以后，钢 轨轨腰与阻尼隔声板发生相对振动时，外连接件与内连接件会剪切耗能阻尼层从而大幅消 耗振动能量，所以本实用新型还可以有效抑制钢轨的横向振动，其减振效果更加明显。本 实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构简单，其不依赖道床上的支点，安装方便，适用性 好，并且减振降噪性能好，成本低，使用寿命长，性价比十分优越，有利于延缓钢轨的磨损， 延长钢轨的使用寿命，其市场应用前景十分广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之一。
[0014] 图2为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之二。
[0015] 图3为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之三。
[0016] 图4为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之四。
[0017] 图5为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之五。
[0018] 图6为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之六。
[0019] 图7为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之七。
[0020] 图8为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之八。
[0021] 图9为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之九。
[0022] 图10为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之十。
[0023] 图11为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之 i。
[0024] 图12为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之 十二。
[0025] 图13为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之 十三。
[0026] 图14为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之 十四。
[0027] 图15为本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构示意图及应用示意图之 十五。
【具体实施方式】
[0028] 实施例一
[0029] 如图1所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，包括上剪切件4和下剪切件2， 上剪切件4位于下剪切件2的外侧，上剪切件4工作时紧紧地抵压在钢轨1的轨鄂处，下 剪切件2部分与钢轨翼板连接，下剪切件2的外形与其装配位置对应的钢轨翼板表面形状 相同，上剪切件4与下剪切件2之间设有阻尼层3,阻尼层3将上剪切件4及下剪切件2固 连成一体构成阻尼隔声板，阻尼隔声板遮挡着钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表 面。其中，上剪切件4和下剪切件2均由钢板材料制成，阻尼层3由橡胶材料制成，阻尼层3 采用硫化工艺分别与上剪切件4和下剪切件2固连在一起。此外，上剪切件4与下剪切件 2的表面进行防腐处理。
[0030] 应用时，如图1所示，利用粘接材料（图中未具体示出）将下剪切件2牢固地粘 贴在钢轨1的翼板上表面，同时使上剪切件4紧紧地抵压在钢轨1的轨鄂处，为提高减振 降噪效果，在钢轨两侧翼板处分别设置本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，装配时注意 避让扣件或鱼尾板等轨道辅助元件即可。此外，为达到使上剪切件紧抵在轨鄂处的目的，在 将本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨进行装配时，可以让阻尼层3承受一定的预 应力，从而保证上剪切件4可以紧紧地抵压在轨鄂处。当钢轨在车轮的激励下发生振动时， 无论轨头处发生变形或偏摆，其与翼板及轨腰底部都会发生相对运动，因此轨头处偏摆过 程中会压迫上剪切件4相对下剪切件2发生往复移动，又由于上剪切件4与下剪切件2之 间设有阻尼层3,上剪切件4相对下剪切件2往复移动的过程中会不断剪切阻尼层耗能，从 而将轨头传递至上剪切件4的振动能量转化为阻尼层3内部的热量耗散掉，使上剪切件4 相对下剪切件2的移动迅速趋于静止，即钢轨的振动也迅速趋于静止，另外，由于钢轨的振 动能量衰减快，相应的其振动噪声辐射强度也迅速降低，同时，上剪切件、下剪切件和阻尼 层构成的阻尼隔声板对钢轨的部分轨腰表面形成了有效的遮挡，大大降低了钢轨轨腰向外 部辐射噪声的强度，因此本实用新型剪切式轨道减振降噪装置可以实现良好的减振降噪效 果，同时，可以有效减轻钢轨的磨损，延长钢轨的使用寿命。
[0031] 本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的结构简单，其不依赖道床上的支点，安装 方便，适用性好，并且可以同时利用消能和隔声效应，减振降噪性能好，成本低，使用寿命 长，性价比十分优越，有利于延缓钢轨的磨损，延长钢轨的使用寿命，其市场应用前景十分 广阔。
[0032] 需要说明的是，除已提到的钢板外，下剪切件和上剪切件也可以由不锈钢、铝合金 或玻璃钢等材料制成，此外，弹性件除了采用橡胶材料制成外，还可以采用弹性聚氨酯等其 他弹性材料制成，优选的，采用粘弹性阻尼材料，当然根据选择的材料不同，阻尼层与下剪 切件及上剪切件之间也可以采用热贴合、粘接等技术手段固连在一起，也都可以起到很好 的效果，都在本实用新型要求的保护范围之中。本自然段的上述说明同样也适用于本实用 新型的其他实施例，在此一并说明，不再反复叙述。
[0033] 实施例二
[0034] 如图2所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例一的区别在于，为了 进一步提高降噪效果，在阻尼隔声板与钢轨1之间设置吸声材料层5。其中，吸声材料层5 由岩棉材料构成。
[0035] 本例所述的技术方案，除了具有实施例一的各种优点以外，由于在阻尼隔声板与 钢轨1之间设置吸声材料层5,吸声材料层5基本覆盖了钢轨1的轨腰表面，当钢轨发生振 动时，吸声材料层5会吸收轨腰辐射噪声，抑制噪声声波的形成，阻断钢轨振动噪声辐射的 能力更强，提高了本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的降噪能力，有利于进一步降低轨 道运营中的噪声水平。
[0036] 要指出的是本实用新型中，吸声材料层5除了可以采用岩棉材料外，还可以采用 矿棉、三聚氢胺、阻燃聚氨酯等其他吸声材料，都可以实现很好的效果，都在本实用新型要 求的保护范围当中。另外，这一特点也适用于本实用新型其他设置吸声材料层的实施例中， 在此一并说明，不再重复。
[0037] 实施例三
[0038] 如图3所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例一的区别在于，下剪 切件2对应安装设置在钢轨1的翼板及轨底处，下剪切件2上设置卡扣结构6。与钢轨1进 行装配时，利用卡扣结构6将本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨扣合在一起。 [0039] 需要指出的是，本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨进行装配时，可以如 图3所示上剪切件4抵压在钢轨右侧轨头下方的轨鄂处，卡扣结构6扣合在钢轨左侧的翼 板处，相邻的另一组本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的下剪切件抵压在钢轨左侧轨头 下方的轨鄂处，卡扣结构6扣合在钢轨右侧的翼板处，彼此交错设置在钢轨的非工作表面 上。当然，上剪切件4与钢轨1之间的空隙内也可以设置吸声材料层，在此不再另【专利附图】
【附图说明】， 都是基于本实用新型技术原理的简单变化，都在本实用新型要求的保护范围当中。
[0040] 与实施例1所示技术方案相比，本例所述本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的 最大优点在于，其依靠卡扣结构6与钢轨1进行装配，连接更加安全可靠，安装过程更加简 单快捷，另外也更便于进行维护更换。
[0041] 实施例四
[0042] 如图4中所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例三的区别在于，下 剪切件2对应安装设置在钢轨1的翼板及轨底处，下剪切件2上对应轨腰局部设有聚氨酯 发泡材料构成的吸声材料层7,吸声材料层7遮挡着钢轨的轨腰表面。此外，与钢轨1装配 时，图4所示钢轨右侧设置的本实用新型剪切式轨道减振降噪装置中，下剪切件2包覆轨 底，利用下剪切件2上设置的卡扣结构6扣压在钢轨左侧的翼板表面，而钢轨左侧设置的本 实用新型剪切式轨道减振降噪装置中下剪切件8包覆在下剪切件2的外表面，下剪切件8 上设置的卡扣结构9扣压在钢轨右侧翼板处的下剪切件2表面。
[0043] 与实施例三相比，本例所述的剪切式轨道减振降噪装置中，由于下剪切件表面设 置有吸声材料层，可以有效吸收钢轨轨腰处辐射的振动噪声，另外剪切式轨道减振降噪装 置从两侧同时覆盖了钢轨的非工作表面，可以有效遮挡钢轨的振动发声，因此降噪效果更 好。特别要指出的是，吸声材料层可以在工厂中预先设置在下剪切件表面，应用时，直接将 本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨进行装配即可，可以简化现场施工工序，提高 施工速度，减振降噪性能也更容易保证。
[0044] 此外，为了保证与钢轨之间将配的可靠性，如图5所示，也可以再利用弹簧夹10对 剪切式轨道减振降噪装置进行辅助固定，弹簧夹10工作时扣压在阻尼隔声板的外侧，这样 除了利用下剪切件上设置的卡扣结构与钢轨之间扣接外，又多了一道安全保障，更加安全 可靠。当然，基于这种技术原理，本实用新型的所有其他实施例中，也都可以增设弹簧夹以 确保本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨之间的可靠连接，都能实现同样的效果， 都在本实用新型要求的保护范围之中，在此仅以文字给予说明，不再另外附图。
[0045] 实施例五
[0046] 如图6所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与图4中所示技术方案的区别 在于，下剪切件2位于上剪切件4的外侧，阻尼隔声板与钢轨1之间的空腔中设有聚氨酯发 泡材料构成的吸声材料层7。此外，下剪切件2上设置连接孔11。应用时，下剪切件2与 钢轨的接触表面设置一层阻尼材料（图中未具体示出），然后利用紧固件12通过下剪切件 2上设置的连接孔11将钢轨两侧设置的剪切式轨道减振降噪装置连接在一起，从而将本实 用新型剪切式轨道减振降噪装置牢牢固定在钢轨的非工作表面上。为保证上剪切件4与轨 鄂保持紧密接触，在上剪切件4与轨鄂配合表面上设置粘接材料，将两者粘接固定在一起。
[0047] 需要注意的是，为不影响上剪切件4剪切阻尼层3耗能，吸声材料层7中采用的聚 氨酯发泡材料的面刚度应不高于阻尼层3的材料面刚度。
[0048] 本例所述技术方案，可以利用紧固件完成本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的 可靠装配，其安装操作简单，拆卸方便，便于维修更换，实用性很强。此外，剪切式轨道减振 降噪装置中下剪切件与钢轨间设置阻尼材料，有利于减振和隔声，其减振降噪效果更好。当 然，为了进一步提高可靠性，也可以利用粘接材料将下剪切件与钢轨粘接在一起，也在本实 用新型要求的保护范围当中。
[0049] 与实施例三相比，本例所述的剪切式轨道减振降噪装置中，由于下剪切件2设置 在上剪切件4的外部，一旦上剪切件4与阻尼层3发生剥离等意外情况时，上剪切件4不会 脱落至轨道结构上，因此不会对车辆运营造成隐患，其安全性更好，实用性更强。与实施例 三相似，本例所述的剪切式轨道减振降噪装置中，吸声材料层也可以在工厂中预先设置在 阻尼隔声板表面，应用时，直接将本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨进行装配即 可，可以简化现场施工工序，提高施工速度，减振降噪性能也更容易保证。
[0050] 实施例六
[0051] 如图7所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例五的区别在于，包括 配合使用的两组剪切式轨道减振降噪装置，两组剪切式轨道减振降噪装置的唯一区别在于 下剪切件上设置的卡扣结构不同，其中下剪切件14上设置的卡扣结构为卡爪15,下剪切件 2上设置的卡扣结构为卡槽13。此外，吸声材料层7对应钢轨1轨腰设置在上剪切件4上。 应用时，如图7中所示，将卡爪15嵌设在卡槽13中，从而将钢轨两侧的本实用新型剪切式 轨道减振降噪装置紧紧地装配在钢轨表面。
[0052] 本例所述技术方案，与钢轨装配过程中不再涉及其他零件，更加简单方便。吸声材 料层7与阻尼层3无瓜葛，对材料面刚度无特别要求，选材范围更广。当然，基于本例的技术 原理，下剪切件上相互扣合的卡扣结构中卡爪和卡槽的结构形式可以多种多样，无法--
【专利附图】
【附图说明】，只要能够将钢轨两侧的本实用新型剪切式轨道减振降噪装置紧紧固定在钢轨的 非工作表面上，都能实现很好的效果，都在本实用新型要求的保护范围中。
[0053] 实施例七
[0054] 如图8所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例二的区别在于，下剪 切件2上设有折弯部18,阻尼层3设置在上剪切件4与折弯部18之间，下剪切件2与上剪 切件4之间及上剪切件4与钢轨1之间设置由阻燃聚氨酯材料构成的吸声材料层7。另外， 为了保证与钢轨装配的可靠性，利用弹簧夹50对剪切式轨道减振降噪装置进行辅助固定。
[0055] 应用时，折弯部18粘接固定在钢轨翼板及轨腰的部分表面。需要指出的是，图8 中仅示出压紧钢轨右侧所示剪切式轨道减振降噪装置的弹簧夹50,实际应用中，与实施例 三中所述的技术原理相似，弹簧夹50设置多个，相邻的弹簧夹50应一个压紧右侧剪切式轨 道减振降噪装置，一个压紧左侧剪切式轨道减振降噪装置，交替对钢轨左右两侧设置的剪 切式轨道减振降噪装置均实现可靠固定。本例所述弹簧夹50的用法同样适用于本实用新 型其他应用弹簧夹10的实施例中，在此一并给予说明，不再反复描述。
[0056] 除了具备实施例二的优点外，本例所述技术方案中，上剪切件4位于下剪切件2的 内部，其安全性更佳。
[0057] 实施例八
[0058] 如图9所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例七的区别在于，下剪 切件2由铝合金型材构成，下剪切件2上一体化设有一个翅片16,上剪切件4设置在下剪 切件2与翅片16之间，翅片16与上剪切件4之间设置阻尼层17,下剪切件2与上剪切件4 之间同时还设置阻尼层3。下剪切件2、上剪切件4、阻尼层3及阻尼层17与钢轨1之间的 空腔内设有吸声材料层7。
[0059] 本例相比实施例七的优点在于，由于上剪切件4与下剪切件2及翅片16之间分别 设置了阻尼层3和阻尼层17,当轨头偏摆或变形压迫上剪切件4反复发生移动时，上剪切件 4中参与剪切阻尼层耗能的有效工作面积提高了一倍，因此耗能更多，可以更快地衰减轨头 的振动，使钢轨迅速趋于静止；另外，本例中的阻尼隔声板中包含二个阻尼层，其遮挡隔离 钢轨振动辐射噪声的能力也更强，因此减振降噪效果更好。综上，本例所述本实用新型剪切 式轨道减振降噪装置的减振降噪效果都得到了很大提升。
[0060] 实施例九
[0061] 如图10所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例五的区别在于，上剪 切件4中包括子剪切板31和子剪切板32,下剪切件2置于子剪切板31和子剪切板32之 间，此外，下剪切件2与子剪切板31之间设有阻尼层34,下剪切件2与子剪切板32之间还 设有阻尼层33。
[0062] 本例所述技术方案，除了具有实施例五的所有优点以外，由于上剪切件4中包括 二块子剪切板，二块子剪切板与下剪切件2之间分别设置了阻尼层，当轨头偏摆或变形压 迫上剪切件4移动时，上剪切件4参与剪切阻尼层耗能的有效工作面积提高了一倍，因此耗 能更多，可以更快地衰减轨头的振动，使钢轨迅速趋于静止；另外，由于下剪切件2、上剪切 件4及阻尼层33和34构成的阻尼隔声板板遮挡隔离钢轨振动辐射噪声的能力也更强，因 此减振降噪效果更好。
[0063] 实施例十
[0064] 如图11所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例七的区别在于，下剪 切件由约束板19及约束板19上一体化设置的翅片51组成，此外，下剪切件上还设有约束 阻尼结构，所述约束阻尼结构依次由连接板21、弹性阻尼层20和约束板19共同组成，另外 阻尼层3设置在上剪切件4与翅片51之间，阻尼层3将下剪切件与上剪切件4连成一体。 所述约束阻尼结构覆盖整个钢轨1的轨腰及翼板表面，约束阻尼结构与上剪切件4之间的 空腔中设有吸声材料层7。
[0065] 本例所述本实用新型剪切式轨道减振降噪装置的应用方法与实施例七完全相同， 具有实施例七所述产品的所有优点。需要指出的是，本例中，由于下剪切件中包括了约束阻 尼结构，当钢轨1受迫发生振动时，带动连接板21反复剪切与约束板19之间设置的弹性阻 尼层20,可以有效吸收和消耗钢轨轨腰及翼板处的振动能量，同时，上剪切件4反复剪切阻 尼层3不断消耗轨头处的振动能量，双管齐下，消耗钢轨振动能量更快，另外，翅片51、上剪 切件4及阻尼层3构成的阻尼隔声板与约束阻尼结构联合使用阻断噪声的能力更强，因此 本例所述技术方案的减振降噪效果更好。
[0066] 要说明的是，本例中将约束板19与下剪切件设置成一体，在实际应用中，也可以 采用将约束板固定在下剪切件上的技术方案，也能实现同样的效果，都在本实用新型要求 的保护范围之中。
[0067] 实施例i^一
[0068] 如图12所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例十的唯一区别在于， 下剪切件由约束阻尼结构构成，约束阻尼结构包括连接板22、约束板24及二者之间设置的 弹性阻尼层23,其中，连接板22及约束板24上交错地对应设置凸棱，带有凸棱的连接板22 与带有凸棱的约束板24之间构成的曲折间隙内设置弹性阻尼层23。约束板24与剪切板4 之间设置阻尼层3。
[0069] 与实施例十相比，本例中构成下剪切件的约束阻尼结构具有的阻尼有效剪切工作 面积显著提高，因此消耗钢轨振动能量的性能更好。
[0070] 通过实施例十和实施例十一，可以看出，由于现有轨道减振降噪技术中没有针对 轨头减振的技术方案，因此本实用新型的技术方案可以与现有技术组合使用，其减振作用 可以相辅相成，优势互补，进而有效提高钢轨振动的综合控制效果，由于现有技术众多，在 此只能挑选二个典型结构对本实用新型的技术原理进行说明，无法一一画图给予组合说 明，只要基于本实用新型的技术原理，都在本实用新型要求的保护范围之中。
[0071] 实施例十二
[0072] 如图13所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例八的区别在于，下剪 切件2上同时设置翅片60、翅片36及折弯部18,相应的上剪切件4上设有子剪切板25和 子剪切板26与之配合。具体的，子剪切板25设置在翅片36与翅片60之间，翅片60与子 剪切板25之间设有阻尼层28,翅片36与子剪切板25之间设有阻尼层27 ;子剪切板26设 置在折弯部18与翅片60之间，翅片60与子剪切板26之间设有阻尼层29,折弯部18与子 剪切板26之间设有阻尼层30。上剪切件4与下剪切件2及阻尼层3之间的空隙中设置吸 声材料层7。
[0073] 与实施例八相比，本例所述的技术方案中，轨头振动时，上剪切件4剪切阻尼层3 的有效工作面积更大，因此耗能减振能力更强。此外，本例中下剪切件、阻尼层和上剪切件 构成的阻尼隔声板可以有效遮挡轨腰表面，从而抑制钢轨轨腰处的振动噪声辐射，其还具 有良好的降噪效果。基于本例所述的技术原理，下剪切件上也可以设置三个甚至更多个子 剪切板，上剪切件上也可以设置三个甚至更多个翅片或是折弯部，也可以实现同样的效果， 都在本实用新型要求的保护范围之中。
[0074] 实施例十三
[0075] 如图14所示本实用新型剪切式轨道减振降噪装置，与实施例九的区别在于，本例 所述剪切式轨道减振降噪装置中还包括横向阻尼结构，横向阻尼结构由外连接件38、内连 接件37及耗能阻尼层39组成，耗能阻尼层39设置在外连接件38与内连接件37之间，横向 阻尼结构的一端通过外连接件38与阻尼隔声板相连，所述外连接件38与阻尼隔声板中的 上剪切件4 一体化设置，横向阻尼结构的另一端通过内连接件37紧压在钢轨1轨腰表面。
[0076] 与实施例九相比，本例所述技术方案中，由于在产品中增设了横向阻尼结构，本实 用新型还可以有效抑制钢轨的横向振动，尤其是轨腰的横向振动，其减振效果更加明显。当 然，为了确保钢轨横向振动变形时，外连接件38与内连接件37会充分剪切耗能阻尼层39 耗能，当本实用新型剪切式轨道减振降噪装置与钢轨1相互装配时，可以让耗能阻尼层39 承受一定的预应力，从而保证内连接件37紧紧地抵压在钢轨轨腰上。
[0077] 基于本例所述技术原理，外连接件除与阻尼隔声板中的上剪切件一体化设置外， 也可以利用粘接剂或紧固件将外连接件固定在阻尼隔声板中的上剪切件表面；应用时，还 可以在内连接件的端面上涂抹粘接剂，将内连接件粘接固定在钢轨的轨腰表面，此时，也可 以利用耗能阻尼层存储的预应力将外连接件紧压在阻尼隔声板的上剪切板表面，都能实现 同样的技术效果，都在本实用新型要求的保护范围内。
[0078] 实施例十四
[0079] 基于实施例十三所述的技术原理，如图15所示本实用新型剪切式轨道减振降噪 装置，与实施例八的区别在于，本例所述剪切式轨道减振降噪装置中还包括二组横向阻尼 结构，每组横向阻尼结构由外连接件42、内连接件40及耗能阻尼层41组成，耗能阻尼层41 设置在外连接件42与内连接件40之间，横向阻尼结构的一端通过外连接件42与阻尼隔声 板相连，所述外连接件42与阻尼隔声板中的下剪切件2 -体化设置，横向阻尼结构的另一 端通过内连接件40紧压在钢轨1轨腰表面。
[0080] 基于本例所述技术原理，外连接件除与阻尼隔声板中的下剪切件一体化设置外， 也可以利用粘接剂或紧固件将外连接件固定在阻尼隔声板中的下剪切件表面；应用时，还 可以在内连接件的端面上涂抹粘接剂，将内连接件粘接固定在钢轨的轨腰表面，此时，也可 以利用耗能阻尼层存储的预应力将外连接件紧压在阻尼隔声板的下剪切板表面，都能实现 同样的技术效果，都在本实用新型要求的保护范围内。
[0081] 与实施例八相比，本例所述技术方案中，由于在产品中增设了横向阻尼结构，本实 用新型还可以有效抑制钢轨的横向振动，尤其是轨腰处的横向振动，其减振效果更加明显。
[0082] 通过上述实施例可以看出，本实用新型剪切式轨道减振降噪装置适用性强，成本 低，减振降噪效果好，市场应用前景十分广阔。此外，本实用新型中的实施例仅为更好说明 本实用新型的技术方案，并不应视为对本实用新型的限制，其中许多实施例中的技术特征 也可以交叉使用，基于本实用新型技术原理，本领域技术人员可以对上述实施例所述技术 方案重新进行组合或利用同类技术对其中某些元件进行简单替换，只要基于本实用新型的 技术原理，都在本实用新型要求的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于包括上剪切件和下剪切件，上剪切件工 作时与轨鄂紧密接触或联接，下剪切件至少部分与钢轨翼板连接，上剪切件与下剪切件之 间设有阻尼层，阻尼层将上剪切件及下剪切件固连成一体构成阻尼隔声板，阻尼隔声板至 少遮挡钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表面。
2. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于阻尼隔声板与钢轨之 间设有吸声材料层，吸声材料层至少遮挡钢轨轨鄂至钢轨翼板外端之间的部分钢轨表面。
3. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于下剪切件位于上剪切 件的外侧，或者上剪切件位于下剪切件的外侧。
4. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于下剪切件上设置卡扣 结构。
5. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于下剪切件上设置连接 孔。
6. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于还包括约束阻尼结 构，约束阻尼结构由弹性阻尼层和约束板构成，约束阻尼结构设置在钢轨轨鄂至钢轨翼板 外端之间的至少部分钢轨表面，弹性阻尼层位于钢轨和约束板之间。
7. 根据权利要求6所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于约束阻尼结构的约束 板与下剪切件之间一体化设置或固定连接。
8. 根据权利要求6所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于约束阻尼结构还设有 联接板，联接板与约束板上交错地对应设置凸棱，带有凸棱的联接板与带有凸棱的约束板 之间构成的曲折间隙内设置弹性阻尼层。
9. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于还设有弹簧夹，弹簧 夹工作时扣压在阻尼隔声板的外侧。
10. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于下剪切件上设置至 少一个翅片或/和折弯部，上剪切件设置在下剪切件与翅片或折弯部之间，翅片或折弯部 与上剪切件之间以及下剪切件与上剪切件之间同时设置阻尼层。
11. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于上剪切件中包括至 少二块子剪切板，子剪切板与下剪切件之间分别设有阻尼层。
12. 根据权利要求1所述的剪切式轨道减振降噪装置，其特征在于包括至少一组横向 阻尼结构，横向阻尼结构由外连接件、内连接件及耗能阻尼层组成，耗能阻尼层设置在外连 接件与内连接件之间，横向阻尼结构的一端通过外连接件与阻尼隔声板相连，所述外连接 件紧压在阻尼隔声板表面、或者固定在阻尼隔声板表面、或者与阻尼隔声板一体化设置，横 向阻尼结构的另一端通过内连接件紧压在钢轨轨腰表面或固定在钢轨轨腰表面。
【文档编号】E01B19/00GK203834299SQ201420237349
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月10日 优先权日:2014年5月10日
【发明者】尹学军, 王平, 孔祥斐, 颜华, 王建立, 姚力, 王建, 赵才有, 刘兴龙, 高星亮, 王乾安, 薛松, 郭超 申请人:青岛科而泰环境控制技术有限公司, 尹学军, 青州科而泰重工有限公司, 青岛科而泰控股有限公司
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