阻尼吸振组件的制作方法

本实用新型涉及一种减振装置，更具体地说，尤其涉及一种阻尼吸振组件。

背景技术：

噪声污染与水污染、大气污染、废物污染被看成是世界范围内四个主要环境问题。产业革命以来，各种机械设备的创造和使用，给人类带来了繁荣和进步，但同时也产生了越来越多而且越来越强的噪声。为了减小噪声而采取的措施主要是隔声和吸声，但目前为止还未找到一种成本低且降噪效果好的方法。

以交通噪声为例，地铁、轻轨等轨道交通方式是世界上许多城市的重要交通方式，具有方便、快捷、准时、载客量大、能耗低、污染轻、占地少和安全性好等诸多技术经济优势，是解决大城市交通问题的首要选择，发展地铁、轻轨等轨道交通已成为我国城市交通的发展方向。随着人们生活水平的不断提高，环保意识日益加强，对列车的运行环境及乘坐舒适性提出了更高的要求。由于过量的噪声将严重影响乘客和轨道沿线人们的心理、生理和正常生活，因此，地铁的噪声特性成了衡量地铁质量的一个重要指标。美国公共交通协会制定的城市轨道交通噪声控制指标为：车内可接受噪声为70～80dB；站内最大噪声应为75～85dB；路边噪声的上限值在居民区为70dB，在工业区为85dB(在线路中心线15m处)。其噪声级指标是在0.35m处以确保私人谈话能以正常声音进行而测定的。

轨道交通工程中，普遍采用直交变压变频的传动方式，车辆的制动方式为电制动(再生制动)+机械制动，运行中以电制动为主，机械制动为辅。列车在运行过程中，由于站间距较短，列车启动、制动频繁，制动能量相当可观。根据经验，地铁再生制动产生的能量除了一定比例(一般为20％～80％，根据列车运行密度和区间距离的不同而异)被其他相邻列车吸收利用外，剩余部分将主要被列车的吸收电阻以发热的方式消耗掉或被线路上的吸收装置吸收。轨道车辆电制动有两种类型，一类为车辆自带制动电阻，一类为地面再生制动吸收设备。其中混合型制动能量吸收设备使用电阻混合消耗制动能量，是一种成熟与先进结合度高的应用，长期运行安全可靠系数高，维护量极少。随着社会的发展，环境治理要求的提升，对运行中的电阻噪声等级降低要求迫切，而国内外相应的制动电阻噪声等级在75dB以上，特别是装置设备大多运行安装在线路周边户外及站台工作区间，对工作生活居住产生影响。城市发展提出了低噪大功率制动电阻新的应用需求，电阻降噪技术应用符合环境生态不断发展的需求。

大功率电阻与地铁轨道车辆制动电阻通常为电阻柜箱，平均等效功率在160kW～220kW/面(一面通常为6～8个电阻柜箱)，通过的是IGBT开关电源处理的斩波直流电。斩波脉冲电源频率一般在150Hz～300Hz区间，对设备装置产生较高的噪声电动势，斩波脉动大直流引起电阻栅发热产生振动传播噪声，噪声的大小或强弱主要决定于物体振动的幅度，振幅大，噪声大；振幅小，噪声小。振动由分子扰动引起，与电阻值、温度和外界的频带相关，与外加电压电流成正比，噪声大小还与结构直接关联，功率越大累积叠加的噪声越大。具体来说，由于轨道交通工作温度通常在200～550℃之间，为降低工作温度，电阻栅的发展趋势为薄、长、大，本实用新型提供的电阻栅片为薄片长带结构，为获得极微的电感与优良的通风散热，采用长波平行排列。制动(功率)电阻的参数结构有相应的标准规定，难以变通，相应成本控制及经济可行性，对改进也有很大限制，而薄片形的电阻波形结构，在高温工作中由于受电热合金膨胀系数的影响，一个波形内会微量变长弯曲，加大电磁激振作用，加上冷热空气形成强烈压差，对流波动引起叠加振动是电阻噪声的能量来源。波形数量多，表面积大，薄带结构刚度差。大功率电阻柜箱叠加集中安装，累积必然产生大的噪声。总的来说，轨道交通通常是由工作时前端电源IGBT斩波脉动大电流冲击引起的振动，工作时冷热交换的热躁骚动，电阻栅片结构引起的振动而引发噪声。

根据现有的噪声防治方式，控制电阻柜箱装置的噪声，通常在装置设备外设置隔声板墙，会加大设备的占用空间，与环境不协调；或在电阻柜箱前置配置大功率滤波，其只能减小电流脉动噪声，热噪还存在，并且前置大功率滤波单元造价高与体积大，占据宝贵的安置空间，仍不能作为防治噪声的最佳选择。其它的现有技术也由于产品标准规则受限。

针对上述防治噪声污染措施存在的技术缺陷，开发一种简捷合理有效降低电气类噪声级别、达到环境治理的装置，成为本领域急待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

本实用新型提供阻尼吸振组件，包括至少一个阻尼吸振元件，每个阻尼吸振元件包括一阻尼绝缘杆、两减振弹性元件和两底座，阻尼绝缘杆两端分别独立的经两减振弹性元件与两底座连接，其中，阻尼绝缘杆端部和底座一端分别设置中间有孔的限位件，减振弹性元件套接于限位件。

优选地，底座外边缘还设有一底座减振套，包覆在减振弹性元件外，用于保护减振弹性元件不受外力，以增加阻尼吸振组件寿命。

优选地，减振弹性元件选自减振阻尼压簧和减振压簧。

更优选地，限位件孔内安装有减振阻尼压簧；限位件孔外安装有减振压簧。

进一步，减振阻尼压簧直径小于减振压簧直径。

更优选地，减振阻尼压簧内填充阻尼减振件，如金属丝网与减振胶的混合物。

优选地，底座底部还设有一减震垫；作为一种优选方式，底座底部有一腰形凹坑，减震垫放入腰形凹坑内，通过螺栓将底座和减震垫连接在待降噪的装置上。

更优选地，减震垫中有一腰形通孔，通孔大小可调，依具体使用环境及电阻箱柜内的电阻单元型号而定，用于释放电阻单元的骨架总成与底座间的接触面积。

更优选地，减震垫与底座的接触面之间填充有耐高温阻尼胶。

更优选地，减震垫为非金属微孔组件。

优选地，阻尼绝缘杆横截面为水滴形。

优选地，当电阻单元内有薄带结构时，阻尼绝缘杆上开设有槽，槽内卡入薄带结构，用于增多阻尼吸振组件与电阻单元的接触面和增强阻尼吸振组件的固定。

以对电阻箱制动电阻内为长波电阻栅片(电阻栅薄带)的降噪为例，本实用新型提供的阻尼吸振组件的工作原理是：加强对单片电阻栅薄带结构位移控制降低噪声，由阻尼绝缘杆对整体电阻栅传递的振动频率加以收集和控制振幅，传递到减振弹性元件，由匹配的减振压簧与底座减振套第一层衰减，再经由底座与减震垫第二层衰减，衰减到刚度大的电阻栅框架或骨架上，通过阻尼吸振组件压治整个制动电阻振动，降低声辐射的水平，产生降噪效果，获得低噪电阻型产品；此外，阻尼绝缘杆采用水滴形小巧截面，不影响电阻栅带空间的散热性能，通用性强。

本实用新型的另一目的是提供上述阻尼吸振组件的应用，所述阻尼吸振组件可用于长波形电阻栅的减振降噪。

优选地，阻尼吸振组件连接于长波形电阻栅。

优选地，阻尼吸振组件连接于电阻栅固定件。

更优选地，电阻栅固定件包括绝缘固定件和骨架总成，长波形电阻栅通过绝缘固定件安装于骨架总成上，具体可参考现有技术，在此不做赘述。

更优选地，电阻栅固定件包括绝缘固定件和框架总成，长波形电阻栅通过绝缘固定件安装于框架总成内，具体可参考现有技术，在此不做赘述。

作为一种优选连接方式，阻尼吸振组件可卡接、插接、螺接、抵接于电阻栅，或现有技术中任一使阻尼吸振组件与电阻栅接触的连接方式，如阻尼吸振组件的底座抵接于框架总成上，或螺接于骨架总成上，在此不做赘述。

作为一种优选方案，一种制动电阻，包括长波形电阻栅、电阻栅固定件和阻尼吸振组件，阻尼吸振组件安装于电阻栅固定件或电阻栅片上。

本实用新型提供的阻尼吸振组件安装于制动电阻减振降噪的原理是：1.将相对软质材料与高硬度电热合金材料及栅带材料进行阻尼匹配，吸收限制收集电阻波型栅带脉动水平方向最大噪声振动源，降低通过空气向外辐射的噪音：由于150～300Hz的脉动电流(来自于脉冲直流的斩波频率电流能量)是主要的噪声源，使用多层受约束齿板(即阻尼绝缘杆上对应电阻栅片设置的槽)隔离每条栅片的振动能量，阻尼绝缘杆槽包覆压入具有一定厚度的电阻栅片的两对称面(电阻栅片表面另作扰流凹凸形状处理)，阻尼绝缘杆吸收、衰减电阻栅片的高频微振，同时相互抵消已吸收的可能发生冲突的振幅频率，即可使电磁噪声通过结构的抵制压制传递衰减。2.加装减震压簧和减振阻尼压簧，薄而长的波型片(电阻栅片)振动的能量被阻尼绝缘杆槽分别吸收限制，传递到阻尼绝缘杆两端的减振压簧，减振压簧将绝缘杆各槽收集的振动能量吸收衰减，同时还收集大电流固有频率振动，减振压簧吸收的能量为线性衰减；减振阻尼压簧则吸收电阻栅片热辐射产生的不规则频率振荡，为粘性阻尼。减振弹性元件将不同物理现象产生的振荡频率进行吸收衰减，降低栅片振动总能量向空气辐射振动产生的噪音。3.通过安装柔性绝缘底座，并在减振弹性元件填充阻尼减振物，受力后阻尼减振物(如金属丝)相对位移产生滑动摩擦而耗散能量。4.将阻尼吸振件上下对称安装于长波形电阻栅片或其固定件上(需要注意的是，加长波制动电阻采用非对称上下安装)，将安装有阻尼吸振组件的制动电阻在电阻箱内采用电流反向对称排列、跨层连接，以相互抵消磁场的应力。将大电流通过载体发生的电磁震荡和高温气体扰动产生的震荡通过阻尼吸振组件阻隔结构布置，即可减小电阻栅薄带的波形长度，从而控制噪声源的振动幅度。5.把阻尼吸振组件从制动电阻中未吸收衰减后余剩的总振动能量，传递到质量大而厚实的框架或骨架总成上，进一步提升结构减振的效率。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1.减振弹性元件将不同物理现象产生的振荡频率进行吸收衰减，降低栅片振动总能量向空气辐射振动产生的噪音；

2.把阻尼吸振组件从制动电阻中未吸收衰减后余剩的总振动能量，传递到质量大而厚实的框架或骨架总成上，进一步提升结构减振的效率；

3.电阻栅带薄片采用十字型交叉矩形凸凹压制，移植高效冷却器散热翅片加强薄片刚度，强化薄带栅片展开长度方向的硬度；

综上，本实用新型提供的技术方案，通过阻尼吸振组件将大电流通过载体发生的电磁震荡和高温气体扰动产生的震荡进行吸收衰减，阻隔结构布置减小电阻栅薄带的波形长度，即减少噪声源的振动幅度，可有效提升降噪等级，噪声可降至70dB以下。

附图说明

图1为本实用新型提供的阻尼吸振元件示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为本实用新型提供的阻尼吸振元件示意图；

图4为本实用新型提供的阻尼吸振元件立体图；

图5为本实用新型提供的阻尼吸振元件底座剖面图；

图6为本实用新型提供的阻尼吸振元件减震垫示意图；

图7为本实用新型提供的阻尼吸振元件底座立体图；

图8为本实用新型提供的阻尼吸振元件安装于制动电阻的一种优选实施方式示意图；

图9为本实用新型提供的阻尼吸振元件安装于制动电阻的另一种优选实施方式示意图；

图10为本实用新型提供的阻尼吸振元件安装于制动电阻的另一优选实施方式示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

实施例1

如图1～5所示，本实用新型提供的阻尼吸振组件由至少一阻尼吸振元件1组成，阻尼吸振元件包括一PH5类金云母压制而成的阻尼绝缘杆11、两减振压簧12、两减振阻尼压簧13和两底座14，其中阻尼绝缘杆两端均通过减振压簧和减振阻尼压簧与底座连接，具体地，阻尼绝缘杆两端和两底座上分别有一中间有孔的限位件15，减振阻尼压簧内封装金属丝状阻尼混合物(图中未示出)，并安装于限位件孔内，限位件外套接减振压簧，减振压簧外圈还包覆有一设置在底座上的底座减振套141。此外，底座底部有一腰形凹坑142，底座底部设有一减震垫16，减震垫放入腰形凹坑内，通过螺栓将底座和减震垫连接在待降噪的装置或设备上，减震垫与底座的接触面之间填充有耐高温阻尼胶(图中未示出)。减震垫中有一腰形通孔161，通孔大小可调，依具体使用环境及电阻箱柜内的电阻单元型号而定，用于释放电阻单元的骨架总成与底座间的接触面积。

实施例2

以将实施例1应用于某轨道交通制动电阻为例，如图6～8所示，本实用新型提供一种轨道交通制动电阻，包括长波形电阻栅2、绝缘固定件3、框架总成4和阻尼吸振组件，制动电阻的电阻栅薄带上安装有实施例1提供的阻尼吸振组件，不需加入现有技术中的前置滤波装置，又能保持发热体对流中所需空气流通通道，大幅降低电气噪声与热噪声，也不增加原设备尺寸与附加的隔噪屏障，利用阻尼装置控制噪声源的产生，以满足自然环境允许的噪声级别。此时实施例1提供的阻尼吸振组件的阻尼绝缘杆两端的底座抵接于框架总成上，且通过螺栓将底座和减震垫连接在制动电阻的框架总成上。此外，阻尼绝缘杆上设有槽111，槽内卡入薄带结构，用于增多阻尼吸振组件与电阻单元的接触面和增强阻尼吸振组件的固定，各槽及槽间距可根据制动电阻的型号而定，具体以槽宽同电阻栅片厚度为准，此时阻尼吸振组件可压入电阻栅片以配合制动电阻吸振降噪。具体地，将阻尼吸振组件上下对称安装于电阻栅片上，将安装有阻尼吸振组件的制动电阻在电阻箱内采用电流反向对称排列，跨层连接，以相互抵消磁场的应力。需要注意的是，加长波制动电阻采用非对称上下安装。

本实用新型提供的阻尼吸振组件安装于制动电阻减振降噪的原理是：1.将相对软质材料与高硬度电热合金材料及栅带材料进行阻尼匹配，吸收限制收集电阻波型栅带脉动水平方向最大噪声振动源，降低通过空气向外辐射的噪音：由于150～300Hz的脉动电流(来自于脉冲直流的斩波频率电流能量)是主要的噪声源，使用多层受约束齿板(即阻尼绝缘杆上对应电阻栅片设置的槽)隔离每条栅片的振动能量，阻尼绝缘杆槽包覆压入具有一定厚度的电阻栅片的两对称面(电阻栅片表面另作扰流凹凸形状处理)，阻尼绝缘杆吸收、衰减电阻栅片的高频微振，同时相互抵消已吸收的可能发生冲突的振幅频率，即可使电磁噪声通过结构的抵制压制传递衰减。2.加装减震压簧和减振阻尼压簧，薄而长的波型片(电阻栅片)振动的能量被阻尼绝缘杆槽分别吸收限制，传递到阻尼绝缘杆两端的减振压簧，减振压簧将绝缘杆各槽收集的振动能量吸收衰减，减振压簧为线性阻尼，降低大电流电磁引起的栅片振幅频率；减振阻尼压簧则吸收电阻栅片热辐射产生的不规则频率振荡，为粘性阻尼。减振弹性元件将不同物理现象产生的振荡频率进行吸收衰减，降低栅片振动总能量向空气辐射振动产生的噪音。3.通过安装柔性绝缘底座，并在减振弹性元件填充阻尼减振物，受力后阻尼减振物(如金属丝)相对位移产生滑动摩擦而耗散能量。4.将阻尼吸振件上下对称安装于长波形电阻栅片或其固定件上(需要注意的是，加长波制动电阻采用非对称上下安装)，将安装有阻尼吸振组件的制动电阻在电阻箱内采用电流反向对称排列、跨层连接，以相互抵消磁场的应力。将大电流通过载体发生的电磁震荡和高温气体扰动产生的震荡通过阻尼吸振组件阻隔结构布置，即可减小电阻栅薄带的波形长度，从而控制噪声源的振动幅度。5.把阻尼吸振组件从制动电阻中未吸收衰减后余剩的总振动能量，传递到质量大而厚实的框架或骨架总成上，进一步提升结构减振的效率。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。