[实用新型]一种地铁车辆用阻尼环车轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地铁车辆用阻尼环车轮。

背景技术

随着中国的城市化进程的加快，交通压力逐年增大。地铁凭借其节省土地、运量大、速度快、空气污染少等优点已经成为我国各城市日益重要的交通方式。但地铁运行时产生的振动噪声，既会影响车内乘客乘坐的舒适性，也会影响沿线居民的工作和休息，因此如何减小列车的振动和噪声是当前轨道交通车辆制造和系统建设中的一个十分重要的问题。

铁路列车噪声源主要分为：牵引噪声、轮轨噪声、气动噪声等。随着列车运行速度不同，各噪声所占综合噪声的比例也有所不同。我国地铁一般运行速度区间为60km/h，最高运行速度为120km/h，因此，地铁运行时轮轨噪声为主要噪声源。轮轨噪声按其产生机理可分为：滚动噪声、冲击噪声和啸叫。车轮噪声作为轮轨噪声的主要声源之一，从声源处控制车轮噪声是降低轮轨噪声的有效方法。

现有的地铁车辆为整体辗钢标准车轮，没有阻尼部件和结构。轮轨滚动作用力会激发车轮2000Hz附近及以上的径向模态振动和径向轴向耦合模态振动，进而引起车轮踏面区域、轮辋和辐板产生2000Hz以上的振动声辐射。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种地铁车辆用阻尼环车轮，该种阻尼环车轮降噪隔振效果好，且其结构简单、具有较高的径向和轴向刚度，安全性高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种地铁车辆用阻尼环车轮，包括轮辋和辐板，其特征在于：所述的轮辋靠近轨道中心的一侧设有一圈外沟槽，外沟槽的槽口至槽底向远离轮心的方向倾斜；且其槽底的截面为半圆形；在外沟槽的槽底紧密嵌合有外阻尼环；所述的外阻尼环的截面从内至外依次为金属内层、中间橡胶层和金属外层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、当车轮运动时，阻尼环的各层及阻尼环和车轮之间会发生微小的相对位移，由于摩擦力的存在使得振动能量得到耗散，从而有效降低了车轮的振动声辐射。另外，中间橡胶层具有吸振作用，可以抑制车轮的振动，降低噪声辐射；

理论分析表明，本实用新型的阻尼环车轮相对于标准车轮，只在外沟槽安装外阻尼环时，在径向和轴向激励下其声功率级分别为85.5dB(A)、88.1dB(A),降噪效果分别为10.5dB(A)和11.3dB(A)；

二、外沟槽的槽口至槽底向远离轮心的方向倾斜，阻尼环紧密嵌合在外沟槽的槽底。在列车运行过程中，阻尼环受到离心力的作用，只会贴紧离轮心更远的槽底；因此，可在不增加任何紧固结构或构件的情况下，即可有效避免和防止阻尼环的脱落，同时又保证了车轮的刚度。

三、本实用新型的阻尼环车轮仅是在现有的车轮上设一圈槽口至槽底向上倾斜的外沟槽，在槽底嵌合阻尼环。其结构简单、对车轮的固有结构破坏小，具有较高的径向和轴向刚度，安全性高。

进一步，本实用新型的的轮辋靠近辐板的内缘上设有四圈内沟槽；内沟槽的槽口至槽底竖直向上，其槽底的截面为半圆形；在内沟槽的槽底紧密嵌合有内阻尼环；所述的内阻尼环的截面从内至外依次为金属内层、中间橡胶层和金属外层。

这样，轮辋内缘上的四圈内沟槽的阻尼环的各层及阻尼环和车轮之间也会发生微小的相对位移，通过摩擦耗散振动能量，从而进一步降低车轮的振动声辐射。四圈内沟槽阻尼环的中间橡胶层也具有吸振作用，进一步抑制车轮的振动，降低噪声辐射；

测试表明，在径向和轴向激励下其声功率级分别为81.6dB(A)、83.2dB(A),降噪效果分别进一步提升为14.4dB(A)和16.2dB(A)。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的半剖视结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为图1中局部C的放大图。

图4为图1中局部D的放大图。

具体实施方式

实施例1

图1-4示出，

本实用新型的一种具体实施方式是，一种地铁车辆用阻尼环车轮，包括轮辋1和辐板4，其特征在于：所述的轮辋1靠近轨道中心的一侧设有一圈外沟槽3，外沟槽3的槽口至槽底向远离轮心的方向倾斜；且其槽底的截面为半圆形；在外沟槽3的槽底紧密嵌合有外阻尼环5；所述的外阻尼环5的截面从内至外依次为金属内层5a、中间橡胶层5b和金属外层5c。

本例的的轮辋1靠近辐板4的内缘上设有四圈竖直的内沟槽2；所述的内沟槽2的槽底的截面为半圆形；在内沟槽2的槽底紧密嵌合有内阻尼环6；所述的内阻尼环5的截面从内至外依次为金属内层6a、中间橡胶层6b和金属外层6c。