[实用新型]钢轨调谐减振装置

说明书

本实用新型属于轨道交通的振动及噪声控制领域，尤其涉及一种钢轨调谐减振装置。本实用新型包括弹性材料制成的弹性体，弹性体内设置至少一个质量振子，弹性体的贴合侧与钢轨的非工作表面配合，弹性体贴合侧的形状与钢轨非工作表面的形状相对应，还包括均压板和调频弹簧夹具，弹性体的非贴合侧局部设置均压板，均压板的刚度大于弹性体的刚度，调频弹簧夹具包覆局部钢轨的轨底，工作时调频弹簧夹具扣压在均压板上，调频弹簧夹具与均压板配合从而将均压板连同弹性体一起压紧固定在钢轨表面，均压板与调频弹簧夹具配合对弹性体在钢轨垂向和横向同时施加预紧力，本实用新型结构简单，性能稳定，适用频域范围更广，使用寿命长，减振降噪效果好。

技术领域

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钢轨调谐减振装置。

背景技术

近年来，我国轨道交通飞速发展，给人们提供了快捷、安全的出行方式的同时，其产生的振动和噪声问题也严重影响了周边居民的生活质量，危及周边建筑安全，并且使轨道本身的稳定性、安全性和使用寿命也受到影响。

研究表明列车运营时形成的铁路噪声中，轮轨噪声占很高的比重，而其中钢轨振动辐射的中、高频噪声对最终噪声总量的贡献尤其明显，因此，进行钢轨的振动及噪声治理对城市轨道交通减振降噪具有重要意义。为控制钢轨的振动及噪声，工程人员研发了多种类型的减振降噪产品，其中调谐减振器较为常见，其利用质量——弹簧构成的调谐装置在钢轨振动时产生反作用力作功耗能使得钢轨的振动减小，例如专利申请号200480019707.1中公开的铁轨调谐减振器，此类产品可以实现一定的减振降噪效果。但是工程应用中发现，由于现有的此类技术方案中普遍利用橡胶等弹性材料制成弹性元件，然后在弹性元件中内置质量块，而轨道交通地域分布广阔，外界环境条件千差万别，长期直接曝露在外部环境中以后，橡胶等弹性材料的物理性能易受到外界环境的影响，也容易被外部物体划伤损坏，进而对调谐减振器的减振降噪性能和使用寿命造成不良影响。受结构和材料限制，此类轨道用调谐减振器的适用频率范围较小，例如，对于低频控制，需要弹性体具有很高的弹性，材料较软，容易蠕变或被撕裂；对于高频控制，需要弹性体具备较大的弹性模量和硬度，容易接触不均匀，需要较大的扣压力。市场上现有产品的固定件直接作用于弹性体，大的扣压力会导致扣压接触区弹性体局部下陷、蠕变或开裂，影响减振效果和使用寿命。再有，此类钢轨调谐减振器还普遍存在下列不足：(1)调谐减振器的固有频率是固定的，无法根据工程实际情况进行调节；(2)一旦材料开裂，内部会形成裂缝，弹性元件的刚度和调谐减振器的工作频率就发生变化；(3)弹性材料一旦开裂，TMD质量块会脱落，对列车运行带来安全隐患；(4)利用弹簧夹具从两侧夹持后，各方向扣压力平衡欠稳定，TMD容易翻出脱落。

综上可以看出，现有调谐减振器存在减振降噪效果有限，性能不稳定，适用频域窄，使用寿命短，安全性不足等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种减振降噪效果好、耐候性强、性能稳定、适用频域宽、使用安全、寿命长的钢轨调谐减振装置。

本实用新型钢轨调谐减振装置是这样实现的，包括弹性材料制成的弹性体，弹性体内设置至少一个质量振子，弹性体的贴合侧与钢轨的非工作表面配合，弹性体贴合侧的形状与钢轨非工作表面的形状相对应，还包括均压板和调频弹簧夹具，弹性体的非贴合侧局部设置均压板，所述均压板的刚度大于弹性体的刚度，所述调频弹簧夹具包覆局部钢轨的轨底，工作时调频弹簧夹具扣压在均压板上，调频弹簧夹具与均压板配合从而将均压板连同弹性体一起压紧固定在钢轨表面，均压板与调频弹簧夹具配合对弹性体在钢轨垂向和横向同时施加预紧力。

其中，可以将均压板与弹性体设置成一体，以方便安装和增强对弹性体的保护作用。

此外，为了优化阻尼性能或者便于同时控制多个频率的振动，所述弹性体还可以至少包括不同刚度弹性材料制成的二个子弹性体。质量振子设置在二个子弹性体内，或者每个子弹性体中分别设置质量振子。