[发明专利]一种用于延缓钢轨波磨发展的动力吸振耗能装置

说明书

本发明公开了一种用于延缓钢轨波磨发展的动力吸振耗能装置，包括两个对称设于钢轨两侧的共振器，所述共振器连接于所述钢轨轨腰，所述共振器的振动频率设置为列车通过对应位置时因钢轨波磨引起强迫振动的卓越频率，每个所述共振器连接有至少一个动力吸振器。运用本发明所述的一种用于延缓钢轨波磨发展的动力吸振耗能装置，通过在钢轨轨腰两侧设置共振器，将钢轨振动能量引向共振器，利用连接于共振器的动力吸振器来吸收和消耗振动能量，从而实现降低钢轨振动的目的，由于共振器的振动频率设置为对应位置的钢轨波磨频率，因而该装置能够有效地抑制钢轨在波磨频率频段的有害振动，实现减小钢轨波磨发展的目的，该装置结构简单，使用方便，效果良好。

技术领域

本发明涉及轨道交通工程技术领域，特别涉及一种用于延缓钢轨波磨发展的动力吸振耗能装置。

背景技术

随着我国高速铁路和城市轨道交通建设的跨越式发展，列车的运行环境变得复杂和多样化，这使得列车和轨道各部件的损伤问题越来越严重，轮轨接触损伤尤其是钢轨波浪形磨耗，是其中一个非常显著的问题。

钢轨的波磨现象不仅在高速轨道上会出现，在地铁等中低速轨道交通中也普遍存在。当列车通过钢轨的波磨区段时，不仅会引起轮轨力急剧增大，而且还会导致轨道和机车车辆的剧烈振动以及噪声的加剧，这严重影响到了列车的运行品质，并加大了运营安全的风险。因此，有必要采用新技术对钢轨波磨区段的减振性能做进一步的研究。

中国专利CN1807756A公布了一种动力吸振多层约束阻尼钢轨消声器，其结构是在钢轨的轨腰和轨翼上粘贴多层约束阻尼，其由内向外为高弹性能耗材料层：第一质量层，第一阻尼层，第一约束层，第二阻尼层，第二约束层，第三阻尼层，第三约束层和保护层。该项技术存在一些不足之处：仅通过多层阻尼约束的结构，原理上属于阻尼吸振，其虽然可以吸收掉一部分钢轨振动的能量，但不能够根据实际问题的振动频谱特性，在需要控制振动水平的频率范围内实现降低振动的效果，因此难以抑制钢轨波磨的发展。

专利GB2003009795A公布了一种钢轨动力吸振器，包括一段可变形材料，其附着于钢轨表面，以及一个或多个谐振质量块通过可变形材料连接于钢轨，通过调整可变性材料的刚度，可形成抑制至少两个钢轨固有共振频率的动力吸振器。原理上属于动力吸振器，但其只能吸收钢轨固有振动频率处的振动能量，对钢轨非固有振动频率外的更宽频范围内的振动则无能为力，尤其是钢轨波磨对应频率与钢轨固有频率不一致的情形下，在钢轨上安置动力吸振器，现实应用情况表明对抑制钢轨波磨发展无任何改善作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有阻尼吸振技术虽然可以吸收掉一部分钢轨振动的能量，但不能够精确抑制钢轨波磨波长在列车通过时引起的固定频率的振动，且钢轨侧面贴附材料的阻尼效应很难得到较大幅度地提高，抑制钢轨波磨发展的效果一般，动力吸振器技术只能吸收和消耗钢轨固有频率处的振动能量，对于现实中波磨频率(列车通过速度与波磨波长的比值)与钢轨固有频率不一致的情形，则无改善波磨发展的有益作用的不足，提供一种用于延缓钢轨波磨发展的动力吸振耗能装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于延缓钢轨波磨发展的动力吸振耗能装置，包括两个对称设于钢轨两侧的共振器，所述共振器连接于所述钢轨轨腰，所述共振器的振动频率设置为列车通过速度与对应位置处所述钢轨波磨波长的比值，即列车通过对应位置时因钢轨波磨引起强迫振动的卓越频率，简称钢轨波磨频率，每个所述共振器连接有至少一个动力吸振器。