[发明专利]一种钢轨用动力吸振装置

权利要求书

1.一种钢轨用动力吸振装置，其特征在于，包括质量块(1)、弹性体(2)，所述弹性体(2)设置在钢轨(3)的两侧并沿所述钢轨(3)的纵向布置，所述弹 性体(2)内嵌入所述质量块(1)，所述质量块(1)与所述钢轨(3)的轨腰之间具有空腔，所述质量块(1)包括框体(11)，所述框体(11)内设有多个层叠放置的质量板(13)，所述质量板(13)之间设置弹性连接；所述质量块(1) 有两个，所述质量块(1)位于所述钢轨(3)的两侧且分别沿第一方向、第二方向设置；

所述质量块(1)还包括设在所述质量板(13)下方的基板(12)，所述基板(12)内设置调节件(14)；所述基板(12)包括第一基板(121)、第二基板(122)，所述第一基板(121)与所述质量板(13)相连，所述第二基板(122)固定在所述框体(11)的底部，所述调节件(14)设在所述第一基板(121)、第二基板(122)之间，所述第一基板(121)、第二基板(122)的厚度分别为M1、M2,且 M1＞M2；所示弹性体(2)设置多个通孔，所述通孔的一端靠近质量板(13)，另一端与外界连通；

所述调节件(14)包括第一腔室(141)、第二腔室(142)以及设在所述第一腔室(141)、第二腔室(142)之间并能够相对移动的丝杠(143)，所述第一腔室(141)内设置飞轮(145)，所述飞轮(145)固定在所述丝杠(143)的一端；所述第二腔室(142)内固定设置螺母(144)，所述螺母(144)套设在所述丝杠(143)的外围，所述丝杠(143)的另一端延伸进入第二腔室(142)内；所述第一腔室(141)在靠近所述第二腔室(142)的一侧设有装配在所述丝杠(143)上的限位轴承；所述第一腔室(141)与所述第一基板(121)、所述第二腔室(142)与所述第二基板(122)固定连接；所述螺母(144)和所述丝 杠(143)之间设置滚珠，所述丝杠(143)为变螺距设置，所述丝杠(143)的 螺距由中间向两端逐渐减小；

所述质量板(13)上阵列排布有多个直径为D0、深度为H0的圆孔，每个圆孔内填充泡沫铝材料形成的一个填充单元(132)，所述填充单元(132)的上端设置共振单元(133)，所述共振单元(133)由同轴设置的第一圆柱(1331)、第二圆柱(1332)组成，其中所述第一圆柱(1331)的直径、高度分别为D1、H1，所述第二圆柱(1332)的直径、高度分别为D2、H2，所述质量板(13)的厚度以及相邻所述质量板(13)之间的间隙分别为h、H，其中D1 ＜D2，H1＜H2，且H1+H2＜0.5H；所述质量板(13)在靠近所述共振单元(133)设置多个弹性柱(134)；

所述质量板(13)由密度2730Kg/m³、弹性模量6.43×10¹⁰Pa、泊松比0.34的金属材料组成，所述泡沫铝材料的平均孔径为0.35mm，比表面积为3400m²/g；孔隙率为93％；密度0.40g/cm³ ；弹性模量8×10⁶Pa；泊松比0.17，所述共振单元(133)由密度7850Kg/m 3 ；弹性模量2×10 ¹¹Pa；泊松比0.33的金属材料制成；

所述泡沫铝材料采用如下方法制备：S1、将2kg纯金属铝锭放置于石墨熔炼炉内，在氮气的气氛保护下加热至660℃，保温20min至熔融状态；S2、以流速为50cm³/s向纯铝熔体中通入二氧化碳气体，搅拌5～10min进行剪切乳化分散，之后向其中加入为铝熔体质量2～3％的增粘剂，150r/min下搅拌2min，所述增粘剂为粒度为1～3mm的金属钙颗粒；S3、将氢化钛加入到第二步得到的铝熔体中，加入量为铝熔体的0.75％wt，转速为900r/min下搅拌30秒，搅拌结束后保温2min；S4、自然冷却至泡沫铝凝固成形30min，即得；

所述钢轨用动力吸振装置的装配方法，包括：a)将质量板(13)均匀打孔并填充泡沫铝材料，所述泡沫铝材料上方装配共振单元(133)及弹性柱(134)；b)将装配后的多个质量板(13)呈纵向叠放并在其下方依次设置第一基板(121)、调节件(14)及第二基板(122)，将其固定装配至框体(11)内形成质量块(1)；c)按照固定方位将质量块(1)嵌入弹性体(2)内后整体装配至钢轨(3)上，确保质量块(1)的下侧与钢轨(3)相抵接；d)在弹性体(2)的上方装配刚性约束层(5)，并通过弹性固定夹(4)使弹性体(2)与所述钢轨(3)的外表面紧密贴合。