一种约束阻尼降噪板及其制备方法技术

技术编号:13049118 阅读:151 留言:0更新日期:2016-03-23 15:25
本发明专利技术提供一种约束阻尼降噪板,其依次包括阻尼层(1)、约束层(2)和吸音层(3)。阻尼层和约束层形成约束阻尼结构,能够有效降低轮轨间和辐板的振动;吸音层覆盖在约束层外侧,能够吸收轮轨运行中产生振动而产生的噪音;阻尼层和约束层覆盖位置由辐板至轮辋,整体以轮轴为中心对称粘结,粘结面积大,平衡性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轨道建筑材料
,具体而言,本专利技术涉及一种轨道车辆用约束 阻尼降噪板及其制备方法。
技术介绍
轨道列车车轮与轮轨接触时,由于轮轨不平顺等原因,会产生剧烈的振动。现有减 少轮轨振动的方法和减振技术都对车轮本身进行了破坏性改造,会不同程度地影响车轮的 刚度,对行车安全产生隐患。 约束阻尼式材料包括阻尼层和约束层两部分,在阻尼材料上粘贴一层高模量的普 通弹性材料层作为约束层。当约束阻尼结构发生振动时,中间的黏弹性阻尼材料发生剪切 变形,从而将振动能转变为热能耗散掉,起到减振降噪作用。将约束阻尼式材料贴敷在车轮 辐板两侧,车轮振动时阻尼材料发生形变,而约束层的存在抑制阻尼材料的形变,增加了阻 尼材料的剪切形变,更大地消耗了振动能量,起到降低轮轨噪声的作用。也可引入多孔吸声 材料,所述材料中有许多连通的间隙或气泡,声波入射时,声波产生的振动引起小孔或间隙 的空气运动,由于与孔壁或纤维表面摩擦和空气的粘滞阻力,一部分声能转变为热能,使声 波衰减;其次,小孔中空气与孔壁之间还不断发生热交换,也使声能衰减,从而起到降噪作 用。 中国专利申请CN 201456921公开了一种粘贴式车轮降噪盘,包括阻尼降噪层和 金属层,通过粘接剂连接,阻尼降噪层的另一面有粘接剂层,其特征是金属层结贴车轮轮辋 外沿具有折边,折边宽度为l〇_15mm ;降噪盘的贴合外表面的形状与所贴合的车轮轮辐相 应部位形状一致。虽然该粘贴式车轮降噪盘能够一定程度上减少轮轨间的振动,但是无法 吸收轮轨间的噪音。其外侧为金属结构,会反射声波,对铁路沿线的环境依然会造成污染。 中国专利申请CN 203770520公开了一种用于轨道交通车辆的多孔约束阻尼式减 振降噪盘,包括约束层和阻尼层,约束层和阻尼层通过粘结剂黏贴,约束层和阻尼层上均设 置有多个孔,其特征在于约束层和阻尼层均采用整体成型工艺加工。多孔介质对于声波具 有较好的吸收能力,减少了约束层的重量,提升了减振降噪的效果。然而,该降噪盘需在阻 尼层和约束层上设置多个孔,此工艺虽然能够吸收声波,减少约束层重量,但是加工成本较 高,同时降噪盘与车轮的整体粘结面积变小,安全性有所下降,另外,孔隙分布不均匀还会 影响车轮整体的不平衡性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种约束阻尼降噪板,本专利技术利用约束阻尼结构和多孔材料 的吸声原理,在不破坏现有车轮结构的基础上降低列车运行时的轮轨噪声,能够有效降低 轮轨间和辐板的振动,吸收轮轨振动产生的噪音,平衡性好。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的: -种约束阻尼降噪板,其依次包括阻尼层(1)、约束层(2)和吸音层(3),并且约束 层(2)设置于阻尼层(1)和吸音层(3)之间; 优选地,所述阻尼层厚度为0· 5mm~3mm,所述约束层厚度为1mm~3mm,所述吸音 层厚度为〇· 5mm~10_。 所述阻尼层(1)为由粘弹性高分子材料制成的片材; 优选地,所述粘弹性高分子材料选自聚乙烯发泡材料、橡胶发泡材料、乙烯-醋酸 乙烯酯发泡材料、丙烯酸酯发泡材料、聚氨酯发泡材料、聚氯乙烯发泡材料、聚甲基丙烯酸 酯发泡材料或聚丙烯发泡材料中的一种或多种;更优选为丙烯酸酯发泡材料。 优选地,所述约束层(2)为由刚性金属材料或刚性高分子材料制成的片材; 优选地,所述刚性金属材料选自钢、铝或铜中的一种或多种,更优选为钢; 优选地,所述刚性高分子材料选自聚甲醛、玻纤增强尼龙、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚 碳酸酯或聚醚砜中的一种或多种,更优选为聚醚醚酮。 优选地,所述吸音层(3)为由多孔材料制成的片材; 优选地,所述多孔材料是开孔的泡沫吸声材料; 优选地,所述多孔材料的孔径范围为0. 5 μ m~200 μ m,平均孔隙率为30 %~ 70% ; 优选地,所述多孔材料选自丙烯酸酯泡沫材料、聚氨酯泡沫材料、泡沫金属材料或 泡沫玻璃材料中的一种。 所述阻尼层(1)与约束层(2)之间以粘结剂粘结; 优选地,所述粘结剂为丙烯酸酯类胶结剂;该粘合剂为具有良好耐候性的粘合剂, 能够耐受-40~70°C的温度,有一定的延展性,在户外环境中长期不失效。 所述约束层(2)和吸音层(3)之间以粘结剂粘结; 优选地,所述粘结剂为丙烯酸酯类胶结剂;该粘结剂为具有良好耐候性的粘合剂, 能够耐受-40~50°C的温度,耐酸性能良好,耐紫外性能良好,在户外环境中长期不失效。 本专利技术还提供一种所述约束阻尼降噪板的制备方法,该制备方法包括以下步骤: 将阻尼层(1)、约束层(2)和吸音层(3)依次通过粘合剂粘合,其中将约束层(2) 设置于阻尼层(1)和吸音层(3)之间;然后以冲压加工方式定型,即得。 具体地,本专利技术所述约束阻尼降噪板分为三层结构,即阻尼层、约束层和吸音层, 其中阻尼层为粘弹性高分子材料;约束层为刚性板,层除了可以采用金属材料外,还可以采 用刚性高分子材料;吸音层为开孔泡沫吸声材料,能够耐受紫外线、弱酸、弱碱和水,吸音层 选用的多孔材料,有质轻和耐候性好的特点,既不会增加车轮的负担,又能够保证长期户外 运行。 阻尼层与约束层、约束层与吸音层用粘合剂粘贴的方式结合,在使用时降噪板的 阻尼层与应用表面、例如车轮表面用粘合剂粘贴,由此在约束层外侧增加了吸音层,可以吸 收轮轨接触产生的噪音。 本专利技术将约束层与阻尼层、约束层与吸音层先用粘合剂粘结,再以冲压加工方式 定型成与车轮辐板、轮辋尺寸相贴合的约束阻尼式吸音降噪板,可以使所述约束阻尼降噪 板的各组成部分质量分布均匀,高速行车下更加安全。阻尼层(1)、约束层(2)和吸音层(3) 依次通过粘合剂粘合,该粘合剂为丙烯酸酯类胶结剂,具有良好耐候性,能够耐受-40~ 70°C的温度,有一定的延展性,在户外环境中长期不失效。本专利技术所述约束阻尼降噪板的安 装位置是在车轮的辐板表面,约束阻尼式降噪板覆盖的部分由辐板到轮辋,粘贴面积大,降 噪板不易脱落。 与现有技术相比,本专利技术具有至少以下有益效果:本专利技术约束阻尼降噪板包含阻 尼层、约束层和吸音层。阻尼层和约束层形成约束阻尼结构,能够有效降低轮轨间和辐板的 振动;吸音层覆盖在约束层外侧,能够吸收轮轨运行中产生振动而产生的噪音;阻尼层和 约束层覆盖位置由辐板至轮辋,整体以轮轴为中心对称粘结,粘结面积大,平衡性好。【附图说明】 以下,结合附图来详细说明本专利技术的实施方案,其中: 图1是本专利技术所述约束阻尼降噪板的结构示意图,其中,1表示阻尼层,2表示约束 层,3表不吸首层; 图2是本专利技术所述约束阻尼降噪板在车轮上的安装位置示意图。【具体实施方式】 以下参照具体的实施例来说明本专利技术。本领域技术人员能够理解,这些实施例仅 用于说明本专利技术,其不以任何方式限制本专利技术的范围。 下述实施例的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的原 料、试剂材料等,如无特殊说明,均为市售购买产品。 实施例1 :本专利技术所沭降矂板制备 1、原材料: 钢板(约束层),面积为800mm*800mm,厚度为2mm ; 聚氨酯发泡材料(阻尼层),面积为800mm*800mm,厚度为1. 2mm ; 丙稀酸酯泡沫材料(吸音层),面积800mm*800mm,厚度5mm,开孔,孔径0·当前第1页1 2 本文档来自技高网
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一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/63/CN105415770.html" title="一种约束阻尼降噪板及其制备方法原文来自X技术">约束阻尼降噪板及其制备方法</a>

【技术保护点】
一种约束阻尼降噪板,其依次包括阻尼层(1)、约束层(2)和吸音层(3),并且约束层(2)设置于阻尼层(1)和吸音层(3)之间;优选地,所述阻尼层厚度为0.5mm~3mm,所述约束层厚度为1mm~3mm,所述吸音层厚度为0.5mm~10mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:毛昆朋徐超马运章张澎湃贾颖华张弘
申请(专利权)人:中国铁道科学研究院金属及化学研究所北京中铁科新材料技术有限公司中国铁道科学研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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