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...
【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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