一种基于声学黑洞的钢轨动力吸振器及减振钢轨制造技术

本发明专利技术涉及轨道减振技术领域，具体涉及一种基于声学黑洞的钢轨动力吸振器及减振钢轨。钢轨动力吸振器包括外壳、连接块、声学黑洞阻尼振子和尖端阻尼层。外壳具有内腔，外壳的外壁设有用于与钢轨内侧和/或外侧连接的连接部。连接块、声学黑洞阻尼振子和尖端阻尼层均设于外壳内，连接块与外壳的内壁连接，声学黑洞阻尼振子安装于连接块，尖端阻尼层设置于声学黑洞阻尼振子的尖端。减振钢轨包括上述钢轨动力吸振器。其控制效率高、频率范围宽、结构简单、鲁棒性高，可进一步提升减振效果，能够进一步满足有轨电车钢轨减振的需要，同时为沿线居民提供一个舒适的居住环境。民提供一个舒适的居住环境。民提供一个舒适的居住环境。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声学黑洞的钢轨动力吸振器及减振钢轨


[0001]本专利技术涉及轨道减振
，具体而言，涉及一种基于声学黑洞的钢轨动力吸振器及减振钢轨。

技术介绍

[0002]新型有轨电车系统作为公共交通的重要组成部分，也是世界银行和各类能源与环境组织向发展中国家大力推荐的低成本高效益的公交模式。有轨电车轨道建设成本低、周期短，运输能力强的特点，可作为大城市内部既有轨道交通的加密线，也可以作为地铁轨道交通线路在郊区的延伸线，还可以作为中小城市和大城市郊区的公共交通骨干线，有效弥补了常规公交和轨道交通运能之间的空档，在一定程度上代表了现代城市轨道交通的发展趋势。但由于其所处环境为城市内部，对其运营时产生振动和噪声的要求相对严格。
[0003]研究表明，当车速低于300km/h以下时，轮轨噪声是轨道交通系统噪声的主要组成部分；在300km/h以上时，轮轨噪声的比重仍大于50％。而从轮轨噪声的声源贡献来看，钢轨是最主要的辐射源。所以钢轨的减振降噪是轨道交通减振降噪措施的重要部分，具体包括钢轨的截面优化、重型化和无缝化，钢轨打磨维修，粘贴约束阻尼材料，安装钢轨动力吸振器等措施。而相对于传统的轨道交通轨道线路常采用左右对称结构的钢轨，现代有轨电车更倾向于采用左右非对称的槽型轨，因此钢轨动力吸振器结构简单、安装维护方便、可进行形状设计的优势可以得到充分的发挥。尽管现有的钢轨动力吸振器在宽频内具有良好的减振降噪效果，但对于有轨电车更为严苛的噪声限值要求，仍然需要做进一步的提升。
[0004]有鉴于此，特提出本申请。/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的在于提供一种基于声学黑洞的钢轨动力吸振器，其控制效率高、频率范围宽、结构简单、鲁棒性高，可进一步提升减振效果，能够进一步满足有轨电车钢轨减振的需要，同时为沿线居民提供一个舒适的居住环境。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供一种减振钢轨，其可进一步提升减振效果，能够进一步满足有轨电车钢轨减振的需要，同时为沿线居民提供一个舒适的居住环境。
[0007]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0008]一种基于声学黑洞的钢轨动力吸振器，其包括：外壳、连接块、声学黑洞阻尼振子和尖端阻尼层。
[0009]外壳具有内腔，外壳的外壁设有用于与钢轨内侧和/或外侧连接的连接部。
[0010]连接块、声学黑洞阻尼振子和尖端阻尼层均设于外壳内，连接块与外壳的内壁连接，声学黑洞阻尼振子安装于连接块，尖端阻尼层设置于声学黑洞阻尼振子的尖端。
[0011]进一步地，连接块连接于外壳中的连接部所在的一侧侧壁。
[0012]进一步地，外壳中的连接块为两组，两组连接块均连接于外壳的内壁且二者之间留有间隙，两组连接块的相背一侧均安装有声学黑洞阻尼振子，且位于两组连接块的声学
黑洞阻尼振子沿相反方向设置。
[0013]进一步地，基于声学黑洞的钢轨动力吸振器还包括连接件，连接件设于两组连接块之间的间隙当中，连接件将两组连接块连接。
[0014]进一步地，连接块均通过连接件与外壳的内壁间接相连。
[0015]进一步地，声学黑洞阻尼振子的尖端的相对两侧均设置有尖端阻尼层，尖端阻尼层在声学黑洞阻尼振子的尖端呈对称设置。
[0016]进一步地，外壳由橡胶制成。
[0017]进一步地，声学黑洞阻尼振子的外轮廓形状符合下式：
[0018][0019]其中，h(x)为截面厚度。h0为截断厚度。x为位置坐标。x0为平台长度。a为常系数。x1为声学黑洞长度。m为幂指数。
[0020]一种减振钢轨，其包括：上述的基于声学黑洞的钢轨动力吸振器。
[0021]进一步地，减振钢轨包括钢轨本体和基于声学黑洞的钢轨动力吸振器。基于声学黑洞的钢轨动力吸振器设于钢轨本体的内侧和/或外侧，且基于声学黑洞的钢轨动力吸振器位于钢轨本体的轨枕之间。其中，基于声学黑洞的钢轨动力吸振器的声学黑洞阻尼振子沿刚柜本体的长度方向设置。
[0022]本专利技术实施例的技术方案的有益效果包括：
[0023]本专利技术实施例提供的基于声学黑洞的钢轨动力吸振器在不改变主结构强度和刚度的前提下，利用声学黑洞阻尼振子作为吸能元件，用于转移、吸收和耗散主梁上的振动能量。声学黑洞阻尼振子的材料可以选用橡胶，上下粘贴等厚度的尖端阻尼层，在保证系统高阻尼水平的前提下，实现了较小的附加质量。声学黑洞从波动角度实现了对结构中弹性波传播、能量传递和能量消耗的控制，与传统主、被动控制方法相比，具有控制效率高、频率范围宽、结构简单和鲁棒性高等优点。
[0024]相对于传统的动力吸振器，总声功率可进一步降低1dB左右，且可以明显提高槽型轨的振动衰减率。钢轨动力吸振器将声学黑洞宽频能量吸收和动力吸振单频减振相结合，在实现宽频振动抑制的同时也可对单个频率进行振动控制和调节。本专利技术的钢轨动力吸振器结构简单、安装维护方便、可进行形状设计的优势可以得到充分的发挥。
[0025]总体而言，本专利技术实施例提供的基于声学黑洞的钢轨动力吸振器控制效率高、频率范围宽、结构简单、鲁棒性高，可进一步提升减振效果，能够进一步满足有轨电车钢轨减振的需要，同时为沿线居民提供一个舒适的居住环境。本专利技术实施例提供的减振钢轨可进一步提升减振效果，能够进一步满足有轨电车钢轨减振的需要，同时为沿线居民提供一个舒适的居住环境。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例提供的钢轨动力吸振器的外部结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的钢轨动力吸振器的局部内部结构示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例提供的钢轨动力吸振器的内部结构示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例提供的钢轨动力吸振器的保护套与外壳的配合关系示意图；
[0031]图5为安装不同吸振器的槽型轨振动衰减率；
[0032]图6为安装不同吸振器的槽型轨总声功率级。
[0033]附图标记说明：
[0034]钢轨动力吸振器2；外壳5；连接块7；声学黑洞阻尼振子8；尖端阻尼层9；连接件6；保护套10。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0036]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于声学黑洞的钢轨动力吸振器，其特征在于，包括：外壳、连接块、声学黑洞阻尼振子和尖端阻尼层；所述外壳具有内腔，所述外壳的外壁设有用于与钢轨内侧和/或外侧连接的连接部；所述连接块、所述声学黑洞阻尼振子和所述尖端阻尼层均设于所述外壳内，所述连接块与所述外壳的内壁连接，所述声学黑洞阻尼振子安装于所述连接块，所述尖端阻尼层设置于所述声学黑洞阻尼振子的尖端。2.根据权利要求1所述的基于声学黑洞的钢轨动力吸振器，其特征在于，所述连接块连接于所述外壳中的所述连接部所在的一侧侧壁。3.根据权利要求1所述的基于声学黑洞的钢轨动力吸振器，其特征在于，所述外壳中的所述连接块为两组，两组所述连接块均连接于所述外壳的内壁且二者之间留有间隙，两组所述连接块的相背一侧均安装有所述声学黑洞阻尼振子，且位于两组所述连接块的所述声学黑洞阻尼振子沿相反方向设置。4.根据权利要求3所述的基于声学黑洞的钢轨动力吸振器，其特征在于，所述基于声学黑洞的钢轨动力吸振器还包括连接件，所述连接件设于两组所述连接块之间的间隙当中，所述连接件将两组所述连接块连接。5.根据权利要求4所述的基于声学黑洞的钢轨动力吸振器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵才友，师多佳，齐西雷，周文涛，路阳阳，
申请(专利权)人：湖南九域同创高分子新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：