【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轨道交通，特别是涉及一种基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构。
技术介绍
1、随着我国铁路及城市轨道交通的飞速发展，人们的出行得到了很大的便利。然而，轨道交通所引起的振动和噪声问题日益严重，尤其是低频噪声的问题，对人们的身心健康以及周围环境造成了越来越严重的影响，同时也潜在地威胁着轨道周边建筑和高精密设备的使用寿命。目前，降低轨道系统振动和噪音的最有效方法是从振源处降低振动。传统的轨道隔振技术，如弹性扣件、弹性轨枕、浮置板或钢弹簧浮置板等，在中高频隔振方面效果显著。尤其是减振扣件应用十分广泛。然而，传统的减振扣件在低频振动隔振方面效果并不好。传统的减振扣件虽然可以有效隔离高于系统固有频率√2倍的振动，但在系统固有频率附近的低频振动方面隔振性能存在明显缺陷。尽管可以通过降低减振扣件刚度来减小系统固有频率，但受到隧道边界和施工成本的限制，这并不能显著改善低频减振效果。因此，对于低频振动隔离有要求的路段需要设计一种具有显著低频隔振效果的减振轨道。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述问题，本专利技术旨在提供一种基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，解决现有减振扣件减振降噪效果差的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、提供了一种基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，其包括支撑结构，所述支撑结构包括设置于轨道道床板的预留空腔顶部的钢轨支撑台，所述钢轨支撑台的上端面设置有钢轨，钢轨支撑台与轨道道床板的预留空腔底部之间设置有仿
4、当钢轨发生振动时，钢轨带动钢轨支撑台及仿生肢状准零刚度减振机构一同振动，与钢轨支撑台连接的仿生肢状准零刚度减振机构将给钢轨提供良好的减振隔振效果，具有对隔振有利的非线性刚度，可以提供灵活的准零刚度、零刚度和负刚度；并且这些非线性刚度特性可根据实际减振、隔振要求以及结构尺寸要求来改进仿生肢状准零刚度减振机构的参数或者设计，以达到更好的降低钢轨振动噪声的效果。
5、进一步地，作为减震件的具体设置方式，每个所述减震件均包括两根上连接杆和两根下连接杆，两根所述上连接杆的顶端与所述上支撑块的下端面铰接，两根上连接杆的底端分别与两根所述下连接杆的顶端铰接，两根下连接杆的底端与所述下支撑块的上端面铰接，两根上连接杆和两根下连接杆连接后呈类菱形结构，所述类菱形结构的内部水平设置有一根复位弹性杆，所述复位弹性杆的两端均与类菱形结构水平对角线的两端铰接。
6、减震件由两根上连接杆、两根下连接杆和复位弹性杆组成，两根上连接杆和两根下连接杆可以模仿动物肢体骨骼起支撑及传递振动作用，复位弹性杆则模仿动物肢体肌肉起减振隔振作用。
7、进一步地，两根所述上连接杆的底端均通过转轴分别与两根所述下连接杆的顶端铰接。
8、进一步地，所述复位弹性杆包括设置于类菱形结构内部的水平弹簧，所述水平弹簧的两端分别固定连接有一根水平连杆，两根所述水平连杆的自由端均与所述转轴铰接。
9、上连接杆的底端、下连接杆的顶端和水平连杆的自由端是通过一根转轴实现铰接的。
10、所述水平弹簧的拉伸和压缩变形过程与上连接杆和下连接杆的上下转动相互配合，以发挥减震件减振隔振及抵抗冲击的作用，当钢轨发生振动时钢轨带动钢轨支撑台及上支撑块一同振动，与上支撑块连接的减震件上下振动，带动上、下连接杆围绕转轴转动，当减震件受压时水平弹簧受拉，减震件提供负刚度阻尼，当减震件振动受拉时水平弹簧受压，减震件提供正刚度阻尼。
11、进一步地，所述减震件的数量为多个，多个减震件沿轨道道床板的预留空腔的长度方向间隔均匀布置，相邻两个减震件之间设置有两根纵向连接杆，每根所述纵向连接杆的两端分别与两个减震件中的所述转轴固定连接。
12、纵向连接杆的设置，使得多个减震件能够相互配合同步拉伸和压缩，共同接受响应，起到更好的减振隔振及抵抗冲击的作用。当然也可以将纵向连接杆贯穿连接杆的底端、下连接杆的顶端和水平连杆的自由端，将纵向连接杆当做这三者的转轴，可以达到简化结构的目的。
13、进一步地，每根所述水平连杆的连接端部通过固定块与所述水平弹簧的端部固定连接。
14、进一步地，所述钢轨通过扣件与所述钢轨支撑台的上端面固定连接。
15、本专利技术的有益效果为：1、本专利技术的一种基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，当钢轨发生振动时，带动上、下连接杆围绕转轴转动，当减震件受压时水平弹簧受拉，减震件提供负刚度阻尼，当减震件振动受拉时水平弹簧受压，减震件提供正刚度阻尼，给钢轨提供良好的减振隔振效果，具有对隔振有利的非线性刚度，可以提供灵活的准零刚度、零刚度和负刚度。
16、2、本专利技术的一种基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，可根据实际减振、隔振要求以及结构尺寸要求来改进仿生肢状准零刚度减振机构的参数或者设计，以达到更好的降低钢轨振动噪声的效果。
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1.一种基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，其特征在于，包括支撑结构，所述支撑结构包括设置于轨道道床板的预留空腔顶部的钢轨支撑台，所述钢轨支撑台的上端面设置有钢轨，钢轨支撑台与轨道道床板的预留空腔底部之间设置有仿生肢状准零刚度减振机构，所述仿生肢状准零刚度减振机构包括竖直间隔设置的上支撑块和下支撑块，所述上支撑块的上端面与钢轨支撑台的下端面接触，所述下支撑块的下端面与轨道道床板的预留空腔底部接触；上支撑块和下支撑块之间设置有至少一个减震件。
2.根据权利要求1所述的基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，其特征在于，每个所述减震件均包括两根上连接杆和两根下连接杆，两根所述上连接杆的顶端与所述上支撑块的下端面铰接，两根上连接杆的底端分别与两根所述下连接杆的顶端铰接，两根下连接杆的底端与所述下支撑块的上端面铰接，两根上连接杆和两根下连接杆连接后呈类菱形结构，所述类菱形结构的内部水平设置有一根复位弹性杆，所述复位弹性杆的两端均与类菱形结构水平对角线的两端铰接。
3.根据权利要求2所述的基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，其特征在于，两根所述上连接杆的底端均通过转轴分
4.根据权利要求3所述的基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，其特征在于，所述复位弹性杆包括设置于类菱形结构内部的水平弹簧，所述水平弹簧的两端分别固定连接有一根水平连杆，两根所述水平连杆的自由端均与所述转轴铰接。
5.根据权利要求4所述的基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，其特征在于，所述减震件的数量为多个，多个减震件沿轨道道床板的预留空腔的长度方向间隔均匀布置，相邻两个减震件之间设置有两根纵向连接杆，每根所述纵向连接杆的两端分别与两个减震件中的所述转轴固定连接。
6.根据权利要求4所述的基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，其特征在于，每根所述水平连杆的连接端部通过固定块与所述水平弹簧的端部固定连接。
7.根据权利要求1～6任一所述的基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，其特征在于，所述钢轨通过扣件与所述钢轨支撑台的上端面固定连接。
...【技术特征摘要】
1.一种基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，其特征在于，包括支撑结构，所述支撑结构包括设置于轨道道床板的预留空腔顶部的钢轨支撑台，所述钢轨支撑台的上端面设置有钢轨，钢轨支撑台与轨道道床板的预留空腔底部之间设置有仿生肢状准零刚度减振机构，所述仿生肢状准零刚度减振机构包括竖直间隔设置的上支撑块和下支撑块，所述上支撑块的上端面与钢轨支撑台的下端面接触，所述下支撑块的下端面与轨道道床板的预留空腔底部接触；上支撑块和下支撑块之间设置有至少一个减震件。
2.根据权利要求1所述的基于仿生结构的准零刚度减振轨道结构，其特征在于，每个所述减震件均包括两根上连接杆和两根下连接杆，两根所述上连接杆的顶端与所述上支撑块的下端面铰接，两根上连接杆的底端分别与两根所述下连接杆的顶端铰接，两根下连接杆的底端与所述下支撑块的上端面铰接，两根上连接杆和两根下连接杆连接后呈类菱形结构，所述类菱形结构的内部水平设置有一根复位弹性杆，所述复位弹性杆的两端均与类菱形结构水平对角线的两端铰接。
3.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘全民，骆国政，罗文俊，宋立忠，李锦华，黄永虎，房建，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：
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