[实用新型]低噪声铁路钢轨

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交通设备技术领域的铁路钢轨，具体是一种带有动力阻尼器的低噪声铁路钢轨。

背景技术

铁路和地铁等轨道交通轮轨噪声产生的原因是：车轮在钢轨上滚动时，轮轨踏面微小凹凸不平引起轮轨间动态力，作用于车轮和轨道，使车轮和钢轨以及基础结构(如高架桥)产生振动。振动波在车轮和钢轨以及基础结构中传播，并辐射产生噪声。轨道交通环境噪声主要由三部分组成：车轮、钢轨和基础结构(高架桥)的噪声辐射。其中钢轨振动辐射的噪声最高，车轮次之，高架桥较小。降低钢轨噪声可以明显降低轨道交通环境噪声，要降低钢轨噪声，可以从以下方面入手：(1)减少轮轨踏面的高低不平，降低激励力；(2)降低钢轨振动能量，减少辐射；(3)采用声屏障和吸声材料，对噪声进行屏蔽与吸收。可以同时采用这些措施降低钢轨噪声，也可以单独采用某一措施。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利号为：02240002.8，专利名称为：一种低噪声钢轨，该专利自述为：“本实用新型是一种可降低轮轨噪声的钢轨，利用阻尼损耗因子远大于钢轨的阻尼板材与金属约束板组合成4层约束阻尼结构，并压制成与钢轨轨腰相吻合的型材镶嵌在钢轨轨腰两侧而组成。这样当列车行驶引发钢轨振动而辐射噪声时，镶嵌在轨腰两侧的附加阻尼结构便把钢轨的振动机械能转化为其它形式而耗散掉，从而减弱钢轨噪声辐射能量。”但是对约束阻尼的研究表明，只有当金属约束板的刚度足够大时，也即金属约束板的厚度足够大时，约束阻尼层才能发挥耗散钢轨弯曲振动能量的作用。另一方面，对铁路轮轨噪声的研究表明，钢轨噪声辐射主要来源于钢轨的垂向弯曲振动，而位于钢轨轨腰处的约束阻尼层对耗散钢轨垂向弯曲振动能量的作用很小，只有部分位于钢轨头部和轨脚处的约束阻尼层能够耗散钢轨垂向弯曲振动能量，但也要在金属约束板厚度足够大的前提下才能发挥显著的耗能作用。所以该专利自述的降低钢轨噪声辐射的功能实际上受到诸多限制。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种在普通铁路钢轨上安装动力阻尼器，使普通钢轨在特定频率范围内具有振动传播衰减快、声音辐射低的性能，变成低噪声钢轨，用于降低轨道交通钢轨噪声。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型所述的低噪声铁路钢轨由普通铁路钢轨和动力阻尼器组合而成，普通铁路钢轨为基体。每个动力阻尼器由两层钢块和两层弹性阻尼材料层构成，上层是钢块，上层钢块与下层钢块之间是一层弹性阻尼材料层，下层的钢块与钢轨之间也有一层弹性阻尼材料层；钢块与弹性阻尼材料之间用粘结剂胶合，组成动力阻尼器；动力阻尼器用粘结剂胶合在工字形钢轨的轨脚和腹板上，组合成低噪声钢轨。

本实用新型低噪声钢轨的工作原理如下：列车在轨道上运行时轮轨间动态力使钢轨发生振动，带动钢轨上的动力阻尼器也产生振动。动力阻尼器有自身的固有频率，在设定的固有频率下，动力阻尼器的上层(外层)钢块振动幅度很小，下层(内层)钢块振动幅度很大，下层钢块的振动使弹性阻尼材料层产生动态变形。因为弹性阻尼材料的阻尼很大，振动能量通过弹性阻尼材料的动态变形转化成热能耗散，从而使钢轨振动得到衰减，钢轨噪声辐射得到降低。

低噪声钢轨的动力阻尼器安装在钢轨腹板两侧，仅占据钢轨轨脚与轨头之间的部分空间，不影响列车运行，也不影响线路施工、安装或维修保养时对钢轨的作业。可以在钢铁厂生产钢轨的后道工序将动力阻尼器安装在钢轨上，成为钢铁厂生产制造的低噪声钢轨产品；也可以在线路施工现场将动力阻尼器安装于普通钢轨，或者在线路维修保养时将动力阻尼器安装于普通钢轨，把普通钢轨改造成低噪声钢轨。所以本实用新型具有很大的灵活性，适用于不同的场合。

附图说明

图1为本实用新型结构剖面图。

图2为本实用新型沿钢轨方向结构图。

具体实施方式