[发明专利]一种轨道冲击阻尼吸振器

说明书

本发明涉及一种轨道冲击阻尼吸振器，包括弹性阻尼体(3)，所述的弹性阻尼体(3)内设有多个运动导槽(7)，各运动导槽(7)与轨腰面(2)或与轨脚上面(8)之间构成空隙，该空隙内设有至少一个谐振质量体(5)，谐振质量体(5)、运动导槽(7)和弹性阻尼体(3)组成振动组合体(6)，振动组合体(6)密切贴合在轨腰面(2)或与轨脚上面(8)上。与现有技术相比，本发明具有结构简单、可实现在垂直与水平两个方向的同时吸振、吸振效果好等优点。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道冲击阻尼吸振器技术，用于减弱轨道车辆运行过程中产生的钢轨振动及轮轨滚动噪声。

背景技术

轨道交通具有高运力、高时效、低污染、低能耗等优势，在方便人们出行的同时，推动了社会生产力的提高与经济的发展。伴随着轨道交通的大力推广与普及，其带来的振动噪声问题也日益突出。轨道交通的振动噪声问题，不仅会降低沿线人民群众的生活与工作质量，也会降低车内乘客的乘坐舒适度。

列车运行过程中，轮轨相互作用激励轨道结构产生振动并向环境传播，这是轨道交通振动噪声的主要源头。从源头上对其进行振动噪声控制是轨道交通减振降噪的最有效方法。

根据多方研究表明，轨道振动噪声具有宽频带、多频段的特征。采用轨道冲击阻尼吸振器，是从源头上解决/降低轨道系统振动噪声问题的有效方法之一。

专利文献ZL201921890225.3公开的一种动力吸振器，关键结构包括带通孔的质量块、弹簧、螺栓、阻尼元件、钢板，结构比较复杂，未考虑使用频带范围。在同一个截面范围内，只能对单个方向的振动进行吸振。

专利文献ZL201710149926.0公开的一种多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器。主要结构包括谐振质量块与弹性阻尼层构成的多阶谐振组合体，单纯依靠谐振质量块在阻尼层中的运动来消耗振动能量。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、可实现在垂直与水平两个方向的同时吸振、吸振效果好的轨道冲击阻尼吸振器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种轨道冲击阻尼吸振器，所述的弹性阻尼体内设有多个运动导槽，各运动导槽与轨腰面或与轨脚上面之间构成空隙，该空隙内设有至少一个谐振质量体，多个谐振质量体并行排列于运动导槽内部，相邻谐振质量体之间留有间隙ε₁0.01mm，谐振质量体最大截面积与钢轨和弹性阻尼体、运动导槽形成的空隙最大截面积之比u，满足0.01u1。同一截面的弹性阻尼体内设有至少4个谐振质量体，其中两个设置在钢轨两侧的轨腰面对称的空隙内，另外两个与钢轨两侧的对称的轨脚上面空隙内。谐振质量体、运动导槽和弹性阻尼体组成振动组合体，振动组合体密切贴合在轨腰面或与轨脚上面上。

谐振质量体是由多个独立质量块组成，沿钢轨长度方向排列，形成沿轨道方向的多自由度弹簧质量系统的多阶谐振组合体。

在钢轨发生横向和垂向振动的同时，各个谐振质量块在钢轨与运动导槽之间做往复运动，当只有运动导槽作用弹性阻尼体时，各阶谐振频率ω_a与弹性阻尼体的等效刚度K₁，运动导槽等效模态质量m_c关系为：

在谐振质量体与运动导槽相接触并共同作用弹性阻尼体时，各阶谐振频率ω_b与弹性阻尼体的等效刚度K₂，谐振质量体的等效模态质量m_h，运动导槽等效模态质量m_c关系为：

谐振质量体和运动导槽将钢轨振动能量传递给弹性阻尼体，并消耗振动能量，形成冲击阻尼吸振器。