[发明专利]一种基于颗粒阻尼的轨道减振降噪装置、阻尼减振设计方法及用途

说明书

本发明提供了一种基于颗粒阻尼的轨道减振降噪装置、阻尼减振设计方法及用途，包括并行铺设的两条轨道以及间隔设置于所述轨道下方的若干轨枕，两条轨道相对的一侧为内侧，两条轨道相背的一侧为外侧，所述轨道的内侧紧贴设置有若干主减振盒；所述主减振盒的内部分隔形成若干独立的填充腔，所述填充腔内填充有阻尼颗粒，同一所述填充腔内填充的阻尼颗粒的粒径相同，至少部分所述填充腔内填充的阻尼颗粒的粒径与其它所述填充腔内填充的阻尼颗粒的粒径不同。本发明在主减振盒内部均设置安装隔板，设置合理颗粒填充布局，在不降低机械强度的同时内部填充阻尼颗粒，对轨道结构的垂向和横向均能起到一定的减振作用，实现减振效果最大化。

技术领域

本发明属于轨道减振降噪技术领域，涉及一种基于颗粒阻尼的轨道减振降噪装置、阻尼减振设计方法及用途。

背景技术

轨道交通是指车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。随着火车和铁路技术的多元化发展，轨道交通呈现出越来越多的类型，不仅遍布于长距离的陆地运输，也广泛运用于中短距离的城市公共交通中。高速铁路系统、重载铁路系统、普通铁路系统和城市轨道交通系统在国民经济中扮演重要角色，虽然各自轨道结构组成各有特点，但在实际列车运行中，均会不同程度产生的振动噪音，不仅对轨道结构形成潜在的破坏作用，威胁列车安全运行，而且对轨道线延环境形成振动及噪音污染。针对轨道交通振动噪声控制问题，大量研究结果表明，轨道交通的振动源主要来自列车与结构的动态相互作用、车辆动力系统振动、轨道结构振动和轮轨不平顺等因素，而噪声源主要来自轮轨噪声、车辆动力设备噪声和车辆运行时的空气动力噪声等。控制振源与声源是降低轨道交通振动噪声最根本的方法，但从实际情况出发，这项工作难度较大，故改善轨道结构振动和被动降噪的方法成为轨道工程振动与噪声控制主要措施。现有轨道减振措施中，以减小轨道刚度实现减振的措施应用最为广泛，效果也最为显著。但此方法会使得轨道结构振动位移增大，诱发轨道波磨，导致列车通过时的冲击效应增加，减振效果大打折扣，同时还会造成扣件弹条断裂、轨道板开裂、轨道折断等病害的发生，安全性大打折扣，因此必须开发研制新型轨道减振技术及装置，减振的同时控制轨道结构的振动。

综上考虑，颗粒阻尼减振降噪技术是完全可以满足不同轨道及轨道结构减振需求的。从前期轨道结构现场振动实测的分析结果可知，轨道结构的振动特性完全在颗粒阻尼的效果范围之内。颗粒阻尼技术通过阻尼器内部的颗粒碰撞来实现振动耗能，它具有使用频域范围广(0～6000Hz)、耐久性好、可靠度高、对温度变化不敏感等诸多优点。颗粒阻尼对于不同频域、振幅和冲击均有明显减振效果，这一点与不同轨道及轨道结构的振动特性相符。目前，已有多家科研院所及企业开展颗粒阻尼技术在轨道结构减振中的应用研究工作。

CN105908581B公开了一种用于降低轨道振动噪声的复合颗粒阻尼器，其方案是：一种用于降低轨道振动噪声的复合颗粒阻尼器，包括对称设置在轨道轨腰的两侧的两个复合颗粒阻尼器组件，复合颗粒阻尼器组件包括弹性阻尼层和颗粒阻尼器，弹性阻尼层贴合于轨腰，颗粒阻尼器贴合在弹性阻尼层上，包括颗粒阻尼容器和位于颗粒阻尼容器内的颗粒阻尼材料。

CN211312022U公开了一种基于粒子阻尼的轨道线路减振扣件，提供了一种基于粒子阻尼的轨道线路减振扣件，包括阻尼器和压紧组件，阻尼器贴合于轨道腰部，压紧组件可拆卸连接于轨枕，并抵接于阻尼器，其中阻尼器包括由单腔室或多腔室组成的阻尼外壳、内置于阻尼外壳的阻尼粒子以及贴合于阻尼外壳外表面的弹性隔振层。

CN211057515U公开了一种轨道阻尼器，该阻尼器包括多个空腔结构，其空腔结构内设有流动性填充物，空腔结构及离散颗粒共同构成阻尼器，该阻尼器一方面通过动力吸振器原理吸收轨道振动，另一方面通过颗粒阻尼原理吸收轨道振动。由于颗粒阻尼的存在，可以提高轨道阻尼器的吸振效率和吸振频宽，产生更好的吸振效果。