一种无砟轨道钢轨减振装置

技术领域

本发明属于一种减振装置，具体是涉及到一种无砟轨道钢轨减振装置。

背景技术

当地铁车辆通过小曲线半径时，由于钢轨受转向架的约束，不能正切于钢轨运行，也即车轴不能处于曲线的径向位置，于是引起钢轨沿着钢轨滚动时横向滑过轨头，由此产生轮轨接触表面的粘着和空转，引起激烈轮轨共振，产生窄频带尖啸声。另外，由于轮轨的相互接触作用，轮轨系统在使用一段时间后，钢轨往往会产生相应的波磨问题，钢轨也将随之产生相应的多变形等磨损问题，这时由于钢轨波磨和钢轨踏面的不平度将直接导致轮轨系统产生较为严重的滚动噪声，影响乘客的舒适性，也容易引起沿线建筑的振动噪声问题。

中国专利申请号201511025716.8，其结构是一种连续弹性支撑的钢轨，其采用阻尼填充进行减振抑振，其装置中阻尼层与钢轨连接板组成的耗能结构之间接触剪切面积小，阻尼层的剪切变形小，耗能减振作用较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种减振降噪效果好的无砟轨道钢轨减振装置。

本发明的内容包括底板和用于与钢轨轨底配合的递振板，所述递振板和底板之间设置有阻尼层，所述递振板与底板相对、且与阻尼层配合的一面上设有共振片，所述共振片穿设在阻尼层中。

更进一步地，所述共振片设置有两个以上，两两所述共振片间隔设置。

更进一步地，所述共振片中至少两个共振片在钢轨高度方向上的尺寸不同，和/或，至少两个共振片在钢轨长度方向上的尺寸不同。

更进一步地，所述共振片设置有三个以上，三个以上所述共振片其朝向底板的一端与递振板之间的距离沿位于中部的共振片向位于中部共振片两侧的共振片递减。

更进一步地，所述底板呈V型。

更进一步地，所述共振片沿递振板上与钢轨长度同向的方向设置。

更进一步地，所述递振板上还设置有两个挡板，两个挡板均朝向底板设置，所述共振片位于两个挡板之间，两个挡板互为相对的一面分别与阻尼层两侧相贴，且两个挡板背离递振板的一端与底板之间设有间隔。

更进一步地，所述底板与阻尼层配合的一面上设置有凸起，凸起穿设于阻尼层中。

更进一步地，还包括支撑机构，所述支撑机构包括承托组件和调节组件，所述承托组件包括用于承托底板的支撑座，所述调节组件可驱动支撑座朝向远离或靠近钢轨轨底的方向移动。

更进一步地，所述承托组件还包括底座和连臂结构，所述连臂结构包括两个连臂，两个连臂之间通过转轴铰接，且两个连臂的两端分别与底座和支撑座铰接，所述连臂结构设置有两组，所述调节组件包括螺杆，螺杆的轴线与两组连臂结构中的转轴轴线垂直，螺杆与其中一组连臂结构的转轴直接或间接螺纹配合，与另一组连臂结构的转轴直接或间接转动配合。

本发明的有益效果是，对阻尼层下端形成了约束，使得阻尼层上端可进行振动，而下端形成类似固定约束，以抑制钢轨振幅并耗散钢轨振动能量和降噪阻尼器钢板振动能量，并在递振板与阻尼层配合的一面上设置共振片，使共振片穿设在阻尼层中，可增大阻尼层的剪切面积和剪切变形，使得钢轨振动能量能够最大限度地转化为热能，提高减振降噪效果。钢轨产生的振幅通过递振板直接传递到共振片和阻尼层处，通过约束阻尼层本身进行一重抑振和吸振，同时传递的振幅引发共振片悬臂振动，再通过共振片和阻尼层进行二重抑振和吸振，使得抑振和吸振效果更好。共振片在增大阻尼层的剪切面积和剪切变形的同时又可减小阻尼层整体形变程度，从而避免阻尼层因形变过大而对钢轨产生反作用力，避免钢轨与阻尼层之间相互影响。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为本发明中递振板和共振片的组合结构示意图。

附图3为本发明中阻尼层的结构示意图。

附图4为本发明中底板的结构示意图。

附图5为本发明中承托组件的结构示意图。

附图6为本发明中调节组件的结构示意图。

在图中，1-递振板；11-共振片；2-阻尼层；3-底板；31-凸起；4-承托组件；41-支撑座；42-连臂；43-底座；421-转轴；5-调节组件；51-螺杆；511-把手；52-锁紧螺母。

具体实施方式

如附图1-4所示，本发明包括底板3和用于与钢轨轨底配合的递振板1，所述递振板1与底板3相对的一面上设置有共振片11，所述共振片11朝向底板3的一端与底板3之间具有间距。所述递振板1和底板3之间设置有阻尼层2，阻尼层2填充在递振板1与底板3之间及共振片11与底板3之间，形成共振片11穿设在阻尼层2中的结构。其中，递振板1上设置共振片11的一面为递振板1与阻尼层2配合的一面，阻尼层2可以为一种或多种阻尼材料填充而成。本发明在使用时，整体设置在钢轨轨底下方，底板3通过相应的支撑结构或安装结构固定设置在轨下基础上，递振板1背离阻尼层2的一面与轨底底面连接。

本发明中，通过将阻尼层2设置在底板3和递振板1之间，对阻尼层2下端形成了约束，使得阻尼层上端可进行振动，而下端形成类似固定约束，以抑制钢轨振幅并耗散钢轨振动能量和降噪阻尼器钢板振动能量，并在递振板1与阻尼层2配合的一面上设置共振片11，使共振片11穿设在阻尼层2中，增大阻尼层2的剪切面积和剪切变形，使得钢轨振动能量能够最大限度地转化为热能，提高减振降噪效果。钢轨产生的振幅通过递振板1直接传递到共振片11和阻尼层2处，通过约束阻尼层2本身进行一重抑振和吸振，同时传递的振幅引发共振片11悬臂振动，再通过共振片11和阻尼层2进行二重抑振和吸振，使得抑振和吸振效果更好。而共振片11在增大阻尼层2的剪切面积和剪切变形的同时又可减小阻尼层2整体形变程度，从而可避免阻尼层2因形变过大而对钢轨产生反作用力，避免钢轨与阻尼层2之间相互影响。

优选共振片11设置有两个以上，所有共振片11间隔设置在递振板1朝向底板3的一面上，如图1所示，所有共振片11均穿设在阻尼层2中，且两两共振片11之间的间隔中均具有阻尼层2。本发明通过设置两个以上的共振片11，进一步增大阻尼层2的剪切面积和剪切变形。其中，所述共振片11的数量、尺寸(包括长度、高度和厚度等)、形状及两两共振片11之间的间隔可根据实际设计要求所需而定。优选所有共振片11与钢轨底面垂直，即在使用状态下，共振片11均朝下设置。

在本发明中，在所有共振片11厚度相同的情况下，所有共振片11中至少有两个共振片11在钢轨高度方向上的尺寸不同，和/或，至少两个共振片11在钢轨长度方向上的尺寸不同。即所有共振片11中存在有至少两个高度不同和/或长度不同的共振片，以增加了谐振频率个数，拓宽本发明减振降噪的频率范围。在本发明的一个实施方式中，所述共振片11设置有三个以上，三个以上所述共振片11的高度尺寸沿位于中部的共振片11向位于中部共振片11两侧的共振片11递减，即形成如图1和2所示共振片11底部呈V型的结构。在实施方式中，共振片11的高度采用阶梯式高度设计，大大增加了谐振频率个数，进一步拓宽了减振降噪频率范围。在其他实施方式中，所有共振片11也可采用高矮交错设置的方式或其他设置方式。

如图1和图2所示，优选所述共振片11沿递振板1上与钢轨长度方向同向的方向设置，因此在使用过程中，共振片11自身能够所产生的振幅为沿钢轨的宽度方向振动，与列车运行时钢轨所产生的横向振动更贴合，更利于振动的传递，使得钢轨的振动可更有效地传递至共振片处，进一步提高了二重抑振和吸振的效果。

在本发明的一个实施方式中，所有共振片11均穿设在阻尼层2中，在本发明的另一个实施方式中，在所述共振片11均穿设在阻尼层2中的基础上，所述递振板1上还设置有两个挡板(图中未示)，两个挡板均朝向底板3设置，两个挡板分别位于递振板1的两侧，所有共振片11位于两个挡板之间，两个挡板互为相对的一面分别与阻尼层2两侧相贴，且两个挡板背离递振板1的一端与底板3之间设有间隔。在该实施方式中，挡板材质和共振片11材质相同，可与共振片11起到相同效果。通过设置挡板，可进一步增大阻尼层2的剪切面积和剪切面积，同时进一步减少阻尼层2整体形变程度。

如图1、图5和图6所示，本发明还包括支撑机构，所述支撑机构包括承托组件4和调节组件5，所述承托组件4包括用于承托底板3的支撑座41，所述调节组件5可驱动支撑座41朝向远离或靠近轨底的方向移动，以调节整体高度及对阻尼层2下端形成约束压力。其中，所述承托组件4还包括底座43和连臂结构，单个所述连臂结构包括两个连臂42，两个连臂42之间通过转轴421铰接，且两个连臂42的两端通过相应的轴分别与底座43和支撑座41铰接，在本发明中，所述连臂结构设置有两组。所述调节组件5包括螺杆51，螺杆51的轴线与两组连臂结构中的转轴421轴线垂直，螺杆51与其中一组连臂结构的转轴421直接或间接螺纹配合，与另一组连臂结构的转轴421直接或间接转动配合。具体为，螺杆51径向贯穿其中一组连臂结构的转轴421中部，且该转轴421与螺杆51螺纹配合；螺杆51的一端通过连接件与另一组连臂结构的转轴421中部转动连接，使得该转轴421跟随螺杆51直线移动但不跟随螺杆51转动。在本发明的优选实施方式中，单个连臂结构上各转动连接有一个支撑座41，通过转动螺杆51，即可同时调节两个支撑座41高度，从而同时调节两端的高度，保障对钢轨的均匀支撑。减振装置中所设置的支撑机构数量根据实际支撑要求而定。

所述底板3呈V型。首先，在一方面，其与共振片11底部所形成的形状大致相同，使得所有共振片11与底板3之间所填充的阻尼层2的厚度可大致相同，提高减振的平衡性和均匀性。另一方面，相对于平板式的设计，呈V型的底板3与阻尼层2的接触面积更大，对阻尼层2下端的约束效果也更好。优选所述底板3与阻尼层2配合的一面上设置有凸起311，凸起311穿设于阻尼层2中，以进一步增大阻尼层2的剪切面积和剪切变形。其次，呈V型的底板3其底部与轨下基础之间可以有更多的安装空间，可便于承托组件4的安装。

为了便于转动螺杆51，所述螺杆51的端部设置有把手511。所述调节组件5还包括用于对螺杆51进行限位的锁紧螺母52，螺杆51调节到位后，通过旋紧锁紧螺母52对螺杆51进行限位，避免螺杆51产生偏转，优选所述锁紧螺母52为防松螺母。其中，所述锁紧螺母52表面设置有刻度线标记，便于后续进行检查。

本发明通过在减震装置的下端设置可调节式的支撑机构，减振装置在实现减振作用的同时可对钢轨进行支撑。本发明使用时可设置在两两扣件之间的区域，以对传统扣件之间的断点支撑中的钢轨波动进行抑制，因此在减振的同时又可在两两扣件之间提供给予钢轨类似于连续支撑，使钢轨与轨道之间形成固定支撑，改变钢轨离散支撑导致的弯曲振动形态，有效降低钢轨传递到道床的振动和钢轨的波磨现象。