寬頻降噪鋼軌的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種寬頻降噪鋼軌，其組成是：在鋼軌(1)扣件間的兩側(cè)軌腰凹陷區(qū)均粘貼阻尼材料體(2)，阻尼材料體(2)的形狀與鋼軌(1)的軌腰凹陷區(qū)適配；且阻尼材料體(2)內(nèi)的上部預(yù)埋上金屬塊(3)，阻尼材料體(2)內(nèi)的下部預(yù)埋內(nèi)下金屬塊(4)和外下金屬塊(5)，內(nèi)下金屬塊(4)和外下金屬塊(5)的相對(duì)面接觸。該種寬頻降噪鋼軌，其減振降噪的頻帶寬，降噪效果好，且其性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】寬頻降噪鋼軌

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種寬頻降噪鋼軌。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]軌道交通快速發(fā)展帶來(lái)了諸多便利，但是輪軌噪聲問(wèn)題也日益凸顯，特別是城市軌道交通，穿梭于人員生活居住密集區(qū)，必須降低輪軌噪聲以減少對(duì)人們正常生活的影響。
[0004]輪軌噪聲是由于軌道以及車輪踏面的不平順，車輪在軌道上快速滾動(dòng)引起車輪、鋼軌及基礎(chǔ)架構(gòu)振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。研究表明，鋼軌振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲占主要部分，因此，為降低輪軌噪聲污染，可從減小鋼軌振動(dòng)入手。采用低噪聲鋼軌是減小鋼軌振動(dòng)的有效措施?，F(xiàn)有的低噪聲鋼軌主要有兩種:一種是在鋼軌軌腰處粘貼阻尼材料，通過(guò)阻尼材料吸收鋼軌的振動(dòng)通降低噪聲，阻尼材料對(duì)中高頻振動(dòng)的阻尼效果好，可較好的降低中高頻噪聲，但對(duì)低頻噪聲的降噪效果差。另一種是調(diào)諧阻尼式低噪聲鋼軌，即在鋼軌軌腰的下部和底部通過(guò)阻尼材料層連接下層鋼塊，下層鋼塊的頂部通過(guò)上層阻尼材料層連接上層鋼塊形成調(diào)諧阻尼器；調(diào)諧阻尼器的各層之間的連接均為連粘接，其上層鋼塊的頂部位于軌腰的一半高度處。調(diào)諧阻尼器實(shí)為單擺式振蕩器，有其自身的固有頻率，在該固有頻率下其下層鋼塊的振動(dòng)幅度很大。下層鋼塊的振動(dòng)使上、下阻尼材料層產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變形，將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化成熱能耗散，鋼軌噪聲得以降低。它對(duì)設(shè)定的頻段(固有頻率)具有較好的降噪效果，但對(duì)該頻段以外的噪聲降噪效果差；且在軌腰的上部并無(wú)任何減振結(jié)構(gòu)，軌腰的上部振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲無(wú)阻攔的向外傳播，其降噪效果受到限制。通過(guò)阻尼結(jié)構(gòu)變形消耗鋼軌振動(dòng)能量，降低振動(dòng)聲輻射。這種非封閉形式的降噪結(jié)構(gòu)還容易積水，積塵，導(dǎo)致其使用壽命低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種寬頻降噪鋼軌，該種寬頻降噪鋼軌，其減振降噪的頻帶寬，降噪效果好，且其性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種寬頻降噪鋼軌，其特征在于，在鋼軌扣件間的兩側(cè)軌腰凹陷區(qū)均粘貼阻尼材料體，阻尼材料體的形狀與鋼軌的軌腰凹陷區(qū)適配；且阻尼材料體內(nèi)的上部預(yù)埋上金屬塊，阻尼材料體內(nèi)的下部預(yù)埋內(nèi)下金屬塊和外下金屬塊，內(nèi)下金屬塊和外下金屬塊的相對(duì)面接觸。
[0007]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0008]車輪在鋼軌上滾動(dòng)產(chǎn)生激振力，使鋼軌產(chǎn)生橫向和垂向振動(dòng)，并將振動(dòng)傳遞至整個(gè)鋼軌截面。填滿整個(gè)軌腰凹陷區(qū)的阻尼材料體全方位的將中高頻的振動(dòng)及噪聲吸收、抑制掉。
[0009]阻尼材料體內(nèi)上部的上金屬塊質(zhì)量較輕，其固有頻率較高，在該較高的固有頻率下上層鋼塊產(chǎn)生大幅振動(dòng)，使其附近的阻尼材料產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變形，將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化成熱能耗散，從而抑制掉低頻中的較高頻率振動(dòng)及噪聲。
[0010]阻尼材料體內(nèi)下部的內(nèi)下金屬塊和外下金屬塊緊貼形成一個(gè)大的共振質(zhì)量塊，其固有頻率較低，在該較低的固有頻率下共振質(zhì)量塊產(chǎn)生大幅振動(dòng)，使其附近的阻尼材料產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變形，將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化成熱能耗散，從而抑制掉低頻中的較低頻率振動(dòng)及噪聲；同時(shí)，緊貼的內(nèi)下金屬塊和外下金屬塊之間具有干摩擦效應(yīng)，在受到共振質(zhì)量塊固有頻率以外頻率的橫向或垂向激振作用時(shí)，兩金屬塊間具有相對(duì)的摩擦運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生耗散能，實(shí)現(xiàn)寬頻段的減振降噪作用。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]一、軌頭是振動(dòng)較大的位置，產(chǎn)生的噪聲大。較之只在軌腰中下部粘貼阻尼材料的現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的阻尼材料體填滿整個(gè)軌腰凹陷區(qū)能將更好地將包括軌頭在內(nèi)的整個(gè)鋼軌的中高頻振動(dòng)及噪聲吸收、抑制掉，對(duì)中高頻噪聲的降噪效果好。
[0013]二、阻尼材料體中以上金屬塊為核心構(gòu)成一個(gè)調(diào)諧阻尼器，對(duì)低頻中的較高頻率振動(dòng)及噪聲進(jìn)行減振降噪；內(nèi)下金屬塊和外下金屬塊緊貼形成的大的共振質(zhì)量塊構(gòu)成另一個(gè)調(diào)諧阻尼器，對(duì)低頻中的較低頻率振動(dòng)及噪聲進(jìn)行減振降噪；從而本實(shí)用新型能在低頻范圍內(nèi)進(jìn)行更寬判斷的減振降噪。
[0014]而內(nèi)下金屬塊和外下金屬塊之間具有干摩擦效應(yīng)，兩金屬塊間具有相對(duì)的摩擦運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生耗散能，使本實(shí)用新型的減振降噪的頻段進(jìn)一步拓寬。
[0015]三、阻尼材料體填滿整個(gè)軌腰凹陷區(qū)，與鋼軌形成封閉結(jié)構(gòu)，不存在轉(zhuǎn)角或開(kāi)口部分，避免了雨水、灰塵的蓄積，保證了其性能可靠、使用壽命長(zhǎng)。
[0016]總之，本實(shí)用新型利用多種降噪結(jié)構(gòu)和原理，形成更寬的降噪頻帶，對(duì)鋼軌的振動(dòng)聲輻射具有更好的抑制作用。
[0017]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的內(nèi)下金屬塊和外下金屬塊從下至上向內(nèi)傾斜，其傾斜角度為 45。-85。。
[0018]這樣，二者傾斜堆疊，能在鋼軌垂向或橫向振動(dòng)傳來(lái)時(shí)更易形成錯(cuò)動(dòng)，即摩擦運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生耗散能進(jìn)行減振降噪；同時(shí)，外下金屬塊也會(huì)因重力而形成對(duì)內(nèi)下金屬塊的壓力，二者間產(chǎn)生摩擦運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的耗散能更大，減振降噪的效果更好。
[0019]更進(jìn)一步，本實(shí)用新型的鋼軌的兩側(cè)及下方設(shè)有夾具，夾具的夾持面夾持在阻尼材料體的外表面上。
[0020]這樣，能使阻尼材料體更牢固的貼合在鋼軌上；同時(shí)，夾具對(duì)阻尼材料體形成約束，利于阻尼材料的變形耗能，產(chǎn)生降噪作用。
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1示出，本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】是，一種寬頻降噪鋼軌，其特征在于，在鋼軌I扣件間的兩側(cè)軌腰凹陷區(qū)均粘貼阻尼材料體2，阻尼材料體2的形狀與鋼軌I的軌腰凹陷區(qū)適配；且阻尼材料體2內(nèi)的上部預(yù)埋上金屬塊3，阻尼材料體2內(nèi)的下部預(yù)埋內(nèi)下金屬塊4和外下金屬塊5，內(nèi)下金屬塊4和外下金屬塊5的相對(duì)面接觸。
[0024]本例的內(nèi)下金屬塊4和外下金屬塊5從下至上向內(nèi)傾斜，其傾斜角度為45。-85。。
[0025]本例的鋼軌I的兩側(cè)及下方設(shè)有夾具6，夾具6的夾持面夾持在阻尼材料體2的外表面上。
【權(quán)利要求】
1.一種寬頻降噪鋼軌，其特征在于，在鋼軌(I)扣件間的兩側(cè)軌腰凹陷區(qū)均粘貼阻尼材料體(2)，阻尼材料體(2)的形狀與鋼軌(I)的軌腰凹陷區(qū)適配；且阻尼材料體(2)內(nèi)的上部預(yù)埋上金屬塊(3)，阻尼材料體(2)內(nèi)的下部預(yù)埋內(nèi)下金屬塊(4)和外下金屬塊(5)，內(nèi)下金屬塊(4)和外下金屬塊(5)的相對(duì)面接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻降噪鋼軌，其特征在于:所述的內(nèi)下金屬塊(4)和外下金屬塊(5)從下至上向內(nèi)傾斜，其傾斜角度為45° -85°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬頻降噪鋼軌，其特征在于:所述的鋼軌(I)的兩側(cè)及下方設(shè)有夾具￠)，夾具￠)的夾持面夾持在阻尼材料體(2)的外表面上。
【文檔編號(hào)】E01B19/00GK204000483SQ201420273583
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】周信, 肖新標(biāo), 莊繼忠, 黃國(guó)元, 金學(xué)松 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué), 常州蘭錦橡塑有限公司