[实用新型]车顶受电系统减振连接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于轨道车辆的车顶受电系统减振连接装置，具体地改变受电弓系统的共振频率以降低车体振动、噪声传入客室内，以及提高受电系统安全使用与拆装操作性能，属于机械制造与轨道交通技术领域。

背景技术

随着国内城市轨道交通的迅速普及与车辆行驶速度的大幅提升，对于提高客室内环境的舒适性提出了更高的设计和使用要求。

随着车辆运行时速达到300公里及以上，噪声分贝也显著增大，噪声传到车内，直接影响到旅客的舒适度，也会造成铁路沿线的环境污染、噪声扰民，同时振动也会使车辆部件产生疲劳性损坏。

噪声的来源很广，其中受电弓是一处必须重点考虑的噪声源。受电弓区是动车组的重要区域，车辆高速运行时产生的空气阻力会引起受电装置的强烈振动。受电装置的振动对弓网之间的匹配、受流的稳定性、行车安全性都会产生影响。

受电装置与高速气流相互作用产生的气动噪声和受电装置引发的车体结构振动均较大，导致受电弓区域车内噪声远高于客室其它区域。

目前在动车组上普遍将受电装置直接安装在车顶位置，受电装置和车顶之间均采用刚性连接，没有采取有效的减振措施，这导致受电系统和车体都会产生巨大的振动。大量试验也表明受电弓区域车顶振动明显高于非受电弓区域，导致该区域车内标准点噪声明显高于其他区域。

有鉴于此，特提出本专利申请。

实用新型内容

本实用新型所述的车顶受电系统减振连接装置，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而在连接装置中填充阻尼层，以期改变受电弓系统与车顶连接之间的共振频率，减小受电弓系统向车体传递的机械振动、从而提高弓网间的性能匹配、受流稳定性与减振效果。

另一设计目的在于，通过减小向车体传递的机械振动，以降低客室内环境的噪声、提高乘坐舒适性。

设计目的还在于，降低减振连接结构的空气阻力、提高受电系统安全使用与拆装操作性能。

为实现上述设计目的，所述的车顶受电系统减振连接装置垂向地连接在受电弓与车顶安装座之间，其主要包括有：

用于连接受电弓的内衬、用于连接车顶安装座的外壳、底板；

所述的内衬、外壳和底板均选用金属材料；

在内衬、外壳与底板相互之间，均填充有通过硫化工艺进行粘接密封的、含有橡胶材料的阻尼层。

如上述基本方案，在受电系统与车体之间建立弹性连接，受电系统可以削弱和吸收所受到的各个方向空气阻力所产生的振动，避免受电系统产生刚性抗力。使得受电弓的振动和电网的振动频率更加吻合，提高公网的匹配关系和受流稳定性。

阻尼层并非选用金属材料，因此可改变受电弓系统与车顶之间的共振频率，即可减小受电系统产生的振动向车体、客室内环境方向的传播，从而起到减振、降噪的作用。阻尼层为主要为橡胶结构，可根据具体使用条件而将阻尼层设计成分层结构。

隔振系统的固有频率可通过下述公式来表达，

f0=12πkm]]>

其中，k为隔振系统的刚度。由此可知，通过阻尼层来改变整个减振连接装置的刚度就能够改变其固有频率，以实现减振目的。

上述内衬、外壳与底板之间，均填充有阻尼层，采取此类分离式的底板结构，既可起到减振作用、同时也可满足与车顶安装座连接时的强度要求，且可保证减振连接装置整体在工艺生产上的可行性。

考虑到行车安全问题、以及减少高速行驶过程中受到的空气阻力、提高减振连接装置的应力强度，可采取的进一步改进措施是，

所述的外壳具有流线型的、沿垂向倾斜的喇叭式锥台外型的整体结构，其垂向倾角在30～70°之间。

为确保即使阻尼层失效的情况下，也不会导致减振连接装置内部结构的分离，所述内衬底部的最大外径大于外壳顶部的最小内径。

为改善受电系统所受的气动阻力，在垂向上，所述外壳的顶部外径小于其底部外径。

受电系统以垂向拉力为主而受到各个方向上的交变载荷，上述上小下大的喇叭式锥台外型可在各个方向上均对受电系统起到减振作用。