[发明专利]一种动力吸振式车轮降噪块及降噪方法

说明书

一种动力吸振式车轮降噪块及降噪方法，车轮降噪块包括稳固支架和弹性阻尼层，稳固支架上开有安装孔，稳固支架包括安装板、共振板和中间体，共振板包括弹性部分和质量部分，弹性部分和质量部分交替分布,弹性阻尼层与共振板交替分布。车轮在运行过程中，在外力的激励作用下，会引起剧烈的共振，通常外界的激励是非常复杂的，因此，车轮产生的振动是多阶模态振动频率。本发明通过将稳固支架的共振板沿长度方向划分有弹性部分和质量部分，弹性部分的厚度小于质量部分的厚度，形成多个固有频率振动子系统，并将振动子系统的多个固有频率调节至与车轮运行时的多阶模态振动频率相近，从而大幅度增强减振降噪效果。

技术领域

本发明涉及一种对车轮进行减振、降噪的装置，具体涉及一种安装在车轮上的降噪块。

背景技术

列车行驶时，车轮在轨道上滚动，由于表面粗糙度及轮轨踏面凹凸不平，激发车轮模态振动响应，产生强烈振动和结构噪声，并经车轮表面辐射到空气传播。若将一种降噪结构或材料安装在车轮上，通过抑制振动噪声源能量，可达到降低车轮噪声辐射等级的目的。

车轮降噪现有技术主要有以下4种：车轮阻尼器、车轮降噪板、车轮降噪环、弹性车轮。

其中，与本发明最接近的现有技术是车轮阻尼器。经检索，国内有两篇已公开专利“CN201620760079.2车轮用多层阻尼器”和“CN201610568521.6车轮用多层阻尼器及阻尼方法”，其技术方案及结构特征为：一种车轮用多层阻尼器，其结构组成包括安装板（1）、约束层（2）、垫片（4）和阻尼橡胶（3），安装板、约束层、垫片和阻尼橡胶组成阻尼器（9），阻尼器通过螺栓（10）呈环状结构均匀的安装在车轮（8）上的燕尾槽中，约束层与垫片交替形成夹层结构，夹层结构的上部弧形端面与安装板进行焊接，夹层结构中所产生的空隙用阻尼橡胶进行填充，阻尼橡胶与约束层粘接在一起。其中约束层的每层钢板厚度不同，而垫片和阻尼橡胶的厚度均相同，阻尼器各层厚度及层数根据车轮的固有频率确定。阻尼器均布置在车轮踏面内侧，并且安装的阻尼器数目为偶数。阻尼器采用动力吸振器原理，各约束层具有不同的刚度和质量，在车轮振动的过程中能够最大限度的发挥阻尼橡胶的效果，同时该阻尼器通过螺栓安装在车轮踏面内侧，在不影响行车安全的情况下能够大幅降低车轮的径向振动，从而降低辐射噪声。

上述最接近的现有技术中虽然也公开了采用阻尼橡胶与约束层一起来减振、降噪，但上述现有技术中的阻尼橡胶与约束层的结构单一，没有本发明中的共振板设在中间体的两侧，共振板为悬臂梁式，共振板的弹性部分和质量部分交替分布,弹性阻尼层与共振板交替分布等结构。因此现有技术对于解决车轮运行时存在多阶模态频率的实际问题，提高对多阶模态频率中的多个重要固有频率进行减振和降噪，还需进一步改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何对车轮实际运行中产生的多阶模态频率进行吸振、降噪。

针以上述问题，本发明提出的技术方案是：一种动力吸振式车轮降噪块，车轮降噪块包括稳固支架和弹性阻尼层，稳固支架上开有安装孔，稳固支架包括安装板、共振板和中间体，共振板包括弹性部分和质量部分，弹性部分和质量部分交替分布,弹性阻尼层与共振板交替分布。

进一步地，中间体为一体式整体部件，中间体设在安装板的上方，共振板设在安装板的两侧，共振板为悬臂梁式结构，同一侧的共振板之间形成有空腔，弹性阻尼层嵌在所述的空腔中和/或弹性阻尼层分布在稳固支架的外表面。

进一步地，中间体两侧的安装板、共振板和弹性阻尼层对称分布；稳固支架由金属材料制成，稳固支架的共振板沿长度方向划分有弹性部分和质量部分，弹性部分的厚度小于质量部分的厚度和/或弹性部分的宽度小于质量部分的宽度；弹性阻尼层由弹性阻尼材料制成，弹性阻尼层与其振板粘接成一个整体。

进一步地，共振板靠近中间体的一端为弹性部分，远离中间体的一端为质量部分；弹性阻尼层嵌在共振板之间，弹性阻尼层为两层，上层的弹性阻尼层外侧为长条状，内侧为n状，下层的弹性阻尼层为长条状。