[发明专利]非线性组合式弹簧隔振器

说明书

本发明属于轨道交通的减振降噪技术领域，具体为一种可以提供非线性弹性承载力的钢弹簧隔振器。其解决了浮置道床系统在变化动载条件下的振动控制效果差、调平施工效率低的问题。本发明静载支承弹簧和联合支承弹簧分别至少包括一个螺旋钢弹簧，静载支承弹簧与联合支承弹簧并列设置或者联合支承弹簧套设在静载支承弹簧外部，并且静载支承弹簧的顶面高于联合支承弹簧的顶面，静载支承弹簧支撑着上壳体，联合支承弹簧至少局部表面设置固体阻尼结构，或者下壳体内设有阻尼材料，联合支承弹簧至少局部置于阻尼材料中；本发明结构简单、适应动载变化能力强、隔振性能好，可以广泛应用于动载易发生变化的复杂隔振工程中。

技术领域

本发明属于轨道交通的减振降噪技术领域，具体为一种可以提供非线性弹性承载力的钢弹簧隔振装置。

背景技术

隔振和减振一直是城市轨道交通和建筑的核心问题。浮置道床技术被广泛用于解决隔振和减振问题。其中，基于钢弹簧隔振装置的浮置道床系统由于具有隔振效果好，使用寿命长，隔振效果稳定等显著特点，得到行业内认可，并广泛应用于多个国家和城市的轨道交通线路中。但是，现有钢弹簧隔振装置均按照提供线性的弹性承载力设计，为了安全性考虑，其垂向刚度较大，工作过程中压缩量很小，根据《CJJ-T191-2012浮置板轨道技术规范》要求，“在列车额定荷载作用下浮置板的最大垂向位移不应大于3mm”，因此，钢弹簧隔振装置在工作状态下的压缩量一般也不超过3mm。由此带来的问题包括：(1)弹簧刚度大，工作时压缩量小，系统固有频率较高，难以全面适应当轨道车辆经过时变化动载条件下的振动控制需求，必须要动载达到一定数值弹簧才能被压缩进而实现良好的减振降噪功能，导致正在承载轨道车辆的局部段可以实现良好的隔振效果，未充分承载段隔振效果受限，整体隔振效果受到限制； (2)非工作条件下，当仅支撑浮置板时，由于荷载小，钢弹簧隔振装置的静态压缩量过小，有时甚至小于1mm，导致浮置道床的调高调平困难，施工效率较低。

有鉴于此，如何有效提高浮置道床系统在变化动载条件下的振动控制效果，同时提升调平施工效率成为一个亟待解决的行业难题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种可以全面适应浮置道床系统在变化动载条件下振动控制需求，并且易于实现浮置道床调高调平的非线性组合式弹性隔振器。

本发明非线性组合式弹性隔振器这样实现的，包括上壳体、下壳体和弹性元件，弹性元件置于下壳体与下壳体之间，所述弹性元件包括静载支承弹簧和联合支承弹簧，静载支承弹簧和联合支承弹簧分别至少包括一个螺旋钢弹簧，静载支承弹簧与联合支承弹簧并列设置或者联合支承弹簧套设在静载支承弹簧外部，并且静载支承弹簧的顶面高于联合支承弹簧的顶面，静载支承弹簧支撑着上壳体，联合支承弹簧至少局部表面设置固体阻尼结构，或者下壳体内设有阻尼材料，联合支承弹簧至少局部置于阻尼材料中。

为增加系统阻尼，提升减振降噪效果，也可以在静载支承弹簧至少局部表面设置固体阻尼结构，或者下壳体内设有阻尼材料，静载支承弹簧至少局部置于阻尼材料中。此外，下壳体内设置的阻尼材料可以是固体阻尼材料也可以是液体阻尼材料；当下壳体内设置的阻尼材料为液体阻尼材料时，为防止灰尘或雨水等异物进入，还可以在上壳体与下壳体之间设置密封装置；另外，当下壳体内设置的阻尼材料为液体阻尼材料时，为了提高阻尼耗能效果，可以同时在上壳体上设置动体，动体局部浸在液体阻尼材料中。

本发明非线性组合式弹性隔振器中联合支承弹簧的数量可以多于一个，联合支承弹簧之间彼此相互嵌套设置，并且顶面高度呈下降的落差布置，所述静载支承弹簧嵌套在所有联合支承弹簧的中间，并且静载支承弹簧的顶面高于所有联合支承弹簧的顶面。必要时，可以在静载支承弹簧的下方设置用于高度补偿的支座。此外，本发明中静载支承弹簧的刚度小于或等于联合支承弹簧的刚度。另外，为了提高稳定性，还可以上壳体和下壳体上分别对应设置静载支承弹簧和联合支承弹簧的对中定位件。当静载支承弹簧的下方设置支座时，也可以在上壳体和支座上分别对应设置静载支承弹簧的对中定位件。