[发明专利]一种用于轨道减振的动力吸振器及其应用

说明书

本发明属于减振降噪领域，并具体公开了一种用于轨道减振的动力吸振器及其应用。该动力吸振器包括螺旋弹簧、质量块、底座板和阻尼器，其中：螺旋弹簧的上端与质量块连接，其下端与底座板连接，阻尼器设置在质量块和底座板之间，用于调节动力吸振器的谐振频率，工作时利用质量块与钢轨之间相对运动产生的惯性力对钢轨产生反作用控制力，从而使钢轨的振动反应衰减，以此达到减振降噪作用。本发明能够在钢轨承受动力作用而剧烈振动时，利用质量块与钢轨之间相对运动时产生的惯性力对钢轨发生反作用控制力，并通过阻尼器发挥耗能作用，通过弹簧‑阻尼调谐作用，使得钢轨的振动反应明显衰减，以达到减振降噪作用。

技术领域

本发明属于减振降噪领域，更具体地，涉及一种用于轨道减振的动力吸振器及其应用。

背景技术

随着我国城市化的发展，轨道交通行车密度的增加，越来越多的线路穿越城市中人口密集的地区，并且自从铁路交通发展以来，火车运行速度不断提高所带来的振动与噪声污染问题也日益突出。与此同时，无砟轨道以其高平顺性、高稳定性及少维修等优点在我国新建高速铁路中得到了广泛的应用。但由于无砟轨道的刚度较大，其吸振及降噪效果不佳，高速列车运行所帯来的巨大振动噪声难以得到衰减，不仅极大降低了车内乘客的乘车舒适度，更对沿线环境及车厢内部造成了一定的噪声污染，甚至还可能直接影响到新建铁路的规划与修建。

传统的减振降噪方法是将橡胶垫置于轨枕下，但该方法减振降噪效果不佳，且有橡胶易老化寿命短、更换不便的问题。而约束阻尼降噪技术对轨道环境的适应性差，且减振效果的好坏对敷设位置要求很高。随着科学技术的不断发展，高铁速度越来越快，其产生的振动和噪音也越来越大，橡胶垫与约束阻尼已经无法满足目前的减振要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于轨道减振的动力吸振器及其应用，其中该动力吸振器通过设置与螺旋弹簧连接的质量块，以及设置在质量块下方的阻尼器，能够通过弹簧-阻尼调谐作用消耗振动的能量，从而达到减振降噪作用，因而尤其适用于轨道减振的应用场合。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种用于轨道减振的动力吸振器，该动力吸振器包括螺旋弹簧、质量块、底座板和阻尼器，其中：所述螺旋弹簧的上端与所述质量块连接，其下端与所述底座板连接，所述阻尼器设置在所述质量块和底座板之间，用于调节所述动力吸振器的谐振频率，工作时利用所述质量块与钢轨之间相对运动产生的惯性力对所述钢轨产生反作用控制力，从而使所述钢轨的振动反应衰减，以此达到减振降噪作用。

作为进一步优选地，所述阻尼器为悬臂梁式阻尼器，其包括固定块和悬臂梁，所述固定块与所述底座板连接，所述悬臂梁的一端与所述固定块连接，其另一端与所述质量块连接，工作时通过改变所述悬臂梁的长度调节所述动力吸振器的谐振频率。

作为进一步优选地，所述质量块的质量比为0.005～0.05。

按照本发明的另一方面，提出了一种上述用于轨道减振的动力吸振器在铁路中的应用。

作为进一步优选地，所述动力吸振器的底座板与贴附在钢轨上的弹性体和阻尼体连接。

作为进一步优选地，所述动力吸振器设置在所述钢轨的单侧或双侧。

作为进一步优选地，所述动力吸振器的安装间距为40cm～120cm。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明提供的用于轨道减振的动力吸振器，能够在钢轨承受动力作用而剧烈振动时，利用质量块与钢轨之间相对运动时产生的惯性力对钢轨发生反作用控制力，并通过阻尼器发挥耗能作用，通过弹簧-阻尼调谐作用，使得钢轨的振动反应明显衰减，以达到减振降噪作用，从而降低车轮与轨道传递的能量，阻止振动和噪音的产生，以此提高车轮和轨道的使用寿命，降低铁路使用成本，减少噪声污染；