[发明专利]一种主动控制减振降噪的轨道车辆弹性车轮

说明书

本发明提供一种主动控制减振降噪的轨道车辆弹性车轮，属于轨道车辆技术领域。包括轮芯、轮箍、弹性机构、上密封瓦和下密封瓦。弹性机构包括依次套设的上橡胶圈、压环和下橡胶圈；弹性机构的圆周上均布开设有液流通道。上橡胶体的外圆周和一对上密封瓦的内圆周表面之间形成上液体腔室；下橡胶体的内圆周和下密封瓦的外圆周表面之间形成下液体腔室，上液体腔室和下液体腔室之间由弹性机构上的液流通道分别连通；上液体腔室、下液体腔室和液流通道中充满有减振液体，通过减振液体在液流通道内流动产生的能量损耗来降低车轮振动，实现有效地减小在低频时的车轮振动。对车轮进行主动控制，改善了车轮在较宽速度区间内的减振效果。

技术领域

本发明属于轨道车辆技术领域，具体涉及轨道车辆用弹性车轮。

背景技术

随着城市化进程的加快，便捷、安全、经济且环保的城市轨道交通逐渐成为人们出行的首要选择。随着车辆运行速度和载客量的增加，轮轨冲击与振动所带来的噪声振动影响了乘客乘坐时的舒适性，同时对城市环境和沿线居住的城市居民也造成了一定的影响。传统的轨道车辆车轮大多选择的是刚性车轮，轨道车辆的噪声很大一部分来源于轮轨噪声，在高速铁路噪声和城市轨道交通噪声中，轮轨噪声均是主要构成部分，其中车轮振动声辐射又是重要的噪声源，因此减小车轮的振动及噪声辐射是降低轨道交通噪声的一种有效措施。

弹性车轮是在轮箍和轮芯之间加装弹性元件，利用弹性元件的阻尼减振吸能作用，能够在较高频段内减轻轮轨之间的振动，降低车辆的噪声。

现有的弹性车轮的设计没有考虑到轮轨冲击与振动的振幅和频率与弹性元件的减振作用相匹配的情况，弹性车轮的弹性特性在高频段能够很好地衰减车轮的振动，但是对于在较低频段的振动，传统弹性车轮与传统刚性车轮相比并没有什么改善。针对这种情况开发出一种具有充液的液压减振阻尼元件，通过减振液体在惯性通道中的流动产生的能量损耗来衰减轨道不平顺带给车轮的振动大小，匹配计算弹性元件的动态特性达到相应的减振效果。

发明内容

为了实现弹性车轮对高频振动和低频振动都具有好的吸收效果，本发明提供一种主动控制减振降噪的轨道车辆弹性车轮。

一种主动控制减振降噪的轨道车辆弹性车轮包括轮芯1、轮箍6和弹性机构，弹性机构位于轮芯1和轮箍6之间；弹性机构和轮箍6之间设有一对上密封瓦8，弹性机构和轮芯1之间设有一对下密封瓦7；

所述弹性机构包括上橡胶圈5、压环3和下橡胶圈2，上橡胶圈5套设在压环3的外圆周上，下橡胶圈2嵌设于压环3的内圆周上；所述上橡胶圈5的圆周上均布开设有三个以上贯通径向的上孔53，所述压环3的圆周上均布开设有三个以上贯通径向的中孔33，所述下橡胶圈2的圆周上均布开设有三个以上贯通径向的下孔23；上下对应的上孔53、中孔33和下孔23依次连通，在弹性机构上形成三条以上的液流通道；三个以上液流通道的外端口对应着一对上密封瓦8，三个以上液流通道的内端口对应着一对下密封瓦7，三个以上液流通道在弹性机构上呈向外放射的放射状。

上橡胶圈5的外圆周上设有上油环槽52，三个以上的上孔53的上端口分别位于上油环槽52内，上油环槽52和一对上密封瓦8的内圆周表面之间形成上液体腔室9；所述下橡胶圈2的内圆周上设有下油环槽21，三个以上的下孔23的下端口分别位于下油环槽21内，下油环槽21和下密封瓦7的外圆周表面之间形成下液体腔室10；上液体腔室9和下液体腔室10之间由弹性机构上的三条以上的液流通道分别连通。

所述上液体腔室、下液体腔室和液流通道中充满有减振液体。

进一步限定的技术方案如下：

所述弹性机构上均布设有六条液流通道；所述液流通道为弧形通道，液流通道与轮芯1外圆周切线之间的夹角为30-40度，液流通道的直径为3-5mm。