CN103381734A - 轨道车辆消音轮用的预紧消音环 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轨道车辆消音轮用的预紧消音环，所述消音环包括具有一开口的钢环和预紧螺栓，钢环开口的一端带有螺纹孔，钢环开口的另一端带有圆孔，所述钢环的开口处通过所述预紧螺栓连接闭合，所述预紧螺栓的一端为螺纹柱另一端为圆柱，在螺纹柱和圆柱间设有一圈凸台，所述螺纹柱螺纹连接在所述钢环的螺纹孔内，所述圆柱插设在所述钢环的圆孔内。本发明的消音环，提高了消音环的消音效果，达到较高的噪音消除，同时由于紧贴轮槽而有张力，与轮槽的间隙为0.1mm左右增加了消音环的使用安全性，避免消音环从环槽中脱落。
Description
技术领域
本发明涉及一种消音环，特别是涉及一种轨道车辆消音轮用的预紧消音环。
背景技术
轨道车辆的噪音污染，已成为城市轨道车辆的一个关键的缺点，也成为制约其大量发展的一个障碍，因此如何减少轨道车辆的噪音污染成为当前重要的课题。在轨道车辆的噪音中尤其是轮轨之间的噪音占主要地位，因此如何降低轮轨之间的噪音成为当前世界关注的问题。降低轮轨之间的噪音可从轮和轨两个方向来着手，于是消音车轮就产生了。车轮消音的方法有许多，有的是在车轮中设置了由橡胶等高分子材料制成的弹性车轮，用阻尼体来吸收振动和噪音，但这种结构存在着易损耗、寿命短的缺陷，同时高分子材料往往具有可燃性，还存在着火灾隐患，对环境有污染；有的消音轮的消音结构非常复杂，安装维修都不方便，也增加了车轮的制造成本，并且由于其结构复杂，占有空间大，给制动盘的安装造成困难。
钢环消音轮是一种简单而消音效果好的消音轮，近年来发展迅速，世界各国都相大量采用，轨道车辆的消音轮用消音环分为开口型消音环（例如加拿大庞巴迪公司的消音环）和闭口型（例如法国阿尔斯通公司的焊接消音环），闭口型的消音环安全性和消音效果优于开口型，但由于钢环在轮槽内没有预张力，钢环是浮在轮槽内的与轮槽不能完全接触，因此，闭口型的消音环降低了消音效果和安全性，由于轮槽是机械加工的，圆度的精度很高为0.05mm左右，钢环是加热后弯出来的，圆度的精度只有2-3mm左右，因此两者相扣，不可能完全接触，在非接触处降低了消音效果。
中国专利CN200620047561公开了一种用于轨道车辆的消音轮，包括轮辋和轮辐，所述轮辋的内侧设有环形槽，环形槽内镶嵌有消音环。消音环优选为金属环。通过消音环与环形槽之间的摩擦，可以吸收振动的能量，从而达到降低噪音的目的。但该专利没有指出采用什么样的消音环，何种消音环最好，本专利是上述专利的进一步发展。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种完整的轨道车辆消音轮用的预紧消音环，采用预紧螺丝可以使钢环张开，使钢环与轮槽之间的接触长度达到最大值，消音效果也达到最大值，用于解决现有技术中钢环与消音轮不能完全接触，消音效果不好的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种轨道车辆消音轮用的预紧消音环，所述消音环包括具有一开口的钢环和预紧螺栓，所述钢环开口的一端带有螺纹孔，所述钢环开口的另一端带有圆孔，所述钢环的开口处通过所述预紧螺栓连接闭合，所述预紧螺栓的一端为螺纹柱另一端为圆柱，在螺纹柱和圆柱间设有一圈扳动用凸台，所述螺纹柱螺纹连接在所述钢环的螺纹孔内，所述圆柱插设在所述钢环的圆孔内。
优选的，所述预紧螺栓的最小预紧力矩为12Nm。
优选的，所述预紧螺栓的扳动用凸台为齿轮状结构。
优选的，所述钢环为经过淬火处理的弹簧钢。
优选的，所述预紧螺栓为硬度达HRC52的淬火钢。
如上所述，本发明的轨道车辆消音轮用的预紧消音环，具有以下有益效果：
●通过预紧螺栓使钢环与轮槽之间的接触长度达到最大值，消音效果也达到最大值，因此，本发明的具有预紧功能的消音环，比一般闭口型消音环具有更高的消音效果和可靠性；
●本发明的预紧螺栓能在轮槽中扳动，使消音环紧密贴合轮槽内壁，方便消音环的安装，增加了使用安全性，提高了消音效果；
●采用淬火后的弹簧钢制作钢环，可达到一定的圆度和平面度不会变化的目的，提高了消音环的稳定性，并且不易变形，增加了使用寿命。
附图说明
图1显示为本发明轨道车辆消音轮用的预紧消音环示意图。
图2显示为本发明轨道车辆消音轮用的预紧消音环连接处的结构示意图。
图3显示为本发明所述预紧螺栓的主视图。
图4显示为本发明所述预紧螺栓的侧视图。
图5显示为不同预紧力矩下的轨道最大噪音示意图。
元件标号说明
1 钢环
11 螺纹孔
12 圆孔
2 预紧螺栓
21 螺纹柱
22 扳动用凸台
23 圆柱
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1及图2所示，本发明提供一种轨道车辆消音轮用的预紧消音环，该消音环包括具有一开口的钢环1和预紧螺栓2，钢环1开口的一端带有螺纹孔11，钢环开口的另一端带有圆孔12，钢环的开口处通过预紧螺栓2连接闭合，预紧螺栓2的一端为螺纹柱21另一端为圆柱23（见图3），在螺纹柱21和圆柱23间设有一圈扳动用凸台22，螺纹柱21螺纹连接在钢环的螺纹孔11内，圆柱23插设在所述钢环的圆孔12内。本发明的消音环通过预紧螺栓使开口型钢环变成闭口型消音环，而且通过预紧螺栓可以调节消音环的张开度，使钢环与轮槽之间的接触长度达到最大值，消音效果也达到最大值。在初步安装时，缩小开口处将消音环置于车轮轮辋的轮槽内，消音环进入轮槽后调节预紧螺栓，增大钢环的开口度，使消音环完全撑开在轮槽内，与轮槽内壁紧密贴合，提高了消音环的消音性，达到最高的噪音消除，同时增加了消音环的使用安全性，避免消音环从轮槽内脱落。
如图4所示，上述预紧螺栓的扳动用凸台22为齿轮状结构，采用齿轮状结构便于通过调节工具卡住该齿轮而拧紧预紧螺栓，便于调节预紧螺栓的螺纹柱21***钢环螺纹孔11内的深度，通过调节螺纹柱的***深度来调节消音环的张开度。因为，轮槽的尺寸有限，又因为消音环置于轮槽内，消音环埋设于轮槽内，因此若上述凸台为一般的外六角结构、或其他螺母结构，将难以实现预紧螺栓的调节，而齿轮状结构容易被卡住而受力，便于调节。上述凸台形状不限于此，也可以为其他容易被卡住，通过调节工具而将预紧螺栓拧紧的结构。一般的，预紧螺栓的螺纹柱21长度为17cm-22cm，根据轮槽的大小以及钢环的大小制作，只需保证可以将拧紧螺栓拧紧调节3cm-17cm距离即可。
如图5所示，无消音环的时候，轨道噪音处于极高的声压级。安装本发明的预紧消音环后，通过多次试验，当预紧螺栓的预紧力矩为0Nm时，轨道噪音的最大声压级在102dB-108dB间，当预紧力矩为10Nm时，轨道噪音的最大声压级为103db-106db；当预紧力矩为12Nm，轨道噪音的最大声压级低到98db-102db，噪音减小很多，因此，预紧螺栓的预紧力矩越大，消音环的消音效果越好，噪音越小。因此，为使噪音达到最小，预紧螺栓2的预紧力矩最小为12Nm，在预紧力矩为12Nm时比没有预紧力（0Nm）小5.4db的声压级。该预紧力矩的调节可通过预紧螺栓螺纹柱伸入钢环螺纹孔的深度来进行调节，预紧螺栓的调节通过调节工具拧动上述预紧螺栓的凸台即齿轮状结构来实现。
为保证消音环在运行中不再变形，使消音环达到更好的消音效果，上述钢环1为经过淬火处理的弹簧钢，经过淬火处理保证消音环的圆度和平面度不变。预紧螺栓采用硬度达HRC52的淬火钢，保证能达到更好的预紧力矩稳定性。
综上所述，本发明的轨道车辆消音轮用的预紧消音环，其通过预紧螺栓使开口型钢环变成闭口型消音环，而且通过预紧螺栓可以调节消音环的张开度，使钢环与轮槽之间的接触长度达到最大值，消音效果也达到最大值。由于轮槽是机械加工的，轮槽圆度的精度很高为0.05mm左右，钢环是加热后弯出来的，钢环圆度的精度只有2-3mm左右，因此两者相扣，不可能完全接触，本发明采用预紧螺栓可以使钢环张开使两者紧密贴合，提高了消音环的消音效果，达到最高的噪音消除，同时由于本预紧消音环紧贴轮槽而有张力，与轮槽的间隙为0.1mm左右，增加了预紧消音环的使用安全性，避免预紧消音环从环槽中脱落。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种轨道车辆消音轮用的预紧消音环，其特征在于，所述消音环包括具有一开口的钢环和预紧螺栓，所述钢环开口的一端带有螺纹孔，所述钢环开口的另一端带有圆孔，所述钢环的开口处通过所述预紧螺栓连接闭合，所述预紧螺栓的一端为螺纹柱另一端为圆柱，在螺纹柱和圆柱间设有一圈扳动用凸台，所述螺纹柱螺纹连接在所述钢环的螺纹孔内，所述圆柱插设在所述钢环的圆孔内。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆消音轮用的预紧消音环，其特征在于：所述预紧螺栓的最小预紧力矩为12Nm。
3.根据权利要求1所述的轨道车辆消音轮用的预紧消音环，其特征在于：所述预紧螺栓的扳动用凸台为齿轮状结构。
4.根据权利要求1所述的轨道车辆消音轮用的预紧消音环，其特征在于：所述钢环为经过淬火处理的弹簧钢。
5.根据权利要求1所述的轨道车辆消音轮用的预紧消音环，其特征在于：所述预紧螺栓为硬度达HRC52的淬火钢。
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