CN110387777A - 一种轨道交通振动与噪声综合控制*** - Google Patents

一种轨道交通振动与噪声综合控制*** Download PDF

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言品隆
王玉娇
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Abstract

本发明公开了一种轨道交通振动与噪声综合控制***，包括轨道基础、浮置板、非线性隔振器、轨道、周期性吸振器和抑制钢轨振动噪声装置，所述轨道基础上方设置有浮置板，所述浮置板上安置有非线性隔振器，所述抑制钢轨振动噪声装置安装在轨道的两侧腰部表面。该轨道交通振动与噪声综合控制***由浮置板、非线性隔振器、轨道、周期性吸振器和抑制钢轨振动噪声装置共同组成，通过先减振后降噪，采用非线性隔振器和周期性吸振器共同来完成减振和降噪，达到既能控制环境振动，又能降低浮置板板声辐射的目的，同时能够实现对轮轨噪声的控制，进而控制车内的噪声，即实现振噪联合控制效果。

Description

一种轨道交通振动与噪声综合控制***
技术领域
本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体为一种轨道交通振动与噪声综合控制***。
背景技术
城市轨道交通在提升居民出行质量、改善城市生态环境、促进城市经济发展和优化城市空间布局中起着关键的作用。但与此同时，随着各个城市轨道交通线网不断加密，列车速度不断提高，线路运营年限不断增长，由之诱发的振动与噪声负面问题愈发严重，越来越引起人们的注意，国际上振动和噪声已成为七大环境公害之一。其负面影响可能会体现在：第一，干扰人们正常生活。如北京四惠地铁车辆段，列车运行诱发的上盖建筑室内振动及二次噪声严重影响室内人员正常生活；第二，影响精密设备正常使用，为了解决这一负面影响，业内开发了大量不同等级的轨道减振措施，但现在市面上现有不同等级的轨道减振措施如减振扣件、梯形轨枕、道床减振垫或钢弹簧浮置板等，可以降低环境振动，但是也会导致轮轨噪声明显增加，增大的噪声传递至车体内部，影响司机和乘客的乘坐舒适性，现有的吸声板、阻尼钢轨、钢轨动力吸振器或阻尼钢轨等技术措施可以抑制轮轨噪声，但是无法降低环境振动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轨道交通振动与噪声综合控制***，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轨道交通振动与噪声综合控制***，包括轨道基础(1)、浮置板(2)、非线性隔振器(3)、轨道(4)、周期性吸振器(5)和抑制钢轨振动噪声装置(6)，所述轨道基础(1)上方设置有浮置板(2)，所述浮置板(2)上安置有非线性隔振器(3)，所述非线性隔振器(3)的下端连接在轨道基础(1)上，所述轨道(4)设置在浮置板(2)上，所述周期性吸振器(5)设置在轨道(4)的两侧，所述抑制钢轨振动噪声装置(6)安装在轨道(4)的两侧腰部表面。
进一步的，所述周期性吸振器(3)包括外壳(31)、锥形橡胶(32)、钢弹簧(33)和金属内环(34)，所述外壳(31)的下端安置在轨道基础(1)上，所述外壳(31)的上端嵌有金属内环(34)，所述金属内环(34)连接在传统浮置板(2)上，所述金属内环(34)的下端外壳(31)的内部设置有锥形橡胶(32)，所述锥形橡胶(32)的内部设置有钢弹簧(33)。
进一步的，所述非线性隔振器(3)两个为一组，且每组中的非线性隔振器(3)等距离的分布在轨道(4)的两侧。
进一步的，所述非线性隔振器(3)均匀的分布在周期性吸振器(5)的两端。
进一步的，所述钢弹簧(33)和金属内环(34)的下表面之间设置有孔隙。
进一步的，所述周期性吸振器(5)包括散射体一(51)、散射体二(52)、散射体三(53)、弹性层一(54)、弹性层二(55)和弹性层三(56)，所述散射体一(51)的一侧设置有散射体二(52)和散射体三(53)，所述散射体二(52)的一端设置有散射体三(53)，所述弹性层一(54)设置在散射体一(51)的下表面，所述弹性层二(55)设置在散射体三(53)的下表面，所述弹性层三(56)设置在散射体二(52)的下表面。
进一步的，所述散射体一(51)、散射体二(52)和散射体三(53)的材质为钢材或混凝土等材料。
进一步的，所述抑制钢轨振动噪声装置(6)包括钢制腔体(61)、弹性材料层(62)、黏弹性材料层(63)、铅球(64)和外包裹层(65)，所述钢制腔体(61)固定在钢轨(4)的两侧，所述钢制腔体(61)与钢轨(4)之间设置有弹性材料层(62)、并且弹性材料层(62)与钢轨(4)两侧轨腰表面相连，同时钢制腔体(61)与弹性材料层(62)相连，所述钢制腔体(61)的内侧表面粘贴有黏弹性材料层(63)，所述铅球(64)放置在钢制腔体(61)的内部，所述铅球(64)的表面包裹有外包裹层(65)。
进一步的，所述铅球(64)均匀的分布在钢制腔体(61)的内部，且铅球(9)呈等差数列的形式分布。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该轨道交通振动与噪声综合控制***由浮置板、非线性隔振器、轨道、周期性吸振器和抑制钢轨振动噪声装置共同组成，通过先减振后降噪，采用非线性隔振器和周期性吸振器共同来完成减振和降噪，垂向通过在传统的浮置板与轨道基础之间设置非线性隔振器、纵向在浮置板上周期性布置周期性吸振器(垂纵联合调控)，优化调控弹性波在浮置板轨道结构中的传播，进而将浮置板轨道结构各部件振动能量实现重分配和转移耗散，最终达到既能控制环境振动，又能降低浮置板板声辐射的目的，同时能够实现对轮轨噪声的控制，进而控制车内的噪声，即实现振噪联合控制效果；
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明非线性隔振器结构示意图；
图3为本发明周期性吸振器结构示意图；
图4为本发明抑制钢轨振动噪声装置结构示意图。
图中：1、轨道基础，2、浮置板，3、非线性隔振器，31、外壳，32、锥形橡胶，33、钢弹簧，34、金属内环，4、轨道，5、周期性吸振器，51、散射体一，52、散射体二，53、散射体三，54、弹性层一，55、弹性层二，56、弹性层三，6、抑制钢轨振动噪声装置，61、钢制腔体，62、弹性材料层，63、黏弹性材料层，64、铅球，65、外包裹层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种轨道交通振动与噪声综合控制***，包括轨道基础1、浮置板2、非线性隔振器3、轨道4、周期性吸振器5和抑制钢轨振动噪声装置6，所述轨道基础1上方设置有浮置板2，所述浮置板2上安置有非线性隔振器3，所述非线性隔振器3的下端连接在轨道基础1上，所述轨道4设置在浮置板2上，所述周期性吸振器5设置在轨道4的两侧，所述抑制钢轨振动噪声装置6安装在轨道4的两侧腰部表面。
优选的，所述周期性吸振器3包括外壳31、锥形橡胶32、钢弹簧33和金属内环34，所述外壳31的下端安置在轨道基础1上，所述外壳31的上端嵌有金属内环34，所述金属内环34连接在传统浮置板2上，所述金属内环34的下端外壳31的内部设置有锥形橡胶32，所述锥形橡胶32的内部设置有钢弹簧33。
优选的，所述非线性隔振器3两个为一组，且每组中的非线性隔振器3等距离的分布在轨道4的两侧。
优选的，所述非线性隔振器3均匀的分布在周期性吸振器5的两端，实现更低的具有频率，从而扩大隔振区间，提高综合减振效果和低频隔振效果。
优选的，所述钢弹簧33和金属内环34的下表面之间设置有孔隙，这样能够使当整***移超过一定值后，使钢弹簧起到刚度补偿的作用。
优选的，所述周期性吸振器5包括散射体一51、散射体二52、散射体三53、弹性层一54、弹性层二55和弹性层三56，所述散射体一51的一侧设置有散射体二52和散射体三53，所述散射体二52的一端设置有散射体三53，所述弹性层一54设置在散射体一51的下表面，所述弹性层二55设置在散射体三53的下表面，所述弹性层三56设置在散射体二52的下表面。
优选的，所述散射体一51、散射体二52和散射体三53的材质为钢材或混凝土等材料。
优选的，所述抑制钢轨振动噪声装置6包括钢制腔体61、弹性材料层62、黏弹性材料层63、铅球64和外包裹层65，所述钢制腔体61固定在钢轨4的两侧，所述钢制腔体61与钢轨4之间设置有弹性材料层62、并且弹性材料层62与钢轨4两侧轨腰表面相连，同时钢制腔体61与弹性材料层62相连，所述钢制腔体61的内侧表面粘贴有黏弹性材料层63，所述铅球64放置在钢制腔体61的内部，所述铅球64的表面包裹有外包裹层65。
优选的，所述铅球64均匀的分布在钢制腔体61的内部，且铅球9呈等差数列的形式分布。
工作原理，将城市轨道按照该***进行铺设，当列车在轨道上行驶时，非线性隔振器3中的钢弹簧33和锥形橡胶32相互配合，钢弹簧33和锥形橡胶32同时进行形变，在受到垂向荷载时锥形橡胶32受压缩变形和剪切变形的共同作用，提供压缩刚度和剪切刚度，随着垂向位移的增大，压缩刚度和剪切刚度的共同变化，使得整体刚度发生幅变，周期性吸振器5收到振动产生的噪声通过其每部设置的是三个散射体和与之对应的弹性体来对噪声进行消除，而安装在轨道4上的抑制钢轨振动噪声装置6中的铅球64和黏弹性材料层63能够消除列车在行驶中产生的振动。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种轨道交通振动与噪声综合控制***，包括轨道基础(1)、浮置板(2)、非线性隔振器(3)、轨道(4)、周期性吸振器(5)和抑制钢轨振动噪声装置(6)，其特征在于：所述轨道基础(1)上方设置有浮置板(2)，所述浮置板(2)上安置有非线性隔振器(3)，所述非线性隔振器(3)的下端连接在轨道基础(1)上，所述轨道(4)设置在浮置板(2)上，所述周期性吸振器(5)设置在轨道(4)的两侧，所述抑制钢轨振动噪声装置(6)安装在轨道(4)的两侧腰部表面。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通振动与噪声综合控制***，其特征在于：所述周期性吸振器(3)包括外壳(31)、锥形橡胶(32)、钢弹簧(33)和金属内环(34)，所述外壳(31)的下端安置在轨道基础(1)上，所述外壳(31)的上端嵌有金属内环(34)，所述金属内环(34)连接在传统浮置板(2)上，所述金属内环(34)的下端外壳(31)的内部设置有锥形橡胶(32)，所述锥形橡胶(32)的内部设置有钢弹簧(33)。
3.根据权利要求1所述的一种轨道交通振动与噪声综合控制***，其特征在于：所述非线性隔振器(3)两个为一组，且每组中的非线性隔振器(3)等距离的分布在轨道(4)的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种轨道交通振动与噪声综合控制***，其特征在于：所述非线性隔振器(3)均匀的分布在周期性吸振器(5)的两端。
5.根据权利要求2所述的一种轨道交通振动与噪声综合控制***，其特征在于：所述钢弹簧(33)和金属内环(34)的下表面之间设置有孔隙。
6.根据权利要求1所述的一种轨道交通振动与噪声综合控制***，其特征在于：所述周期性吸振器(5)包括散射体一(51)、散射体二(52)、散射体三(53)、弹性层一(54)、弹性层二(55)和弹性层三(56)，所述散射体一(51)的一侧设置有散射体二(52)和散射体三(53)，所述散射体二(52)的一端设置有散射体三(53)，所述弹性层一(54)设置在散射体一(51)的下表面，所述弹性层二(55)设置在散射体三(53)的下表面，所述弹性层三(56)设置在散射体二(52)的下表面。
7.根据权利要求6所述的一种轨道交通振动与噪声综合控制***，其特征在于：所述散射体一(51)、散射体二(52)和散射体三(53)的材质为钢材或混凝土等材料。
8.根据权利要求1所述的一种轨道交通振动与噪声综合控制***，其特征在于：所述抑制钢轨振动噪声装置(6)包括钢制腔体(61)、弹性材料层(62)、黏弹性材料层(63)、铅球(64)和外包裹层(65)，所述钢制腔体(61)固定在钢轨(4)的两侧，所述钢制腔体(61)与钢轨(4)之间设置有弹性材料层(62)、并且弹性材料层(62)与钢轨(4)两侧轨腰表面相连，同时钢制腔体(61)与弹性材料层(62)相连，所述钢制腔体(61)的内侧表面粘贴有黏弹性材料层(63)，所述铅球(64)放置在钢制腔体(61)的内部，所述铅球(64)的表面包裹有外包裹层(65)。
9.根据权利要求8所述的一种轨道交通振动与噪声综合控制***，其特征在于：所述铅球(64)均匀的分布在钢制腔体(61)的内部，且铅球(9)呈等差数列的形式分布。
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