轨道结构的吸能减振装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106368085A(43)申请公布日2017.02.01(21)申请号201610850039.1(22)申请日2016.09.26(71)申请人上海铁院轨道交通科技有限公司地址200331上海市普陀区真南路500号(72)发明人罗希(74)专利代理机构上海东亚专利商标代理有限公司31208代理人罗习群陈臻晔(51)Int.Cl.E01B1/00(2006.01)E01B19/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称轨道结构的吸能减振装置(57)摘要本发明是在轨道结构上设计一种具有能量吸附功能的辅助装置，在轨道道床上两根钢轨之间，设置吸能减振装置，所述吸能减振装置包括质量块物体,刚度物体和阻尼器，所述吸能减振装置的固有诣振频率，与轨道上的轮轨振动频率相同。CN106368085ACN106368085A权利要求书1/1页1.一种轨道结构的吸能减振装置，其特征在于，在轨道道床上两根钢轨之间，设置吸能减振装置，所述吸能减振装置包括质量块物体,刚度物体和阻尼器，所述吸能减振装置的固有诣振频率，与轨道上的轮轨振动频率相同。2.按权利要求１所述的轨道结构的吸能减振装置，其特征在于，所述质量块物体,为轨道结构道床系统质量的10%至5%，所述刚度物体和阻尼器参数按下式算得：其中：其中，，F为动态作用力静态基数。2CN106368085A说明书1/5页轨道结构的吸能减振装置技术领域[0001]本发明涉及轨道交通中的轨道结构，特别是有关于轨道结构的吸能减振装置。背景技术[0002]在目前振动传播的控制方法中，大多采用调整系统刚度、阻尼和质量参数来实现，其中阻尼主要的功能是将振动能量转换为热能，其转换能力除了和材料有关之外，还与转换时间关联，阻尼越大，它的转换周期也越慢，转换越多由于其材料发热，使用寿命也会受到影响；质量的功能是通过运动消耗动能来实现振动控制，在相同的运动条件下，质量越大，消耗的动能也越大，由于系统阻尼和质量参数调整受到了诸多因素影响，应用范围有较大的局限性，因此通过采用降低受振部件的结构连接刚度来减小振动能量向外传递应用最为普遍，例如在地铁中普遍采用通过减小轨道结构轨下刚度来控制由于列车运行所产生的振动对周边影响。但是采用减小振动源的支承结构刚度虽然可以较好地减小了振动能量向外传播，由于能量并没有被转换消耗，而是集中在被隔振体的前端，通常造成该部分结构振动加剧，并产生不利的影响。例如在地铁中普遍采用了刚度较小的扣件往往会对钢轨磨耗甚至车辆部件的使用寿命带来不利影响。发明内容[0003]本发明的目的是在轨道结构上设计一种具有能量吸附功能的辅助装置，通过该装置，可以把轮轨振动产生的振动能量吸收到该装置中，目的使轨道结构中的其它部件振动都得到相应降低，由于辅助装置不承担轨道结构中的其它受力作用，因此不会对轨道结构系统带来不利影响。[0004]本发明的是这样实现的：在轨道道床上两根钢轨之间，设置吸能减振装置，所述吸能减振装置包括质量块物体,刚度物体和阻尼器，所述吸能减振装置的固有诣振频率，与轨道上的轮轨振动频率相同。[0005]所述质量块物体,为轨道结构道床系统质量的10%至5%，所述刚度物体和阻尼器参数按下式算得：其中：其中3CN106368085A说明书2/5页F为动态作用力静态基数。[0006]本发明的优点是，目前采用的减振方法是，列车运行通过轨道结构时，车轮碾压钢轨，由于轮轨相互作用产生振动通过钢轨、扣件系统、轨枕、整体道床向四周传播，传统方法是将扣件刚度降低，或者是在整体道床底部设置弹簧降低整体道床的支承刚度，或者是增加道床的质量，即所谓浮置板轨道系统，其结果是虽然整体道床的振动得到了降低，在整体道床中的振动能量得到了减少，但是，整体道床减少的能量大多聚集在钢轨和车辆中，对钢轨和车辆带来了不利影响。而本发明核心是将轮轨相互作用产生振动能量吸附在辅助子系统中，使其产生较大的振动，其效果是在减小整体道床中的振动能量的同时，不会对钢轨乃至车辆产生不利影响。附图说明[0007]图１是一个主系统和子系统的振动系统示意图图２是阻尼系统示意图图３是圆形断面地铁轨道结构示意图图中标号说明：１－质量块物体；２－刚度物体（一般是弹簧）；３－阻尼器；４－轨道道床；５－钢轨。具体实施方式[0008]本发明在轨道道床４上两根钢轨５之间，设置吸能减振装置，所述吸能减振装置包括质量块物体１,刚度物体２和阻尼器３，所述吸能减振装置的固有诣振频率，与轨道上的轮轨振动频率相同。[0009]所述质量块物体,为轨道结构道床系统质量的10%至5%，所述刚度物体和阻尼器参数按下式算得：其中F为动态作用力静态基数。[0010]一个稳定系统在激励作用下产生振动，其能