車(chē)輪用約束阻尼環(huán)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】車(chē)輪用約束阻尼環(huán)?，F(xiàn)有的車(chē)輪減振降噪技術(shù)沒(méi)有考慮合理利用約束阻尼的機(jī)理來(lái)安全有效的降低高鐵車(chē)輪的振動(dòng)噪聲，限制了車(chē)輪減振降噪技術(shù)的應(yīng)用。本發(fā)明的組成包括：約束阻尼環(huán)（1），所述的約束阻尼環(huán)包括兩個(gè)半圓環(huán)（2）以及貼于兩個(gè)半圓環(huán)表面的橡膠阻尼層（3），兩個(gè)所述的半圓環(huán)通過(guò)中間銷(xiāo)軸（4）、彈簧（5）連接在一起成為一個(gè)完整的圓形阻尼環(huán)主體，所述的約束阻尼環(huán)通過(guò)緊固螺栓（6）安裝在高鐵車(chē)輪（7）上。本發(fā)明用于車(chē)輪用約束阻尼環(huán)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
車(chē)輪用約束阻尼環(huán)
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種車(chē)輪用約束阻尼環(huán)。
[0002]【背景技術(shù)】:
高速鐵路由于具有速度高、運(yùn)能大、能耗低、污染輕、占地少和安全性好等諸多技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)而被世界各國(guó)所青睞。但隨著列車(chē)運(yùn)行速度的提高，列車(chē)輻射噪聲也急劇增加。鐵路噪聲主要由輪軌噪聲、空氣動(dòng)力噪聲、結(jié)構(gòu)物噪聲等組成，而經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)輪軌噪聲是鐵路運(yùn)輸中的主要噪聲源。
[0003]輪軌噪聲主要由車(chē)輪經(jīng)過(guò)鋼軌接縫或其他不連續(xù)部位(如轍叉)及表面呈波紋磨損的鋼軌時(shí)產(chǎn)生的沖擊噪聲、車(chē)輪踏面和鋼軌頂面存在凹凸不平順時(shí)引起鋼軌與車(chē)輪間受迫振動(dòng)而產(chǎn)生的滾動(dòng)噪聲以及列車(chē)沿曲線運(yùn)行時(shí)由于擠壓外軌產(chǎn)生的摩擦及車(chē)輪在鋼軌上滑動(dòng)而產(chǎn)生的尖叫噪聲組成。輪軌噪聲源主要由車(chē)輪和鋼軌兩大部分組成。其中車(chē)輪減振降噪主要從兩方面入手。一方面通過(guò)優(yōu)化車(chē)輪外形降低車(chē)輪噪聲，但其因力學(xué)設(shè)計(jì)限制以及車(chē)輪形狀已定型而很難推廣。另一方面則是在車(chē)輪結(jié)構(gòu)上附加減振降噪裝置。如在腹板兩側(cè)安裝聲屏障或在轉(zhuǎn)向架下方安裝隔聲裙，但其并未降低車(chē)輪振動(dòng)，減振降噪效果有限。還有則是在車(chē)輪表面粘貼約束阻尼，雖然該方法有一定的減振降噪效果但車(chē)輪的高速旋轉(zhuǎn)和復(fù)雜惡劣的行車(chē)環(huán)境會(huì)使粘貼層失效發(fā)生剝離。
[0004]綜上，現(xiàn)有的車(chē)輪減振降噪技術(shù)沒(méi)有考慮合理利用約束阻尼的機(jī)理來(lái)安全有效的降低高鐵車(chē)輪的振動(dòng)噪聲，限制了車(chē)輪減振降噪技術(shù)的應(yīng)用。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種車(chē)輪用約束阻尼環(huán)。
[0006]上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，其組成包括:約束阻尼環(huán)，所述的約束阻尼環(huán)包括兩個(gè)半圓環(huán)以及貼于兩個(gè)半圓環(huán)表面的橡膠阻尼層，兩個(gè)所述的半圓環(huán)通過(guò)中間銷(xiāo)軸、彈簧連接在一起成為一個(gè)完整的圓形阻尼環(huán)主體，所述的約束阻尼環(huán)通過(guò)緊固螺栓安裝在高鐵車(chē)輪上。
[0007]所述的車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，兩個(gè)所述的半圓環(huán)的截面與所述的約束阻尼環(huán)的軸線平行，截面形狀為矩形，兩個(gè)所述的半圓環(huán)完全對(duì)稱(chēng)。
[0008]所述的車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，所述的半圓環(huán)上開(kāi)有螺栓孔，所述的高鐵車(chē)輪上開(kāi)有燕尾槽，所述的約束阻尼環(huán)通過(guò)所述的緊固螺栓和所述的燕尾槽安裝在高鐵車(chē)輪輪緣內(nèi)側(cè)。
[0009]所述的車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，所述的緊固螺栓沿圓周方向均勻布置，其數(shù)量為偶數(shù)個(gè)。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明根據(jù)高鐵車(chē)輪的結(jié)構(gòu)尺寸、材料特性、運(yùn)行速度、運(yùn)行過(guò)程中所承受的外界激勵(lì)以及高鐵車(chē)輪的實(shí)際運(yùn)行工況等參數(shù)確定所針對(duì)的振動(dòng)噪聲的主要集中頻率范圍，然后根據(jù)橡膠阻尼的材料性質(zhì)以及相關(guān)參數(shù)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定阻尼環(huán)主體以及最佳的橡膠阻尼層材料。高鐵車(chē)輪相當(dāng)于主結(jié)構(gòu)而約束阻尼環(huán)通過(guò)緊固螺栓與車(chē)輪連接，運(yùn)用約束阻尼層剪切變形的原理大大降低高鐵車(chē)輪的振動(dòng)噪聲。
[0011]本發(fā)明約束阻尼環(huán)由兩個(gè)矩形截面的半圓環(huán)構(gòu)成，兩個(gè)半圓環(huán)通過(guò)中間銷(xiāo)軸以及彈簧等緊固件連接在一起成為一個(gè)完整的圓形阻尼環(huán)主體，一方面使得阻尼環(huán)的安裝形式擺脫了傳統(tǒng)的焊接等安裝方式，使得阻尼環(huán)的安裝更加方便安全，并能夠做到拆裝都無(wú)損車(chē)輪，并且兩半圓環(huán)間的彈簧還能夠調(diào)節(jié)緊固螺栓對(duì)于橡膠阻尼材料的損傷以及彌補(bǔ)橡膠阻尼材料本身的熱脹冷縮效應(yīng)，使得減振降噪效果更佳。由于其截面形狀為矩形因而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工簡(jiǎn)便、拆裝簡(jiǎn)易、應(yīng)用范圍廣泛以及可以長(zhǎng)期穩(wěn)定的應(yīng)用在高鐵車(chē)輪上等優(yōu)點(diǎn)。
[0012]本發(fā)明解決現(xiàn)有車(chē)輪減振降噪技術(shù)沒(méi)有考慮充分利用約束阻尼機(jī)理降低高鐵車(chē)輪噪聲的局限性，提供了一種利用約束阻尼原理提高車(chē)輪阻尼的約束阻尼環(huán)，約束阻尼環(huán)的寬度、外徑、厚度取值及橡膠阻尼層的厚度和材料均經(jīng)多次優(yōu)化設(shè)計(jì)得到，橡膠阻尼材料具有極好的阻尼特性，并且其具有自粘性使得安裝極為方便，配合緊固螺栓的使用，使得橡膠阻尼層能夠充分的與車(chē)輪及約束阻尼環(huán)相粘合，最大程度上發(fā)揮約束阻尼環(huán)在其中所起的作用，有利于約束阻尼環(huán)在配合面內(nèi)安全穩(wěn)定工作并能夠使橡膠阻尼層的利用率達(dá)到最大，降低了對(duì)阻尼環(huán)加工精度的要求，同時(shí)使得約束阻尼層的厚度更加適合于降低高鐵車(chē)輪產(chǎn)生振動(dòng)噪聲的主要頻段，使其約束阻尼效果最大發(fā)揮以得到最佳的減振降噪效果。
[0013]本發(fā)明能夠保證車(chē)輪與阻尼環(huán)更好的相互適應(yīng)，同時(shí)保證了阻尼環(huán)與高鐵車(chē)輪之間的快速無(wú)損拆卸，突破了傳統(tǒng)阻尼環(huán)僅利用阻尼環(huán)與高鐵車(chē)輪之間摩擦阻尼的局限性，將約束阻尼的機(jī)理合理有效的應(yīng)用于阻尼環(huán)以達(dá)到更有效降低高鐵車(chē)輪振動(dòng)噪聲的目的。由于阻尼環(huán)與車(chē)輪之間的橡膠阻尼層承受剪切變形，而剪切變形能夠比拉壓變形以及摩擦阻尼消耗更多的能量，因而阻尼效果更好，對(duì)高鐵車(chē)輪起到了明顯的減振降噪效果，車(chē)輪噪聲由96.SdB(A)降低到86.6 (^(六)，降低了10.2 dB(A)，減振降噪效果非常明顯。
[0014]【附圖說(shuō)明】:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖2是本發(fā)明與高鐵車(chē)輪的安裝方式示意圖。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
一種車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，其組成包括:約束阻尼環(huán)I，所述的約束阻尼環(huán)包括兩個(gè)半圓環(huán)2以及貼于兩個(gè)半圓環(huán)表面的橡膠阻尼層3，兩個(gè)所述的半圓環(huán)通過(guò)中間銷(xiāo)軸4、彈簧5連接在一起成為一個(gè)完整的圓形阻尼環(huán)主體，所述的約束阻尼環(huán)通過(guò)緊固螺栓6安裝在高鐵車(chē)輪7上。
[0017]實(shí)施例2:
根據(jù)實(shí)施例1所述的車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，兩個(gè)所述的半圓環(huán)的截面與所述的約束阻尼環(huán)的軸線平行，截面形狀為矩形，兩個(gè)所述的半圓環(huán)完全對(duì)稱(chēng)。
[0018]實(shí)施例3:
根據(jù)實(shí)施例1或2所述的車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，所述的半圓環(huán)上開(kāi)有螺栓孔，所述的高鐵車(chē)輪上開(kāi)有燕尾槽，所述的約束阻尼環(huán)通過(guò)所述的緊固螺栓和所述的燕尾槽安裝在高鐵車(chē)輪輪緣內(nèi)側(cè)。
[0019]實(shí)施例4: 根據(jù)實(shí)施例1或2或3所述的車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，所述的緊固螺栓沿圓周方向均勻布置，其數(shù)量為偶數(shù)個(gè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，其組成包括:約束阻尼環(huán)，其特征是:所述的約束阻尼環(huán)包括兩個(gè)半圓環(huán)以及貼于兩個(gè)半圓環(huán)表面的橡膠阻尼層，兩個(gè)所述的半圓環(huán)通過(guò)中間銷(xiāo)軸、彈簧連接在一起成為一個(gè)完整的圓形阻尼環(huán)主體，所述的約束阻尼環(huán)通過(guò)緊固螺栓安裝在高鐵車(chē)輪上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，其特征是:兩個(gè)所述的半圓環(huán)的截面與所述的約束阻尼環(huán)的軸線平行，截面形狀為矩形，兩個(gè)所述的半圓環(huán)完全對(duì)稱(chēng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，其特征是:所述的半圓環(huán)上開(kāi)有螺栓孔，所述的高鐵車(chē)輪上開(kāi)有燕尾槽，所述的約束阻尼環(huán)通過(guò)所述的緊固螺栓和所述的燕尾槽安裝在高鐵車(chē)輪輪緣內(nèi)側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的車(chē)輪用約束阻尼環(huán)，其特征是:所述的緊固螺栓沿圓周方向均勻布置，其數(shù)量為偶數(shù)個(gè)。
【文檔編號(hào)】B60B7/14GK106004226SQ201610568397
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月19日
【發(fā)明人】張斌, 張賽
【申請(qǐng)人】哈爾濱通達(dá)工業(yè)環(huán)保自動(dòng)化有限公司