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      尖劈式聲屏障的制作方法

      文檔序號:7356108閱讀:296來源:國知局
      尖劈式聲屏障的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種尖劈式聲屏障,包括位于軌道一側(cè)的多個鋼立柱,相鄰鋼立柱之間通過支撐橫梁相互連接固定;在所述鋼立柱之間設(shè)置有吸聲尖劈;在位于所述吸聲尖劈遠(yuǎn)離軌道一側(cè)設(shè)置有噪音傳感器,該噪音傳感器與控制電路相連,控制電路與蓄電池相連。本發(fā)明的尖劈式聲屏障,結(jié)構(gòu)耐用、性能穩(wěn)定;能夠?qū)崟r對軌道交通聲屏障外側(cè)的噪音進行監(jiān)控;軌道交通外掛式聲屏障的降噪隔聲量為10~15dB(A)。
      【專利說明】尖劈式聲屏障
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種聲屏障,尤其涉及一種尖劈式聲屏障。
      【背景技術(shù)】
      [0002]隨著社會的進步和城市的發(fā)展,人們生活水平不斷的提高,城市交通及城際交通已經(jīng)成為與我們最密切相關(guān)的問題。因此,降低噪音對道路兩側(cè)居民的侵?jǐn)_,已成為當(dāng)前我國城鎮(zhèn)建設(shè)中一項重要任務(wù),大量的高速路的建成,城市輕軌、城際輕軌及高速鐵路的通車,給我們的出行帶來了極大的方便,但同時住在這些高速路、輕軌及高鐵附近的居民卻忍受著交通噪聲的影響。為了改善市民的居住環(huán)境,有關(guān)部門在道路兩側(cè)及輕軌、高鐵等沿線周圍安裝了各種吸隔聲聲屏障。
      [0003]吸聲尖劈是一種用于消聲的特殊吸聲結(jié)構(gòu),通常可分為尖部和基部兩部分,其結(jié)構(gòu)是骨架外面套上玻纖布、塑料窗紗等罩面材料,里面裝以多孔材料,如玻璃棉氈、玻璃纖維、礦渣棉、泡沫塑料等。從尖劈的尖端到基部,聲阻抗是從空氣的特性阻抗逐步過渡到多孔材料的阻抗的,因而實現(xiàn)了很好的阻抗匹配,使入射聲能得到高效的吸收。
      [0004]現(xiàn)有的軌道交通聲屏障都沒有即時噪音監(jiān)測系統(tǒng),在軌道交通運行過程中一旦聲屏障出現(xiàn)毀損或者在安裝之初聲屏障就存在隔音漏洞,導(dǎo)致使用中無法良好起到隔音效果,對周邊環(huán)境造成噪音污染而未能得到即時監(jiān)控。
      [0005]現(xiàn)有技術(shù)中的壓電效應(yīng),是對壓電材料施加壓力,其表面產(chǎn)生電荷,產(chǎn)生的電荷量與壓力成正比,稱之為正壓電效應(yīng);反之施加電壓,就會產(chǎn)生機械應(yīng)力,稱之為逆壓電效應(yīng)。壓電材料具有很高的能量密度,峰值達100?10000KW/Kg,通過壓力發(fā)電已運用到許多領(lǐng)域。例如CN101873081B就公開了一種用于公交汽車的壓力發(fā)電系統(tǒng);同時,專利200920353001.9公開了一種發(fā)電地板;專利201220106635.6也公開了一種節(jié)能環(huán)保型發(fā)電地板;專利201010215458.0公開了一種踩踏式連續(xù)振動壓電發(fā)電裝置;以及申請?zhí)?01210431827.9公開了一種踩踏發(fā)電裝置,都是通過壓電材料進行發(fā)電的裝置。由于軌道交通工具的重量較大,在其運行過程中對其周邊區(qū)域會產(chǎn)生強烈震動,因此有必要利用軌道交通工具在行進時產(chǎn)生的震動進行發(fā)電,已供應(yīng)不同設(shè)備的用電需求。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、便于安裝,并且能夠即時對軌道交通周邊環(huán)境進行噪音監(jiān)控的尖劈式聲屏障。
      [0007]為解決上述問題,本發(fā)明的一種尖劈式聲屏障,包括位于軌道一側(cè)的多個鋼立柱,相鄰鋼立柱之間通過支撐橫梁相互連接固定;在所述鋼立柱之間設(shè)置有吸聲尖劈;在位于所述吸聲尖劈遠(yuǎn)離軌道一側(cè)設(shè)置有噪音傳感器,該噪音傳感器與控制電路相連,控制電路與蓄電池相連。
      [0008]所述控制電路包括信號采集模塊、單片機和移動無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射模塊;所述噪音傳感器的輸出端與信號采集模塊的輸入端相連,信號采集模塊的輸出端與單片機的輸入端相連,單片機的輸出端與移動無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射模塊的輸入端相連。
      [0009]在所述吸聲尖劈的下端設(shè)置有施重壓板,位于施重壓板下方設(shè)置有壓力發(fā)電裝置,該壓力發(fā)電裝置包括壓電材料層、導(dǎo)線以及蓄電池;所述壓電材料層位于施重壓板下方與施重壓板接觸,能夠受到施重壓板的擠壓;壓電材料層通過導(dǎo)線依次與橋式整流器、穩(wěn)壓器以及蓄電池相連。
      [0010]所述施重壓板為多個,并且每個施重壓板上端面設(shè)置有豎直的導(dǎo)向柱,該導(dǎo)向柱外套有壓縮彈簧,同時所述吸聲尖劈的下端面開設(shè)有導(dǎo)向孔,所述導(dǎo)向柱伸入該導(dǎo)向孔內(nèi);所述壓縮彈簧一端頂在所述施重壓板的上端面上,另一端頂在所述吸聲尖劈的下端面上,分別給施重壓板與吸聲尖劈以二者相互分離趨勢的力。
      [0011]所述吸聲尖劈上部中間位置設(shè)置有固定軸,該固定軸穿過所述支撐橫梁上的固定軸孔;所述固定軸與所述固定軸孔間隙配合,并且該間隙處設(shè)置有緩沖層;每相鄰的兩塊吸聲尖劈之間設(shè)置有一個“工”形滑軌,兩塊吸聲尖劈分別插入到“工”形滑軌的左、右兩端,并且與“工”形滑軌間隙配合,其配合面為光滑結(jié)構(gòu)。
      [0012]所述多個施重壓板對稱設(shè)置在所述吸聲尖劈下端面的靠近左、右兩端的位置。
      [0013]在所述壓電材料層下方,設(shè)置有固定在鋼立柱上的支撐鋼板,用于支撐壓電材料層;在所述壓縮彈簧、施重壓板以及壓電材料層靠近軌道的一側(cè),設(shè)置有第二吸聲屏體。
      [0014]本發(fā)明的尖劈式聲屏障,與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下有益效果:
      [0015]I)結(jié)構(gòu)耐用、性能穩(wěn)定;
      [0016]2)能夠?qū)崟r對軌道交通聲屏障外側(cè)的噪音進行監(jiān)控;
      [0017]3)軌道交通外掛式聲屏障的降噪隔聲量為10?15dB(A);
      [0018]4)壓電材料能通過吸聲尖劈的振動進行發(fā)電,為蓄電池進行充電,從而無需單獨鋪設(shè)供電電纜,減小了工程的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,并且能源綠色環(huán)保。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0019]圖1為本發(fā)明的尖劈式聲屏障結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0020]圖2為圖1中A部的結(jié)構(gòu)放大圖;
      [0021]圖3為本發(fā)明的尖劈式聲屏障側(cè)視的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0022]圖4為本發(fā)明的尖劈式聲屏障中壓縮彈簧與施重壓板的安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0023]圖5為本發(fā)明的尖劈式聲屏障中支撐橫梁與固定軸的安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0024]圖6為本發(fā)明的尖劈式聲屏障中“工”形滑軌的安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0025]圖7為本發(fā)明的尖劈式聲屏障中噪音監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
      【具體實施方式】
      [0026]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。
      [0027]如圖1所示,本發(fā)明的一種尖劈式聲屏障,包括位于軌道100—側(cè)的多個鋼立柱1,相鄰鋼立柱I之間通過支撐橫梁2相互連接固定;在所述鋼立柱I之間設(shè)置有吸聲尖劈3 ;吸聲尖劈3的上方設(shè)置有第一吸聲屏體15 ;在位于所述吸聲尖劈3遠(yuǎn)離軌道100 —側(cè)設(shè)置有噪音傳感器4,該噪音傳感器4與控制電路相連,控制電路與蓄電池(圖中未示出)相連。[0028]如圖7所示,所述控制電路包括信號采集模塊、單片機和移動無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射模塊;所述噪音傳感器的輸出端與信號采集模塊的輸入端相連,信號采集模塊的輸出端與單片機的輸入端相連,單片機的輸出端與移動無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射模塊的輸入端相連。
      [0029]同時,該移動無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射模塊將信號發(fā)送至噪音監(jiān)控總臺的移動無線網(wǎng)絡(luò)接收模塊,移動無線網(wǎng)絡(luò)接收模塊將信號傳遞給中央處理器進行分析、判斷等處理,并通過顯示屏予以顯示。
      [0030]在所述吸聲尖劈3的下端設(shè)置有施重壓板5,位于施重壓板5下方設(shè)置有壓力發(fā)電裝置,該壓力發(fā)電裝置包括壓電材料層6、導(dǎo)線(圖中未示出)以及蓄電池。
      [0031]所述壓電材料層6位于施重壓板5下方與施重壓板5接觸,能夠受到施重壓板5的擠壓進行發(fā)電;壓電材料層6通過導(dǎo)線依次與橋式整流器、穩(wěn)壓器(圖中未示出)以及蓄電池相連。
      [0032]當(dāng)軌道交通工具通過時,會引起聲屏障的震動,從而使得施重壓板5會對壓電材料層6進行反復(fù)施壓,使壓電材料層6表面產(chǎn)生電荷,并通過整流、穩(wěn)壓后,對蓄電池進行充電,進而能夠供應(yīng)噪音傳感器及其控制電路的用電。
      [0033]如圖2、3、4所示所述施重壓板5為多個,并且每個施重壓板5上端面設(shè)置有豎直的導(dǎo)向柱7,該導(dǎo)向柱7外套有壓縮彈簧8,同時所述吸聲尖劈3的下端面開設(shè)有導(dǎo)向孔9,所述導(dǎo)向柱7伸入該導(dǎo)向孔9內(nèi);所述壓縮彈簧8一端頂在所述施重壓板5的上端面上,另一端頂在所述吸聲尖劈3的下端面上,分別給施重壓板5與吸聲尖劈3以二者相互分離趨勢的力。
      [0034]由于軌道交通工具通過時會引起聲屏障的震動,而這種震動是不規(guī)則震動,因此震動過程中吸聲尖劈的重量不能夠均勻施加在壓電材料層上。而將施重壓板由一整塊分割成為多塊,每塊施重壓板獨立傳遞壓力,相鄰的施重壓板之間不產(chǎn)生彼此相互的牽制拉力,使每塊施重壓板震動更加自由,提高振動能量的利用率。
      [0035]在每塊施重壓板上設(shè)置有壓縮彈簧,在不損失震動能量的前提下,能夠在施重壓板與吸聲尖劈之間形成緩沖,避免在頻繁的震動中部件之間因硬接觸而造成疲勞損傷;導(dǎo)向柱的設(shè)置,能夠避免壓縮彈簧發(fā)生側(cè)斜,使導(dǎo)向柱在導(dǎo)向柱孔內(nèi)運動,也能夠增加整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
      [0036]如圖5所示,所述吸聲尖劈3上部中間位置設(shè)置有固定軸10,該固定軸10穿過所述支撐橫梁2上的固定軸孔11 ;所述固定軸10與所述固定軸孔11間隙配合,并且該間隙處設(shè)置有緩沖層12。
      [0037]由于所述固定軸與吸聲尖劈的重心位于同一垂直線上,從而一方面能夠保證固定軸平衡地承擔(dān)吸聲尖劈的重量,不偏移,以便于增加整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;另一方面固定軸位于吸聲尖劈重心的垂線上,位于固定軸左右兩側(cè)的吸聲尖劈部分重力均衡,在軌道交通工具引發(fā)震動時,該吸聲尖劈的左右兩端始終交替處于一端抬起、另一端下沉的狀態(tài),而處于下沉狀態(tài)的一端由于壓縮彈簧處于壓縮狀態(tài),會向上頂起該端,從而使該端上升,另一端下沉,如此往復(fù),能夠有效提高震動能量的利用率,增加發(fā)電效率。
      [0038]同時固定軸設(shè)置在吸聲尖劈上部中間位置,而不是設(shè)置在吸聲尖劈中部或下部的中間位置,也能夠相對來說較好地增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,避免如果設(shè)置在吸聲尖劈中部或下部的中間位置而引起的吸聲尖劈重心不穩(wěn)、有前后傾斜趨勢的情況發(fā)生。[0039]所述固定軸與所述固定軸孔間隙配合,相對于二者的過盈配合而言,能夠不阻礙吸、隔聲屏體的震動幅度;而二者間隙處的緩沖層設(shè)置,也能夠避免固定軸與固定軸孔之間發(fā)生硬撞擊而造成損壞。
      [0040]如圖3所示,所述多個施重壓板5對稱設(shè)置在所述吸聲尖劈3下端面的靠近左、右兩端的位置。
      [0041]由于固定軸的設(shè)置,使得震動過程中吸聲尖劈左右兩端震動幅度較大,中部震動幅度較小,因此在吸聲尖劈下端面中部設(shè)置施重壓板和壓電材料層則無必要;同時將吸聲尖劈下端面中部設(shè)置為空,使震動過程中的的力量全部由左右兩端的壓電材料層予以承受,能夠進一步提高震動能量的利用率,增加發(fā)電效率。
      [0042]如圖6所示,每相鄰的兩塊吸聲尖劈3之間設(shè)置有一個“工”形滑軌13,兩塊吸聲尖劈3分別插入到“工”形滑軌13的左、右兩端,并且與“工”形滑軌13間隙配合,其配合面為光滑結(jié)構(gòu)。
      [0043]該“工”形滑軌13的設(shè)置,其固定在鋼立柱I上,用于插接安裝吸聲尖劈3,一方面便于整個尖劈式聲屏障的吸聲尖劈插入“工”形滑軌的槽內(nèi),安裝較為便捷、快速,同時也具有較高穩(wěn)定性;另一方面,間隙配合的結(jié)構(gòu)使得吸聲尖劈在震動時能夠在“工”形滑軌的槽內(nèi)上下移動。
      [0044]如圖1、2所示,在所述壓電材料層下方,設(shè)置有固定在鋼立柱上的支撐鋼板,用于支撐壓電材料層;在所述壓縮彈簧、施重壓板以及壓電材料層靠近軌道的一側(cè),設(shè)置有第二吸聲屏體14。
      [0045]該第二吸聲屏體14,進一步阻止聲音在震動結(jié)構(gòu)的縫隙中傳出,起到良好隔音的效果。
      [0046]本發(fā)明的一種尖劈式聲屏障,與現(xiàn)有技術(shù)相比,安裝極為方便,降噪隔聲量為10?15dB(A),同時架構(gòu)穩(wěn)定,能夠通過震動發(fā)電,所發(fā)電量直接用于供給噪音監(jiān)控系統(tǒng)的用電,節(jié)約能源,即使在外部斷電的情況下也能滿足對軌道交通噪音監(jiān)控的要求。
      【權(quán)利要求】
      1.一種尖劈式聲屏障,其特征在于:包括位于軌道一側(cè)的多個鋼立柱,相鄰鋼立柱之間通過支撐橫梁相互連接固定;在所述鋼立柱之間設(shè)置有吸聲尖劈;在位于所述吸聲尖劈遠(yuǎn)離軌道一側(cè)設(shè)置有噪音傳感器,該噪音傳感器與控制電路相連,控制電路與蓄電池相連。
      2.如權(quán)利要求1所述的尖劈式聲屏障,其特征在于:所述控制電路包括信號采集模塊、單片機和移動無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射模塊;所述噪音傳感器的輸出端與信號采集模塊的輸入端相連,信號采集模塊的輸出端與單片機的輸入端相連,單片機的輸出端與移動無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射模塊的輸入端相連。
      3.如權(quán)利要求2所述的尖劈式聲屏障,其特征在于:在所述吸聲尖劈的下端設(shè)置有施重壓板,位于施重壓板下方設(shè)置有壓力發(fā)電裝置,該壓力發(fā)電裝置包括壓電材料層、導(dǎo)線以及蓄電池;所述壓電材料層位于施重壓板下方與施重壓板接觸,能夠受到施重壓板的擠壓;壓電材料層通過導(dǎo)線依次與橋式整流器、穩(wěn)壓器以及蓄電池相連。
      4.如權(quán)利要求3所述的尖劈式聲屏障,其特征在于:所述施重壓板為多個,并且每個施重壓板上端面設(shè)置有豎直的導(dǎo)向柱,該導(dǎo)向柱外套有壓縮彈簧,同時所述吸聲尖劈的下端面開設(shè)有導(dǎo)向孔,所述導(dǎo)向柱伸入該導(dǎo)向孔內(nèi);所述壓縮彈簧一端頂在所述施重壓板的上端面上,另一端頂在所述吸聲尖劈的下端面上,分別給施重壓板與吸聲尖劈以二者相互分離趨勢的力。
      5.如權(quán)利要求4所述的尖劈式聲屏障,其特征在于:所述吸聲尖劈上部中間位置設(shè)置有固定軸,該固定軸穿過所述支撐橫梁上的固定軸孔;所述固定軸與所述固定軸孔間隙配合,并且該間隙處設(shè)置有緩沖層;每相鄰的兩塊吸聲尖劈之間設(shè)置有一個“工”形滑軌,兩塊吸聲尖劈分別插入到“工”形滑軌的左、右兩端,并且與“工”形滑軌間隙配合,其配合面為光滑結(jié)構(gòu)。
      6.如權(quán)利要求5所述的尖劈式聲屏障,其特征在于:所述多個施重壓板對稱設(shè)置在所述吸聲尖劈下端面的靠近左、右兩端的位置。
      7.如權(quán)利要求6所述的尖劈式聲屏障,其特征在于:在所述壓電材料層下方,設(shè)置有固定在鋼立柱上的支撐鋼板,用于支撐壓電材料層;在所述壓縮彈簧、施重壓板以及壓電材料層靠近軌道的一側(cè),設(shè)置有第二吸聲屏體。
      【文檔編號】H02N2/18GK103485289SQ201310441201
      【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
      【發(fā)明者】於文霞, 盧校良, 於文飛, 賈賀新, 吳宗, 袁永軍, 徐東 申請人:江蘇遠(yuǎn)興環(huán)保集團有限公司
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