本發(fā)明涉及軌道減振，具體涉及一種新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、我國(guó)城市軌道交通扣件系統(tǒng)一般分為軌底支承型扣件系統(tǒng)和軌腰支承型扣件系統(tǒng)。傳統(tǒng)的軌底支承型扣件系統(tǒng)主要是由彈條、軌下彈性墊板、鐵墊板、螺旋道釘和板下彈性墊板等部件組裝而成，軌道彈性主要由彈條和墊板提供，可以起到很好的支承限位作用，剛度較大、位移較小、振動(dòng)加速度較大。而傳統(tǒng)的軌腰支承型扣件系統(tǒng)主要由軌腰支承橡膠楔塊、支撐擋板、彈簧夾、定位楔塊、螺旋道釘和底座板等部件組成，軌道彈性幾乎只由橡膠楔塊決定，在橡膠楔塊預(yù)壓后鋼軌頂起，軌底懸浮，垂向位移較大，垂向剛度較小，振動(dòng)加速度較小，減振效果較好。

2、王安斌等(2006)對(duì)vanguard(先鋒)扣件的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，分別在實(shí)驗(yàn)室以及地鐵線路上對(duì)其減振降噪的性能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試的結(jié)果包括更換扣件前后減振性能對(duì)比、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試與上線測(cè)試對(duì)比，他們發(fā)現(xiàn)vanguard扣件在垂向上的變形效果要比傳統(tǒng)dtⅵ2扣件出色，更能適應(yīng)在線路上運(yùn)行，vanguard扣件垂向剛度低，扭轉(zhuǎn)位移較小，有良好的減振作用。王文斌等(2010)在某地鐵線振動(dòng)噪聲較大區(qū)段用vanguard扣件更換了傳統(tǒng)dtⅵ2扣件，測(cè)試更換前后該區(qū)段地面的振動(dòng)加速度，結(jié)果表明更換了扣件之后地鐵引起的地面振動(dòng)降低了40db，vanguard扣件的工作頻率在30hz，傳統(tǒng)dtⅵ2扣件工作頻率為60hz，vanguard扣件消除了dtⅵ2扣件工作頻段的峰值，緩解輪軌之間的動(dòng)態(tài)沖擊，減少振動(dòng)向軌道下部結(jié)構(gòu)的傳遞，降低對(duì)地鐵沿線居民的干擾。

3、需要注意的是，vanguard扣件因其優(yōu)良的減振效果被國(guó)內(nèi)城市運(yùn)用到地鐵線路上，朱強(qiáng)強(qiáng)等通過對(duì)某地鐵線路現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，vanguard扣件區(qū)段上線運(yùn)行一段時(shí)間后，更換扣件區(qū)段都出現(xiàn)了不同程度的波磨，他建立模型分析柔性軌道對(duì)鋼軌波磨產(chǎn)生的影響，通過對(duì)比傳統(tǒng)軌底支撐型扣件與vanguard扣件在靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)上接觸表現(xiàn)，包括輪軌力、鋼軌上接觸斑黏滑分布等差異，得出vanguard扣件的垂向位移比傳統(tǒng)dtⅵ2扣件大，鋼軌翻轉(zhuǎn)角同樣也dtⅵ2扣件大，所以更換vanguard扣件之后，輪軌之間接觸不穩(wěn)定，易于發(fā)生黏滑振動(dòng)，加劇輪軌間的磨損，導(dǎo)致波磨的出現(xiàn)。

4、因此，雖然vanguard扣件有出色的減振效果，但上線服役過程中同樣也會(huì)產(chǎn)生波磨，所以對(duì)于vanguard扣件仍需要進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化來面對(duì)越來越大的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于：針對(duì)傳統(tǒng)的浮軌扣件在使用過程中產(chǎn)生鋼軌波磨的問題，提供一種新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，該扣件系統(tǒng)基于顆粒阻尼技術(shù)和硫化質(zhì)量棒相結(jié)合的技術(shù)，不僅可以減小鋼軌的振動(dòng)，降低噪聲對(duì)軌道沿線環(huán)境的影響，而且還能夠增加橫向剛度，抑制鋼軌波磨的產(chǎn)生，同時(shí)顆粒阻尼可在較寬頻段內(nèi)發(fā)揮能量吸收的作用，在傳統(tǒng)浮軌扣件上有了很大的提升。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供了一種新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，包括扣壓在軌腰處的橡膠楔塊，所述橡膠楔塊內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)質(zhì)量棒，所述質(zhì)量棒平行于橡膠楔塊橫向載荷下的主應(yīng)力方向，并垂直于橡膠楔塊垂向載荷下的主應(yīng)力方向，所述質(zhì)量棒內(nèi)部填充有顆粒。

4、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述顆粒在質(zhì)量棒內(nèi)部的填充率為δ，滿足：70％≤δ＜100％。

5、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述質(zhì)量棒的直徑為3mm-5mm，所述顆粒的直徑為0.8mm-1.2mm。

6、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述質(zhì)量棒為鋼棒，所述顆粒為鋼珠。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述質(zhì)量棒的兩端與橡膠楔塊硫化連接，其余部分未與橡膠楔塊硫化連接，且在質(zhì)量棒與橡膠楔塊未做硫化連接的部分之間添加有潤(rùn)滑液。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，多個(gè)所述質(zhì)量棒沿軌道長(zhǎng)度方向均勻間隔分布。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，位于軌道內(nèi)側(cè)的橡膠楔塊內(nèi)設(shè)置有多排質(zhì)量棒，且多排質(zhì)量棒沿軌道豎向間隔設(shè)置。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述質(zhì)量棒的長(zhǎng)度為25mm-40mm。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，還包括鐵墊板、側(cè)板和定位楔塊；所述側(cè)板設(shè)置于所述鐵墊板上，所述側(cè)板位于軌道側(cè)面并與所述橡膠楔塊相接，所述定位楔塊設(shè)置于所述側(cè)板與所述鐵墊板上的擋肩之間，所述定位楔塊插入后對(duì)所述側(cè)板產(chǎn)生擠壓力將橡膠楔塊扣壓在軌腰處。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，還包括彈簧夾，所述彈簧夾的兩個(gè)夾頭相向夾持，用于將所述側(cè)板、所述定位楔塊和所述鐵墊板上的擋肩三者夾持在內(nèi)。

13、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

14、本發(fā)明通過在橡膠楔塊內(nèi)部設(shè)置多個(gè)質(zhì)量棒，且質(zhì)量棒平行于橡膠楔塊橫向載荷下的主應(yīng)力方向，并垂直于橡膠楔塊垂向載荷下的主應(yīng)力方向，可保證垂向剛度不變情況下實(shí)現(xiàn)橫向剛度的有效增大；同時(shí)質(zhì)量棒內(nèi)部填充有顆粒，由質(zhì)量棒的振動(dòng)帶動(dòng)內(nèi)部顆粒的振動(dòng)，使得振動(dòng)能量通過顆粒間的摩擦、碰撞進(jìn)行耗散，從而達(dá)到減振效果，相較于傳統(tǒng)橡膠塊隔振在控制頻段上更具優(yōu)勢(shì)，由于顆粒阻尼可近似于混沌體系的特點(diǎn)，可有效避免結(jié)構(gòu)的二次振動(dòng)及新共振峰的出現(xiàn)；該扣件系統(tǒng)能在達(dá)到保持較低垂向剛度下，提高系統(tǒng)橫向剛度，實(shí)現(xiàn)垂橫向剛度的解耦，保持良好的減震效果，抑制鋼軌波磨的產(chǎn)生。

技術(shù)特征：

1.一種新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，其特征在于，包括扣壓在軌腰處的橡膠楔塊，所述橡膠楔塊內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)質(zhì)量棒，所述質(zhì)量棒平行于橡膠楔塊橫向載荷下的主應(yīng)力方向，并垂直于橡膠楔塊垂向載荷下的主應(yīng)力方向，所述質(zhì)量棒內(nèi)部填充有顆粒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒在質(zhì)量棒內(nèi)部的填充率為δ，滿足：70％≤δ＜100％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，其特征在于，所述質(zhì)量棒的直徑為3mm-5mm，所述顆粒的直徑為0.8mm-1.2mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，其特征在于，所述質(zhì)量棒為鋼棒，所述顆粒為鋼珠。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，其特征在于，所述質(zhì)量棒的兩端與橡膠楔塊硫化連接，其余部分未與橡膠楔塊硫化連接，且在質(zhì)量棒與橡膠楔塊未做硫化連接的部分之間添加有潤(rùn)滑液。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)所述質(zhì)量棒沿軌道長(zhǎng)度方向均勻間隔分布。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，其特征在于，位于軌道內(nèi)側(cè)的橡膠楔塊內(nèi)設(shè)置有多排質(zhì)量棒，且多排質(zhì)量棒沿軌道豎向間隔設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，其特征在于，所述質(zhì)量棒的長(zhǎng)度為25mm-40mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，其特征在于，還包括鐵墊板、側(cè)板和定位楔塊；所述側(cè)板設(shè)置于所述鐵墊板上，所述側(cè)板位于軌道側(cè)面并與所述橡膠楔塊相接，所述定位楔塊設(shè)置于所述側(cè)板與所述鐵墊板上的擋肩之間，所述定位楔塊插入后對(duì)所述側(cè)板產(chǎn)生擠壓力將橡膠楔塊扣壓在軌腰處。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，其特征在于，還包括彈簧夾，所述彈簧夾的兩個(gè)夾頭相向夾持，用于將所述側(cè)板、所述定位楔塊和所述鐵墊板上的擋肩三者夾持在內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種新型連續(xù)支承浮軌式減振扣件系統(tǒng)，包括扣壓在軌腰處的橡膠楔塊，所述橡膠楔塊內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)質(zhì)量棒，所述質(zhì)量棒平行于橡膠楔塊橫向載荷下的主應(yīng)力方向，并垂直于橡膠楔塊垂向載荷下的主應(yīng)力方向，所述質(zhì)量棒內(nèi)部填充有顆粒。該扣件系統(tǒng)基于顆粒阻尼技術(shù)和硫化質(zhì)量棒相結(jié)合的技術(shù)，不僅可以減小鋼軌的振動(dòng)，降低噪聲對(duì)軌道沿線環(huán)境的影響，而且還能夠增加橫向剛度，抑制鋼軌波磨的產(chǎn)生，同時(shí)顆粒阻尼可在較寬頻段內(nèi)發(fā)揮能量吸收的作用，在傳統(tǒng)浮軌扣件上有了很大的提升。

技術(shù)研發(fā)人員：趙才友,雷佳鑫,汪虎,王少林,陳江雪,譚新宇,宋哲男,胡文林,劉冀釗,姜博龍,何賓,王然,齊春雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西南交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9