一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪，包括地鐵車輪本體(1)和降噪減振彈性元件(2)，所述的降噪減振彈性元件(2)分為內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件，所述內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件連接在地鐵車輪本體(1)輪輻兩側(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能夠有效地減小車輪振動，又能較好地降低地鐵車輪振動聲輻射，并且安全可靠、易于安裝。
【專利說明】一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及地鐵車輪，尤其是涉及一種低噪聲的地鐵車輪，屬于軌道交通車輛設(shè)計領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]地鐵迅速發(fā)展的同時，振動和噪聲問題引起了人們的普遍關(guān)注，地鐵噪聲影響車內(nèi)乘客的舒適性、干擾人們的正常生活和作息，嚴(yán)重時甚至影響人們的身體健康。研究表明:輪軌噪聲是地鐵噪聲的主要部分，而車輪的振動噪聲是輪軌噪聲的主要聲源，所以對車輪進(jìn)行吸聲、隔聲、減振就顯得尤為重要。
[0003]現(xiàn)有的降低車輪的振動噪聲主要有三種方法:第一種是優(yōu)化車輪外形降低振動噪聲，這種方法有效，但是對于已經(jīng)定型的車輪進(jìn)行修改，推廣難度大；第二種是在車輪輪輻處安裝噪聲屏蔽板，通過屏蔽聲音的方法降低車輪振動噪聲，但是受到安裝空間的限制，使用范圍有限；第三種是車輪表面粘貼約束阻尼結(jié)構(gòu)，通過粘貼的方法將約束阻尼結(jié)構(gòu)安裝在車輪表面，也有一定的降噪效果，但是車輪的高速旋轉(zhuǎn)和復(fù)雜惡劣的運(yùn)行環(huán)境，容易使約束阻尼結(jié)構(gòu)和車輪粘貼失效，發(fā)生剝離，不可靠。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可有效達(dá)到降噪、減振的目的的裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪。
[0005]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪，包括地鐵車輪本體和降噪減振彈性元件，其特征在于，所述的降噪減振彈性元件分為內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件，所述內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件連接在地鐵車輪本體輪輻兩側(cè)。
[0006]所述的地鐵車輪本體的輪輻處沿圓周方向均勻開設(shè)8個孔，每個孔間隔45弧度，每個孔均通過螺栓和螺母連接一個降噪減振彈性元件。
[0007]所述的內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件對稱地夾設(shè)在地鐵車輪本體兩側(cè)，其結(jié)構(gòu)均為多層疊加結(jié)構(gòu):從內(nèi)到外依次設(shè)置為第一約束層，第一阻尼層，第二約束層，第二阻尼層，第三約束層。
[0008]所述的第一約束層，第二約束層，第三約束層為鋁板，所述的第一阻尼層和第二阻尼層為丁基橡膠或復(fù)合阻尼材料。
[0009]所述的第一約束層的厚度為I?2mm，其表面形狀與地鐵車輪本體的輪輻相應(yīng)位置形狀相同。
[0010]所述的第一阻尼層和第二阻尼層厚度為I?2mm。
[0011]所述的第二約束層的厚度為I?2mm,所述的第三約束層厚度為I?2mm。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本實(shí)用新型利用阻尼材料的特性，對振動能量的消耗，特別對中高頻能量的吸收，不僅能夠吸聲、隔聲還能夠減振，并且降噪頻域?qū)?，具有?yōu)良的降噪能力。
[0014]2、地鐵運(yùn)行速度基本在100km/h以下，由于運(yùn)行速度不高，同時降噪減振彈性元件的約束層與車輪輪輻表面相貼合，使用螺栓連接，具有較高的可靠性和安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的剖視圖；
[0017]圖3是圖2的A部放大圖；
[0018]圖4是裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪與原有車輪在輻板實(shí)測的頻率響應(yīng)；
[0019]圖5裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪與原有車輪的輻射聲功率級對比。

【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例
[0021]如圖1所示，裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪，包括地鐵車輪本體I和降噪減振彈性元件2，所述的降噪減振彈性元件2分為內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件，所述內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件連接在地鐵車輪本體I輪輻兩偵U。所述的地鐵車輪本體I的輪輻處沿圓周方向均勻開設(shè)8個孔，每個孔間隔45弧度，每個孔均通過螺栓和螺母連接一個降噪減振彈性元件2。
[0022]如圖2所示，所述的內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件2a和外側(cè)降噪減振彈性元件2b對稱地夾設(shè)在地鐵車輪本體I兩側(cè)，其結(jié)構(gòu)均為多層疊加結(jié)構(gòu):從內(nèi)到外依次設(shè)置為第一約束層3，第一阻尼層4，第二約束層5，第二阻尼層6，第三約束層c7。
[0023]如圖3所示，內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件2a的結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次設(shè)置為第一約束層3a，第一阻尼層4a，第二約束層5a，第二阻尼層6a，第三約束層7a ;外側(cè)降噪減振彈性元件2b的結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次設(shè)置為第一約束層3b，第一阻尼層4b，第二約束層5b，第二阻尼層6b，第三約束層7b。
[0024]所述的第一約束層3，第二約束層5，第三約束層c7為鋁板，所述的第一阻尼層4和第二阻尼層6為丁基橡膠或復(fù)合阻尼材料。所述的第一約束層3的厚度為I?2mm，其表面形狀與地鐵車輪本體I的輪輻相應(yīng)位置形狀相同。所述的第一阻尼層4和第二阻尼層6厚度為I?2mm。所述的第二約束層5的厚度為I?2mm，所述的第三約束層c7厚度為I ?2mm。
[0025]加工時，第二阻尼層和第四阻尼層的橡膠采用硫化工藝，使得和第一約束層、第三約束層和第五約束層相粘合，最后在中心位置打孔，制作成一體的內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件。通過內(nèi)、外側(cè)降噪減振彈性元件每層性能特點(diǎn)不同的材料的相互作用不僅降低車輪輪輻表面振動，同時從低頻到高頻都有很好的降噪效果。
[0026]現(xiàn)場實(shí)測裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪與原有車輪的頻率響應(yīng)函數(shù)，圖4為徑向激勵下，車輪輪輻中心節(jié)點(diǎn)的振動響應(yīng)?？梢钥闯鲕囕喲b有降噪減振彈性元件后，車輪輪輻表面節(jié)點(diǎn)的振動位移明顯下降。圖5為裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪與原有車輪在單位徑向激勵下，車輪輻射聲功率對比，可以看出，車輪輪輻安裝降噪減振彈性元件后的車輪輻射聲功率級相比原車輪有不同程度下降，在中高頻段2500?5000Hz降噪效果明顯，平均下降3?5dB (A)。4680.6Hz處輻射聲功率級最大值由原來69.3dB (A)下降4.2dB (A)，3198.1Hz處輻射聲功率級次高峰值由原來61.2dB (A)，下降3.8dB (A)。由上可以看出本實(shí)用新型有明顯的降噪減振效果
[0027] 實(shí)際使用時，首先將車輪本體的輪輻表面清潔干凈，沿車輪輪輻方向均勻開設(shè)8個孔，每個孔間隔45弧度。將8個內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和8個外側(cè)降噪減振彈性元件通過螺栓8、螺母9、墊片10連接在車輪輪輻兩側(cè)。
【權(quán)利要求】
1.一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪，包括地鐵車輪本體(I)和降噪減振彈性元件(2)，其特征在于，所述的降噪減振彈性元件(2)分為內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件，所述內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件連接在地鐵車輪本體(I)輪輻兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪，其特征在于，所述的地鐵車輪本體(I)的輪輻處沿圓周方向均勻開設(shè)8個孔，每個孔間隔45弧度，每個孔均通過螺栓和螺母連接一個降噪減振彈性元件(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪，其特征在于，所述的內(nèi)側(cè)降噪減振彈性元件和外側(cè)降噪減振彈性元件對稱地夾設(shè)在地鐵車輪本體(I)兩側(cè)，其結(jié)構(gòu)均為多層疊加結(jié)構(gòu):從內(nèi)到外依次設(shè)置為第一約束層(3)，第一阻尼層(4)，第二約束層(5)，第二阻尼層(6)，第三約束層(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪，其特征在于，所述的第一約束層(3)，第二約束層(5)，第三約束層(7)為鋁板，所述的第一阻尼層(4)和第二阻尼層(6)為丁基橡膠或復(fù)合阻尼材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪，其特征在于，所述的第一約束層(3)的厚度為I?2mm，其表面形狀與地鐵車輪本體(I)的輪輻相應(yīng)位置形狀相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪，其特征在于，所述的第一阻尼層(4)和第二阻尼層(6)厚度為I?2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種裝有降噪減振彈性元件的地鐵車輪，其特征在于，所述的第二約束層(5)的厚度為I?2mm，所述的第三約束層(7)厚度為I?2mm。
【文檔編號】B60B17/00GK203832143SQ201420141404
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】陸正剛, 沈圣 申請人:同濟(jì)大學(xué)