列車阻尼車輪的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種列車阻尼車輪,屬于交通運輸領域。
【背景技術】
[0002]伴隨著城市軌道交通的快速發展,輪軌噪聲是軌道交通對環境影響的主要噪聲源。列車輪軌滾動噪聲是由于輪軌表面的不平順激發輪軌振動進而通過空氣傳播而產生的。
[0003]輪軌噪聲源主要由車輪和鋼軌兩大部分組成。現有的降低鐵路車輪噪聲輻射的途徑主要有:一是根據聲學原理,通過車輪外形優化設計降低車輪噪聲。此種方法有效,但由于輪軌激勵比較復雜,受到很多的限制,并且須對現有的車輪做大幅度的形狀進行改變,其工作量大和推廣應用難度很大。二是在車輪結構上附加降噪裝置或者材料,如在車輪輻板表面噴涂約束阻尼等。阻尼約束層的阻尼材料為高聚合物,其減振降噪機理是:在很窄的玻璃態變區內,聚合物的模量大幅度降低,顯示力學阻尼特性,這時聚合物具有足夠高的損耗因子,能夠大量的吸收振動能量,從而降低車輪的振動。阻尼約束層通過降低車輪振動來降低噪聲,但車輪的高速旋轉和復雜惡劣的行車環境容易使約束阻尼與車輪輻板之間的粘貼層容易失效,發生剝離,所以就需要人力和物力資源定期的檢測和給車輪表面噴涂約束阻尼。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種列車阻尼車輪,該車輪可減少車輪的振動,抑制噪聲產生,阻礙噪聲傳播,降噪效果好,易于安裝,不改變車輪主體形狀,推廣實施容易。
[0005]本發明實現其發明目的采取的技術方案是:一種阻尼車輪,包括幅板、輪輞和輪轂,其結構特點是:所述幅板兩側均通過螺栓從內到外依次固定圓環形的內金屬板、粘彈性阻尼層和外金屬板;
[0006]所述圓環形的內金屬板、粘彈性阻尼層和外金屬板的環寬相同,且圓環的內周面和外周面不與車輪接觸。
[0007]與現有技術相比,本發明的有益效果是:
[0008]一、由金屬板將粘彈性阻尼層安裝在輪輞的兩側,避免了由于車輪的高速旋轉和復雜惡劣的行車環境使約束阻尼與車輪之間的粘貼層失效,從而發生約束阻尼從車輪幅板表面剝離的情況出現。
[0009]二、圓環形的金屬板和粘彈性阻尼層固定在輪輞兩側,將車輪輻射噪聲最主要的區域完全覆蓋住,從傳播路徑上阻礙噪聲向周圍空間的輻射。
[0010]三、圓環形金屬板的外周面和內周面不與車輪直接接觸,防止了車輪輪輞的振動直接傳到阻尼結構的外金屬板,抑制了噪聲的產生。
[0011]四、相鄰的兩金屬板之間的粘彈性阻尼層能夠傳遞結構力,當車輪在滾動過程中發生振動時,車輪輪輞與輪輻產生變形,使粘彈性阻尼層兩側的金屬板產生相對運動,在粘彈性阻尼層形成周期性剪應變,將機械能轉變為熱能而耗散振動能量,減少了車輪的振動,從而抑制噪聲的產生。
[0012]五、、本發明的僅在原有整體車輪的基礎上、增加了金屬板和粘彈性阻尼層,并未對車輪主體的形狀和結構沒有發生實質性改變,因此沒有增加安全隱患,而且容易推廣實施;且在車輪輻板兩側均增加了金屬板和粘彈性阻尼層后,車輪的總重量增加得較少,對列車簧下質量增加影響較小。
[0013]總之,本發明既能從根本上抑制噪聲的產生,也能阻礙噪聲的傳播,降噪效果好。
[0014]進一步,本發明所述外金屬板的內表面設置有條形的外板凸起,每兩個外板凸起之間的內金屬板外表面上設置兩個條形的內板凸起。
[0015]這些凸起增加了金屬板和粘彈性阻尼層的接觸面積,兩側的金屬板的相對運動更容易引起粘彈性阻尼層的周期性剪應變,從而加強了粘彈性阻尼層將機械能轉變為熱能而耗散振動能量的效果,抑制車輪整體的振動,明顯減少車輪的振動噪聲輻射。
[0016]進一步,本發明所述內板凸起和外板凸起從圓環的外周到內周呈由密變疏的分布。
[0017]這樣的設計符合車輪垂直表面的振動從輪輞到輪轂逐漸減小特點。
[0018]進一步,本發明所述螺栓的螺帽和螺母與外金屬板外表面之間均設置有橡膠圈。
[0019]這樣,外金屬板和螺栓不直接接觸,減少振動在螺栓和外板之間的傳遞,阻礙了噪聲的產生和傳播。
[0020]進一步,本發明所述的內金屬板和外金屬板的厚度為0.5?2mm,粘彈性阻尼層的厚度為0.5?1.5_。
[0021]這樣,既保證了金屬板的強度、剛度和粘彈性阻尼層的降噪效果,同時也未對車輪質量增加過大負擔。
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步描述。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明實施例一的車輪截面的剖視結構示意圖。
[0024]圖2為圖1中A處局部放大圖。
[0025]圖3為圖1中B處局部放大圖。
[0026]圖4為本發明實施例一的縮小裝配分解示意圖。
【具體實施方式】
[0027]實施例一
[0028]圖1至圖4示出,本發明的一種【具體實施方式】是:一種阻尼車輪,包括幅板1、輪輞2和輪轂3,其結構特點是:所述幅板I兩側均通過螺栓7從內到外依次固定圓環形的內金屬板4、粘彈性阻尼層5和外金屬板6 ;
[0029]所述圓環形的內金屬板4、粘彈性阻尼層5和外金屬板6的環寬相同,且圓環的內周面和外周面不與車輪接觸。
[0030]本例中所述外金屬板6的內表面設置有條形的外板凸起6a,每兩個外板凸起6a之間的內金屬板4外表面上設置兩個條形的內板凸起4a。
[0031]本例中所述螺栓7的螺帽7a和螺母7b與外金屬板6外表面之間均設置有橡膠圈8。
[0032]本例中所述的內金屬板4和外金屬板6的厚度為0.5?2mm,粘彈性阻尼層5的厚度為0.5?1.5mm。
[0033]實施例二
[0034]本例與實施例一的結構基本相同,不同的僅僅是:本例中所述內板凸起4a和外板凸起6a從圓環的外周到內周呈由密變疏的分布。
【主權項】
1.一種列車阻尼車輪,包括幅板(1)、輪輞(2)和輪轂(3),其特征在于:所述幅板(I)兩側均通過螺栓(7)從內到外依次固定圓環形的內金屬板⑷、粘彈性阻尼層(5)和外金屬板(6); 所述圓環形的內金屬板(4)、粘彈性阻尼層(5)和外金屬板(6)的環寬相同,且圓環的內周面和外周面不與車輪接觸。2.根據權利要求1所述的一種列車阻尼車輪,其特征在于:所述外金屬板(6)的內表面設置有條形的外板凸起(6a),每兩個外板凸起(6a)之間的內金屬板(4)外表面上設置兩個條形的內板凸起(4a)。3.根據權利要求2所述的一種列車阻尼車輪,其特征在于:所述內板凸起(4a)和外板凸起(6a)從圓環的外周到內周呈由密變疏的分布。4.根據權利要求1所述的一種列車阻尼車輪,其特征在于:所述螺栓(7)的螺帽(7a)和螺母(7b)與外金屬板(6)外表面之間均設置有橡膠圈(8)。5.根據權利要求1所述的一種列車阻尼車輪,其特征在于:所述的內金屬板(4)和外金屬板(6)的厚度為0.5?2mm,粘彈性阻尼層(5)的厚度為0.5?1.5mm。
【專利摘要】本發明公開了一種列車阻尼車輪,包括幅板(1)、輪輞(2)和輪轂(3),其結構特點是:所述幅板(1)兩側均通過螺栓(7)從內到外依次固定圓環形的內金屬板(4)、粘彈性阻尼層(5)和外金屬板(6);所述圓環形的內金屬板(4)、粘彈性阻尼層(5)和外金屬板(6)的環寬相同,且圓環的內周面和外周面不與車輪接觸。該車輪可減少車輪的振動,抑制噪聲產生,阻礙噪聲傳播,降噪效果好,易于安裝,不改變車輪主體形狀,推廣實施容易。
【IPC分類】B60B17/00, B60B3/02
【公開號】CN104972827
【申請號】CN201510408270
【發明人】何遠鵬, 周信, 馬利軍, 肖新標, 金學松
【申請人】西南交通大學, 南車青島四方機車車輛股份有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月13日