隧道内轨道用隔振系统的制作方法

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1.本发明涉及一种隧道内轨道用隔振系统，包括对轨道系统的轨道板形成支撑的隔振支撑装置，其中隔振支撑装置至少包括第一减振机构和第二减振机构，第一减振机构包括压板和与压板连接的竖向杆，竖向杆能够在压板受到竖向载荷时在竖向方向上移动，第一减振机构还包括转换套和扭转减振器，转换套外套设置在竖向杆上，转换套能够接受竖向杆的竖向运动并且能够将竖向杆的竖向运动转换为扭转减振器的旋转盘的旋转运动；第二减振机构包括下部环形弹簧体、中部环形弹簧体和上部环形弹簧体，下部环形弹簧体在竖向方向上抵靠在扭转减振器的外壳上，中部环形弹簧体通过至少两组浮置弹簧组件被浮置支撑在下部环形弹簧体上，上部环形弹簧体附接在压板上并且在压板受到竖向载荷时能够与中部环形弹簧体接触挤压以产生弹性变形，竖向杆自上而下穿过第二减振机构与转换套连接配合。

背景技术：

2.随着社会经济的发展和科学技术的进步，各种不同形式的交通线路(如地铁、轻轨和高架桥等)如雨后春笋般快速出现。虽然轨道交通的出现大大缓解了交通压力，但伴随着出现的环境问题也逐渐增多。其中最为显著的是噪声问题。在隧道中，车轮与轨道接触过程中将产生一定量的冲击，会产生振动和噪声，尤其隧道中，振动和噪声会被放大，如不采取有效的措施,既会降低乘客的舒适度,又会降低车辆各种零部件的使用寿命,同时也会影响铁路沿线居民的工作、生活质量及各种设备、建筑的寿命。轨道系统的减振降噪系采取各种减振轨道连接件、高弹性钢轨扣件、轨道减振器及弹簧浮置板道床等技术措施，各也取得一定的效果。到目前为止，弹簧浮置板道床效果较佳，但是，在某种场合对振动设备隔振要求很高的情况下，仍然不能满足要求。
3.因此，有必要对现有的隧道内轨道用隔振系统进行改进，使其能够有效的隔绝因车轮与轨道接触产生的冲击而造成的振动向隧道基础的传递，从而降低噪声。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种隧道内轨道用隔振系统，其具有多级隔振，能够满足对隔振要求较高的场合，并且自身结构能够使得振动传递能够在多级隔振结构的基础上进一步衰减，从而使传递比更小而隔振效果更好。
5.本发明公开了一种隧道内轨道用隔振系统，包括安装在隧道基础上的基座和布置在基座上并且对轨道系统的轨道板形成支撑的隔振支撑装置，其中隔振支撑装置至少包括第一减振机构和第二减振机构，第一减振机构包括压板和与压板连接的竖向杆，竖向杆能够在压板受到竖向载荷时在竖向方向上移动，第一减振机构还包括转换套和扭转减振器，转换套外套设置在竖向杆上，转换套能够接受竖向杆的竖向运动并且能够将竖向杆的竖向运动转换为扭转减振器的旋转盘的旋转运动；第二减振机构包括下部环形弹簧体、中部环形弹簧体和上部环形弹簧体，下部环形弹簧体在竖向方向上抵靠在扭转减振器的外壳上，
中部环形弹簧体通过至少两组浮置弹簧组件被浮置支撑在下部环形弹簧体上，上部环形弹簧体附接在压板上并且在压板受到竖向载荷时能够与中部环形弹簧体接触挤压以产生弹性变形，竖向杆自上而下穿过第二减振机构与转换套连接配合。
6.进一步的，转换套包括竖向槽和与竖向槽连通的弧形槽，竖向杆上设置有径向突起，径向突起位于竖向槽内，在受到竖向载荷时，竖向杆能够沿竖向槽向下移动以进入弧形槽，并且在进入弧形槽后沿弧形槽移动以迫使转换套绕自身轴线旋转。
7.进一步的，上部环形弹簧体包括第一外锥面部分，中部环形弹簧体的上部设置有第一内锥面部分，当压板受到竖向载荷时，上部环形弹簧体的第一外锥面部分能够与中部环形弹簧体的第一内锥面部分相接触并且相互挤压形成弹性变形；和/或，中部环形弹簧体的下部设置有第二内锥面部分，当在受到竖向载荷浮置弹簧组件被压缩后，中部环形弹簧体的第二内锥面部分能够与下部环形弹簧体的第二外锥面部分相接触并且相互挤压形成弹性变形。
8.进一步的，浮置弹簧组件包括第一支撑弹簧体、穿过第一支撑弹簧体设置的支撑杆和外套固定在支撑杆上的第一支撑板，支撑杆一端固定在下部环形弹簧体上，另一端插入中部环形弹簧体的底部插槽内，第一支撑弹簧体的底部支撑设置在下部环形弹簧体上，第一支撑板抵靠在第一支撑弹簧体的顶部上，第一支撑板与中部环形弹簧体的底部之间以在竖向上预留第一行程间隙的方式设置。
9.进一步的，下部环形弹簧体与中部环形弹簧体的底部之间以在竖向上预留第二行程间隙的方式设置，第二行程间隙大于第一行程间隙。
10.进一步的，上部环形弹簧体与压板为一件式结构。
11.进一步的，转换套与扭转减振器的旋转盘为一件式结构。
12.进一步的，转换套至少部分位于下部环形弹簧体内部。
13.进一步的，隔振系统还包括第三减振机构，第三减振机构包括第二支撑弹簧体和第二支撑板，第二支撑板外套固定设置在竖向杆上，第二支撑弹簧体外套竖向杆设置，并且第二支撑弹簧体的上端抵靠第二支撑板，下端抵靠在扭转减振器的外壳上。
14.进一步的，还包括布置在轨道板横向两侧外侧的降噪结构，降噪结构包括由若干腔室紧贴排列而成的蜂窝状腔体，蜂窝状腔体内填充有吸波材料，吸波材料是沙土、矿渣、陶土和泡沫中的一种或两种。
15.有益效果：根据本发明的隧道内轨道用隔振系统，通过隔振对轨道系统的轨道板形成支撑，从而隔绝或减少因车轮与轨道接触产生的冲击而造成的振动向隧道基础的传递，从而降低噪声。其中，由于设置扭转减振的第一减振机构以及浮置减振与环形弹簧减振并存的第二减振机构，能够有效的满足较高的隔振要求。
16.下面结合附图中所示的实施例以及附图标记详细公开本发明的隧道内轨道用隔振系统。
附图说明
17.图1示出了本发明的隧道内轨道用隔振系统的结构示意图；
18.图2示出了本发明中的隔振支撑装置(不带外壳)的内部结构示意图；
19.图3示出了本发明中的隔振支撑装置(带有外壳)的截面结构示意图；
20.图4示出了本发明中的扭转减振器的局部截面结构示意图。
21.附图标记
22.1 隧道基础
23.2 基座
24.3 轨道板
25.4 隔振支撑装置
26.5 蜂窝状腔体
27.6 吸波材料
28.7 第一减振机构
29.8 第二减振机构
30.9 第三减振机构
31.10 压板
32.11 竖向杆
33.12 转换套
34.13 扭转减振器
35.14 旋转盘
36.15 竖向槽
37.16 壳体
38.17 转子体
39.18 腔室
40.19 流通孔
41.20 下部环形弹簧体
42.21 中部环形弹簧体
43.22 上部环形弹簧体
44.23 浮置弹簧组件
45.24 第一外锥面部分
46.25 第一内锥面部分
47.26 第二内锥面部分
48.27 第二外锥面部分
49.28 第二支撑弹簧体
50.29 第二支撑板
51.30 轨道
52.31 外壳
53.32 径向突起
54.33 第一支撑弹簧体
55.34 支撑杆
56.35 第一支撑板
具体实施方式
57.下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
58.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
59.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围内。
60.在本发明中，图1示出了本发明的隧道内轨道用隔振系统的结构示意图；图2示出了本发明中的隔振支撑装置(不带外壳)的内部结构示意图；图3示出了本发明中的隔振支撑装置(带有外壳)的截面结构示意图；图4示出了本发明中的扭转减振器的局部截面结构示意图。
61.参照图1所示，本发明公开了一种隧道内轨道用隔振系统，其安装在盾构式隧道的隧道基础1上，包括安装在隧道基础1上的基座2和布置在基座2上并且对轨道系统的轨道板3形成支撑的隔振支撑装置4。其中，轨道系统包括轨道板3和安装在轨道板3上的轨道30。隔振支撑装置4沿轨道的行走方向布置多个，并且优选的，在轨道行走方向的横向两侧分别设置。
62.另外，参照图1所示，在轨道基础上，在轨道板3的横向两侧还布置有用于进一步吸声降噪的降噪结构，具体地，降噪结构包括由若干腔室紧贴排列而成的蜂窝状腔体5，蜂窝状腔体5内填充有吸波材料6，吸波材料6是沙土、矿渣、陶土和泡沫中的一种或两种。其能够有效的吸收因振动而产生并向外传递的噪声，从而进一步降低噪声。
63.图2和图3清楚的示出了本发明的隔振支撑装置4的具体结构。参照图2和图3所示，隔振支撑装置4包括外壳31、第一减振机构7、第二减振机构8和第三减振机构9。所谓“第一”“第二”“第三”仅为区分减振机构的名称，而不代表每一减振机构中仅存在一种类型的减振方式，相反，在其中的第一减振机构7、第二减振机构8和第三减振机构9中的至少一个减振机构中存在至少两种减振方式。
64.在优选的实施例中，第一减振机构7包括压板10和与压板10连接的竖向杆11，竖向杆11能够在压板10受到竖向载荷时在竖向方向上移动，第一减振机构7还包括转换套12和扭转减振器13，转换套12外套设置在竖向杆11上，转换套12能够接受竖向杆11的竖向运动并且能够将竖向杆11的竖向运动转换为扭转减振器13的旋转盘的旋转运动。即，在第一减振机构7中，转换套12能够将竖向杆11的竖向向下的直线运动转换为扭转减振器13的旋转盘的旋转运动，从而使得扭转减振器13的旋转盘14发生旋转，进而产生扭转减振。其中，压板10与轨道系统的轨道板3固定连接，竖向杆11附接在压板10的底侧面上并且在压板10受
到竖向载荷时会随同一同运动。
65.本领域技术人员能够理解到的是，转换套12将直线运动转换为旋转运动的实现方式，能够通过现有技术的机械结构实现。在本发明中优选地，转换套12包括竖向槽15和与竖向槽15连通的弧形槽(图中未示出)，竖向杆11上设置有径向突起32，径向突起32位于竖向槽15内，在受到竖向载荷时，竖向杆11能够沿竖向槽15向下移动以进入弧形槽，并且在进入弧形槽后沿弧形槽移动以迫使转换套12绕自身轴线旋转。所谓竖向槽15是指在转换套12的侧壁上设置的、向上开口并竖直向下的槽，其能够接收竖向杆11上的径向突起32，并且对径向突起32形成在竖向方向上沿直线的导向，而所谓的弧形槽是指在转换套12的侧壁上设置的、与竖向槽15的下端口连通并且沿竖向为弧形形式(甚至为螺旋形式)的槽，当径向突起32向下运动超出竖向槽15的下端口后，会进入到弧形槽，从而沿弧形槽的弧形形状进行运动，从而使得转换套12被迫使产生旋转运动，进而带动扭转减振器13的旋转盘14发生旋转。
66.本发明的图4示出了扭转减振器13的部分截面结构图。参照图4所示，并参照图3所示，扭转减振器13包括壳体16和旋转盘14，壳体16内形成有空腔，旋转盘14上设置有插入壳体16内的空腔内的转子体17，壳体16与旋转盘14的本体间密封连接，旋转盘14能够带动转子体17在壳体16内做旋转运动；转子体17将壳体16内的空腔分隔为至少两个相独立且能够连通的腔室18，每一腔室18内均注入有流体介质，转子体17上设置有连通两相邻腔室18的流通孔19。当旋转盘14在转换盘的带动下旋转时，转子体17会压迫壳体16内的流体介质自一个腔室18向相邻的另外一个腔室18内流动，由于流通孔19的孔径通常较小，在这种挤压流动过程中会形成缓冲阻尼效果。
67.现在转回到图2和图3。参照图2和图3所示，第二减振机构8包括下部环形弹簧体20、中部环形弹簧体21和上部环形弹簧体22，下部环形弹簧体20在竖向方向上抵靠在扭转减振器13的外壳上，中部环形弹簧体21通过至少两组浮置弹簧组件23被浮置支撑在下部环形弹簧体20上，上部环形弹簧体22附接在压板10上并且在压板10受到竖向载荷时能够与中部环形弹簧体21接触挤压以产生弹性变形，竖向杆11自上而下穿过第二减振机构8与转换套12连接配合。
68.所谓环形弹簧体，是指通过锥面部分的接触形成挤压弹性变形，进而承受竖向载荷。在第二减振机构8中，上部环形弹簧体22包括第一外锥面部分24，中部环形弹簧体21的上部设置有第一内锥面部分25，当压板10受到竖向载荷时，上部环形弹簧体22的第一外锥面部分24能够与中部环形弹簧体21的第一内锥面部分25相接触并且相互挤压形成弹性变形；中部环形弹簧体21的下部设置有第二内锥面部分26，当在受到竖向载荷浮置弹簧组件23被压缩后，中部环形弹簧体21的第二内锥面部分26能够与下部环形弹簧体20的第二外锥面部分27相接触并且相互挤压形成弹性变形。当受到竖向载荷时，上部环形弹簧体22的外锥面部分能够被挤压进入中部环形弹簧体21的相应内锥面部分；当浮置弹簧组件23被压缩到一定程度时(通常是指中部环形弹簧体21克服了浮置弹簧组件23的弹性而被向下压迫到与下部环形弹簧体20接触时)，下部环形弹簧体20的外锥面部分也能够被挤压进入到中部环形弹簧体21的相应内锥面部分内，从而形成弹性挤压变形。在本发明中，上部环形弹簧体22、中部环形弹簧体21和下部环形弹簧体20均为橡胶材料和/或记忆合金材料制成。
69.在第二减振机构8中具有两种减振形式，一种是通过环形弹簧体的锥面部分相互配合的减振方式，另外一种是通过浮置隔振的方式。具体地，浮置弹簧组件23包括第一支撑
弹簧体33、穿过第一支撑弹簧体33设置的支撑杆34和外套固定在支撑杆34上的第一支撑板35，支撑杆34一端固定在下部环形弹簧体20上，另一端插入中部环形弹簧体21的底部插槽内，第一支撑弹簧体33的底部支撑设置在下部环形弹簧体20上，第一支撑板35抵靠在第一支撑弹簧体33的顶部上，第一支撑板35与中部环形弹簧体21的底部之间以在竖向上预留第一行程间隙的方式设置。下部环形弹簧体20与中部环形弹簧体21的底部之间以在竖向上预留第二行程间隙的方式设置，第二行程间隙大于第一行程间隙。当在发生竖向载荷时，在中部环形弹簧和下部环形弹簧之间，首先通过浮置弹簧组件23的第一支撑弹簧被压缩实现减振/隔振，直至第一支撑板35与中部环形弹簧体21之间地第一行程间隙消失时(即，第一支撑板35与中部环形弹簧体21之间相接触)，在中部环形弹簧和下部环形弹簧之间仅是通过浮置弹簧的方式进行隔振和减振，直到第二行程间隙消失，下部环形弹簧体20与中部环形弹簧体21之间才能够通过相应锥面部分的相互配合挤压实现减振/隔振，并且在此时，是环形弹簧体的锥面部分相互配合的隔振方式与浮置弹簧的隔振方式共同起作用。
70.此外，参照图2和图3所示，隔振系统还包括第三减振机构9，第三减振机构9包括第二支撑弹簧体28和第二支撑板29，第二支撑板29外套固定设置在竖向杆11上，第二支撑弹簧体28外套竖向杆11设置，并且第二支撑弹簧体28的上端抵靠第二支撑板29，下端抵靠在扭转减振器13的外壳上。在受到竖向载荷时，第三减振机构9是先于第一减振机构7发生作用，直到第三减振机构9的第二支撑弹簧体28被压缩到一定程度，竖向杆11的径向突起32才会划入转换套12的弧形槽内，从而驱使转换套12产生能够带动扭转减振器13的旋转盘14的旋转运动。这样就使得，本发明的隔振系统具有多级减振，以适用轨道振动产生的不同要求。
71.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种隧道内轨道用隔振系统，其特征在于，包括：基座，其安装在隧道基础上；隔振支撑装置，其布置在基座上并且对轨道系统的轨道板形成支撑；所述隔振支撑装置包括：第一减振机构，所述第一减振机构包括压板和与压板连接的竖向杆，所述竖向杆能够在压板受到竖向载荷时在竖向方向上移动，第一减振机构还包括转换套和扭转减振器，所述转换套外套设置在竖向杆上，转换套能够接受竖向杆的竖向运动并且能够将竖向杆的竖向运动转换为扭转减振器的旋转盘的旋转运动；第二减振机构，所述第二减振机构包括下部环形弹簧体、中部环形弹簧体和上部环形弹簧体，所述下部环形弹簧体在竖向方向上抵靠在所述扭转减振器的外壳上，所述中部环形弹簧体通过至少两组浮置弹簧组件被浮置支撑在所述下部环形弹簧体上，所述上部环形弹簧体附接在所述压板上并且在压板受到竖向载荷时能够与中部环形弹簧体接触挤压以产生弹性变形，所述竖向杆自上而下穿过所述第二减振机构与转换套连接配合。2.根据权利要求1所述的隧道内轨道用隔振系统，其特征在于，所述转换套包括竖向槽和与竖向槽连通的弧形槽，所述竖向杆上设置有径向突起，所述径向突起位于所述竖向槽内，在受到竖向载荷时，竖向杆能够沿竖向槽向下移动以进入弧形槽，并且在进入弧形槽后沿弧形槽移动以迫使转换套绕自身轴线旋转。3.根据权利要求1所述的隧道内轨道用隔振系统，其特征在于，所述上部环形弹簧体包括第一外锥面部分，所述中部环形弹簧体的上部设置有第一内锥面部分，当压板受到竖向载荷时，上部环形弹簧体的第一外锥面部分能够与中部环形弹簧体的第一内锥面部分相接触并且相互挤压形成弹性变形；和/或，所述下部环形弹簧体包括第二外锥面部分，所述中部环形弹簧体的下部设置有第二内锥面部分，当在受到竖向载荷浮置弹簧组件被压缩后，中部环形弹簧体的第二内锥面部分能够与下部环形弹簧体的第二外锥面部分相接触并且相互挤压形成弹性变形。4.根据权利要求1所述的隧道内轨道用隔振系统，其特征在于，所述浮置弹簧组件包括第一支撑弹簧体、穿过第一支撑弹簧体设置的支撑杆和外套固定在支撑杆上的第一支撑板，所述支撑杆一端固定在下部环形弹簧体上，另一端插入中部环形弹簧体的底部插槽内，所述第一支撑弹簧体的底部支撑设置在下部环形弹簧体上，所述第一支撑板抵靠在第一支撑弹簧体的顶部上，所述第一支撑板与所述中部环形弹簧体的底部之间以在竖向上预留第一行程间隙的方式设置。5.根据权利要求4所述的隧道内轨道用隔振系统，其特征在于，所述下部环形弹簧体与所述中部环形弹簧体的底部之间以在竖向上预留第二行程间隙的方式设置，所述第二行程间隙大于所述第一行程间隙。6.根据权利要求1所述的隧道内轨道用隔振系统，其特征在于，所述上部环形弹簧体与所述压板为一件式结构。7.根据权利要求1所述的隧道内轨道用隔振系统，其特征在于，所述转换套与所述扭转减振器的旋转盘为一件式结构。8.根据权利要求1所述的隧道内轨道用隔振系统，其特征在于，所述转换套至少部分位于所述下部环形弹簧体内部。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的隧道内轨道用隔振系统，其特征在于，所述隔振系统还包括第三减振机构，所述第三减振机构包括第二支撑弹簧体和第二支撑板，所述第二支撑板外套固定设置在所述竖向杆上，所述第二支撑弹簧体外套所述竖向杆设置，并且第二支撑弹簧体的上端抵靠所述第二支撑板，下端抵靠在所述扭转减振器的外壳上。10.根据权利要求9所述的隧道内轨道用隔振系统，其特征在于，还包括布置在轨道板横向两侧外侧的降噪结构，所述降噪结构包括由若干腔室紧贴排列而成的蜂窝状腔体，所述蜂窝状腔体内填充有吸波材料，所述吸波材料是沙土、矿渣、陶土和泡沫中的一种或两种。

技术总结

本发明公开了一种隧道内轨道用隔振系统，通过隔振对轨道系统的轨道板形成支撑，从而隔绝或减少因车轮与轨道接触产生的冲击而造成的振动向隧道基础的传递，从而降低噪声。其中，由于设置扭转减振的第一减振机构以及浮置减振与环形弹簧减振并存的第二减振机构，能够有效的满足较高的隔振要求。效的满足较高的隔振要求。效的满足较高的隔振要求。