軌道減振裝置與系統的制作方法

本發明涉及軌道交通運輸領域，具體而言，涉及一種軌道減振裝置與系統。

背景技術：

火車是現代交通運輸中常見的一種交通運輸工具，當火車經過鐵軌時，鐵軌會車輪載荷的作用下發生振動產生位移，如果鐵軌振動時的位移的最大幅值過大，會對鐵軌造成一定的損壞，因此安裝減振裝置減小鐵軌振動時的位移的最大幅值很有必要。目前，現有技術中的軌道減振裝置通常將彈性扣件或彈性片安裝于鐵軌，通過扣件或者彈性片對鐵軌進行減振，然而這種減振方式的減振效果較差。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種軌道減振裝置與系統，以改善上述的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種軌道減振裝置，包括支座、杠桿以及減振終端，所述杠桿設置在所述支座上方并與所述支座轉動連接，所述杠桿包括第一端和第二端，所述減振終端位于所述杠桿的第一端，且所述支座沿所述杠桿方向到所述杠桿的第一端的距離大于所述支座沿所述杠桿方向到所述杠桿的第二端的距離，所述減振終端用于對所述杠桿的第一端特定頻率范圍的幅值進行衰減。

進一步地，所述減振終端包括減振彈簧，所述杠桿的第一端與所述減振彈簧連接，且所述杠桿的第一端到所述減振彈簧內徑的圓心的距離小于所述減振彈簧的內徑的半徑。

進一步地，所述減振終端包括第一磁鐵、第二磁鐵以及第三磁鐵，所述第三磁鐵設置于所述杠桿的第一端，所述第一磁鐵、所述第三磁鐵以及所述第二磁鐵按照從上到下的順序依次設置，所述第一磁鐵的S極與所述第三磁鐵的S極相對設置，所述第三磁鐵的N極與所述第二磁鐵的N極相對設置或所述第一磁鐵的N極與所述第三磁鐵的N極相對設置，所述第三磁鐵的S極與所述第二磁鐵的S極相對設置。

進一步地，所述減振終端為彈性片，所述彈性片的一端與所述杠桿的第一端連接，所述彈性片的另一端固定。

進一步地，所述減振終端為固定件，所述杠桿為彈性梁，所述彈性梁的第一端與所述固定件連接。

進一步地，所述彈性梁的表面涂覆有阻尼材料層。

進一步地，所述阻尼材料層為橡膠層或泡沫塑料層。

進一步地，所述減振終端包括減振彈簧，所述杠桿為彈性梁，所述彈性梁的第一端與所述減振彈簧連接，且所述彈性梁的第一端到所述減振彈簧內徑的圓心的距離小于所述減振彈簧的內徑的半徑。

進一步地，所述減振終端包括第一磁鐵、第二磁鐵以及第三磁鐵，所述第三磁鐵設置于所述杠桿的第一端，所述第一磁鐵、所述第三磁鐵以及所述第二磁鐵按照從上到下的順序依次設置，所述第一磁鐵的S極與所述第三磁鐵的S極相對設置，所述第三磁鐵的N極與所述第二磁鐵的N極相對設置或所述第一磁鐵的N極與所述第三磁鐵的N極相對設置，所述第三磁鐵的S極與所述第二磁鐵的S極相對設置。

第二方面，本發明實施例還提供了一種軌道減振系統，包括鐵軌、多個軌枕以及上述的軌道減振裝置，所述杠桿的第二端與所述鐵軌的底部連接，所述多個軌枕均與所述鐵軌的底部連接且均等距離間隔設置，所述杠桿的第二端與相鄰的兩個軌枕的距離相等。

與現有技術相比，本發明實施例提供的軌道減振裝置與系統，在使用時，將杠桿的第二端與一鐵軌的底部連接，當鐵軌受到車輪載荷上下振動時帶動杠桿的第二端與第一端上下振動，由于支座沿杠桿方向到杠桿的第一端的距離大于支座沿杠桿方向到杠桿的第二端的距離，因此，杠桿的第一端振動的位移大于第二端振動的位移，減振終端可通過對杠桿的第一端的位移進行衰減，從而更好的實現減小杠桿的第二端的振動，由于杠桿的第二端和鐵軌的底部連接，因此在減小杠桿的第二端振動的同時實現更好的減小了軌道的振動，并且減振效果良好。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1為本發明較佳實施例提供的軌道減振裝置的結構示意圖；

圖2為本發明較佳實施例提供的減振終端采用減振彈簧時軌道減振裝置的結構示意圖；

圖3為本發明較佳實施例提供的減振終端采用減振磁鐵裝置時軌道減振裝置的結構示意圖；

圖4為本發明較佳實施例提供的減振終端采用固定件且杠桿采用彈性梁時軌道減振裝置的結構示意圖；

圖5為本發明較佳實施例提供的減振終端采用彈性片時軌道減振裝置的結構示意圖；

圖6為本發明較佳實施例提供的減振終端采用減振彈簧且杠桿采用彈性梁時軌道減振裝置的結構示意圖；

圖7為本發明較佳實施例提供的減振終端采用減振磁鐵裝置且杠桿采用彈性梁時軌道減振裝置的結構示意圖；

圖8為本發明較佳實施例提供的軌道減振系統的結構示意圖。

其中，附圖標記與部件名稱之間的對應關系如下：軌道減振裝置100，支座101，杠桿102，減振終端103，第一端104，第二端105，減振彈簧106，第一磁鐵107，第二磁鐵108，第三磁鐵109，彈性片110，固定件111，鐵軌112，軌枕113。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發明的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

火車是現代交通運輸中常見的一種交通運輸工具，當火車經過鐵軌時，鐵軌會車輪載荷的作用下發生振動產生位移，如果鐵軌振動時的位移的最大幅值過大，會對鐵軌造成一定的損壞，因此安裝減振裝置減小鐵軌振動時的位移的最大幅值很有必要。目前，現有技術中的軌道減振裝置通常將彈性扣件或彈性片安裝于鐵軌，通過扣件或者彈性片對鐵軌進行減振，然而這種減振方式的減振效果較差。

有鑒于此，發明人經過長期觀察和研究發現，提供了一種軌道減振裝置與系統，該軌道減振裝置包括支座、杠桿以及減振終端，且支座沿杠桿方向到杠桿的第一端的距離大于支座沿杠桿方向到杠桿的第二端的距離，因此，杠桿的第一端振動的位移大于第二端振動的位移，減振終端可通過對杠桿的第一端的位移進行衰減，從而更好的實現減小杠桿的第二端的振動，由于杠桿的第二端和鐵軌的底部連接，因此在減小杠桿的第二端振動的同時實現更好的減小了軌道的振動，并且減振效果良好。

下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。

請參閱圖1，本發明實施例提供的軌道減振裝置100，包括支座101、杠桿102以及減振終端103。杠桿102設置在支座101上方并與支座101轉動連接，本實施例中，杠桿102與支座101的轉動連接方式可以為鉸鏈連接以及其他的一些轉動連接方式，在此并不做限制。支座101固定設置于軌枕或設置于安裝軌枕的路基。杠桿102包括第一端104和第二端105，減振終端103位于杠桿102的第一端104，且支座101沿杠桿102方向到杠桿102的第一端104的距離大于支座101沿杠桿102方向到杠桿102的第二端105的距離，杠桿102的第二端105用于連接鐵軌的底部，減振終端103用于對杠桿102的第一端104的振動幅度進行衰減。

本實施例中，減振終端103為用于可對振動中的杠桿102的振動幅度進行衰減，基于上述功能，減振終端103可以采用減振彈簧106、減振磁鐵裝置、彈性片110以及固定件111。當然地，減振終端103不僅僅可以采用減振彈簧106、減振磁鐵裝置、彈性片110以及固定件111，也可以采用其他的可用于對振動中的杠桿102振動幅度進行衰減的裝置，在此僅僅是舉例說明。

如圖2所示，當減振終端103采用減振彈簧106時，杠桿102的第一端104與減振彈簧106連接，且杠桿102的第一端104到減振彈簧106內徑的圓心的距離小于減振彈簧106的內徑的半徑。較佳地，杠桿102與減振彈簧106的軸心線的中點連接，這樣使得杠桿102的第一端104上下振動時受力大小相同，當杠桿102的第一端104向上移動壓縮減振彈簧106時，減振彈簧106會給杠桿102施加方向相反的力，從而減小杠桿102的振動幅度，同理可得杠桿102的第一端104向下移動壓縮減振彈簧106時，減振彈簧106減小杠桿102的振動幅度，從而減小了鐵軌的振動幅度。

如圖3所示，當減振終端103采用減振磁鐵裝置，且減振磁鐵裝置第一磁鐵107、第二磁鐵108以及第三磁鐵109時，其中，第三磁鐵109設置于杠桿102的第一端104，第一磁鐵107、第三磁鐵109以及第二磁鐵108按照從上到下的順序依次設置，第一磁鐵107的S極與第三磁鐵109的S極相對設置，第三磁鐵109的N極與第二磁鐵108的N極相對設置或第一磁鐵107的N極與第三磁鐵109的N極相對設置，第三磁鐵109的S極與第二磁鐵108的S極相對設置。

當杠桿102的第一端104向上移動靠近第一磁鐵107時，由于第三磁鐵109的靠近第一磁鐵107的一側的磁極的極性與第一磁鐵107的靠近第三磁鐵109的一側的磁極的極性相同，同性相斥，第一磁鐵107會給第三磁鐵109施加方向相反的力，從而減小杠桿102的振動幅度，同理可得杠桿102的第一端104向下移動靠近第二磁鐵108時，第一磁鐵107減小杠桿102的振動幅度，從而減小杠桿102的第二端105的振動幅度，從而減小了鐵軌的振動幅度，通過減小鐵軌的振動幅度，使得鐵軌不易被損壞，從而延長了鐵軌的使用壽命。

如圖4所示，當減振終端103采用彈性片110時，彈性片110的一端與杠桿102的第一端104連接，彈性片110的另一端固定。其中，彈性片110可采用不銹鋼彈性片110、塑料彈性片110。當杠桿102的第一端104向上移動給彈性片110施力使得彈性片110向上彎曲時，由于彈性片110具有一定的韌性會給杠桿102施加方向相反的力，從而減小杠桿102的振動幅度，同理可得杠桿102的第一端104向下移動給彈性片110施力使得彈性片110向下彎曲時，彈性片110會衰減杠桿102的的振動幅度，從而減小了鐵軌的振動幅度。

如圖5所示，減振終端103為固定件111，固定件111固定安裝于路基、橋梁與隧道壁上等非軌道結構。杠桿102為彈性梁，彈性梁的第一端104與固定件111連接。彈性梁在受到外力的作用會發送軸向和縱向的變形的桿件。當杠桿102的第一端104被鐵軌帶動向上移動時由于杠桿102的第一端104被固定件111固定，杠桿102會向下彎曲，從而為鐵軌施加方向相反的力，并且支座101沿杠桿102方向到杠桿102的第一端104的距離大于支座101沿杠桿102方向到杠桿102的第二端105的距離，從而較優的減小鐵軌的振動幅度，同理當杠桿102的第一端104被鐵軌帶動向下移動時由于杠桿102的第一端104被固定件111固定，杠桿102會向上彎曲，從而為鐵軌施加方向相反的力，并且支座101沿杠桿102方向到杠桿102的第一端104的距離大于支座101沿杠桿102方向到杠桿102的第二端105的距離，從而較優的減小鐵軌的振動幅度，從而減小了鐵軌的振動幅度。

彈性梁的表面涂覆有阻尼材料層，其中，阻尼材料層可采用橡膠層或泡沫塑料層。阻尼材料層可將固體機械振動能轉變為熱能而耗散的材料層，當鐵軌的動能轉化彈性梁發生形變機械能時，阻尼材料層可將固體機械振動能轉變為熱能而耗散，從而可進一步地減小鐵軌的振動幅度。

另外，如圖6所示，本實施例中，當減振終端103采用減振彈簧106時，將杠桿102采用彈性梁，彈性梁的表面涂覆有阻尼材料層，可以達到很強的減振效果。彈性梁的第一端104與減振彈簧106連接，且彈性梁的第一端104到減振彈簧106內徑的圓心的距離小于減振彈簧106的內徑的半徑。具體地，可通過減振彈簧106、彈性量以及阻尼層材料層可在不同的層面對鐵軌的振動幅度進行衰減，可以達到很強的減振效果，具體原理請參照上述的文字描述。

可以理解地，如圖7所示，作為另外一種實施方式，當減振終端103采用減振磁鐵裝置，且減振磁鐵裝置包括第一磁鐵107、第二磁鐵108以及第三磁鐵109時，將杠桿102采用彈性梁，彈性梁的表面涂覆有阻尼材料層，可以達到很強的減振效果。第三磁鐵109設置于彈性梁的第一端104，第一磁鐵107、第三磁鐵109以及第二磁鐵108按照從上到下的順序依次設置，第一磁鐵107的S極與第三磁鐵109的S極相對設置，第三磁鐵109的N極與第二磁鐵108的N極相對設置或第一磁鐵107的N極與第三磁鐵109的N極相對設置，第三磁鐵109的S極與第二磁鐵108的S極相對設置。具體地，可通過減振磁鐵裝置、彈性量以及阻尼層材料層可在不同的層面對鐵軌的振動幅度進行衰減，可以達到很強的減振效果，具體原理請參照上述的文字描述。

請參圖8，本發明實施例還提供了一種軌道減振系統，包括鐵軌112、多個軌枕113以及上述實施例所述的軌道減振裝置100，杠桿102的第二端105與鐵軌112的底部連接，杠桿102的第二端105與鐵軌112的底部的連接方式可以為接觸連接、固定連接以及鉸鏈連接，本實施例中優選鉸鏈連接。多個軌枕113均與鐵軌112的底部連接且均等距離間隔設置，杠桿102的第二端105與相鄰的兩個軌枕113的距離相等。由于每兩個軌枕113連線的中點為鐵軌112振動位移和振速最大的位置，因此將杠桿102的第二端105與鐵軌112與每兩個軌枕113連線的中點連接較佳。另外，在具體實施時，盡量將減振終端103設置于離鐵軌112較遠的路基，可避免減振終端103影響軌道結構的界限。

綜上，本發明實施例提供的軌道減振裝置與系統，在使用時，將杠桿102的第二端105與一鐵軌112的底部連接，當鐵軌112受到車輪載荷上下振動時帶動杠桿102的第二端105與第一端104上下振動，由于支座101沿杠桿102方向到杠桿102的第一端104的距離大于支座101沿杠桿102方向到杠桿102的第二端105的距離，因此，杠桿102的第一端104振動的振動位移大于第二端105振動的振動位移，減振終端103可通過對杠桿102的第一端104的振動幅度進行衰減，從而更好的實現減小杠桿102的第二端105的振動，由于杠桿102的第二端105和鐵軌112的底部連接，因此在減小杠桿102的第二端105振動的同時實現更好的減小了軌道的振動，并且減振效果良好。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。