一種基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，包括金屬彈簧，還包括磁性部件、油阻尼部件和其他輔助部件。其中，磁性部件包括鐵磁體、磁體和支板，油阻尼部件包括活塞、液缸、粘滯液體、濾液板和油封，其他輔助部件包括擋板、限位板、底板等。先將磁體通過粘接或螺栓連接通過支板置于多功能套筒的內(nèi)壁；然后將鐵磁體、金屬彈簧和油阻尼部件組合；最后再通過上部限位板和頂板將組合部件卡在多功能套筒內(nèi)部，形成了基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置整體。本發(fā)明通過磁性和油阻尼部件聯(lián)合耗能，使低頻情況的隔振效果得到了極大提升。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用軌道交通減振降噪要求較高的特殊減振地段。
【專利說明】
一種基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，屬于振動及噪聲控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市的不斷擴(kuò)大，地鐵已成為解決城市交通擁堵的重要手段。到目前為止，中國有20多個城市正在建設(shè)自己的地鐵軌道線路，總投資金額超過6000億元人民幣。然而，那些橫跨人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市中心的地鐵線路，在其長期運營過程中帶來了振動和噪聲等環(huán)境污染問題，不僅危及到了周圍建筑物和精密儀器設(shè)備的安全，還間接影響了周圍居民的日常生活和身體健康。
[0003]浮置式軌道結(jié)構(gòu)是由鋼筋混凝上道床板與彈性支座組成的質(zhì)量彈簧系統(tǒng)，通過減振彈簧元件將鋼筋混凝土道床板懸浮起來，形成一種具有較高減振效果的軌道型式，其減振降噪效果比碎石道床軌道減少15_25dB，已經(jīng)成為軌道交通減振要求較高的地段最優(yōu)選擇的軌道結(jié)構(gòu)。但對于車輛運行引起低頻振動，特別是當(dāng)激勵頻率等于或接近浮動板軌道系統(tǒng)的自振頻率，振動并不能有效地減少，甚至有可能被放大，從而難以在更寬的頻率范圍的提尚輪軌隔振性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決輪軌低頻振動時浮置板軌道隔振效果差的問題，而提出一種基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，其包括金屬彈簧、磁性部件、油阻尼部件和其他輔助部件。其原理是:通過金屬彈簧伸縮、油阻尼部件中液體流過通孔產(chǎn)生阻尼力、磁體切割磁感線做功共同過濾和衰減上部結(jié)構(gòu)傳來的能量。相對于普通鋼彈簧隔振器，該裝置能在低頻振動情況下改變系統(tǒng)的阻尼，耗散更多能量，極大提升隔振效果。本發(fā)明適用于地鐵軌道、敏感建筑地板或設(shè)備基礎(chǔ)的隔振，特別適用于浮置板的隔振，當(dāng)然也可廣泛應(yīng)用于高架輕軌、高速鐵路等軌道交通領(lǐng)域的隔振。
[0005]本發(fā)明提出的一種基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，包括金屬彈簧11、多功能套筒I和底板12，其中:還包括磁性部件和油阻尼部件;其特征在于:
磁性部件包括支板13、磁體9和鐵磁體6，若干個支板13設(shè)置于多功能套筒I的內(nèi)壁上，支板13分為上板和下板磁體9位于多功能套筒I內(nèi)，且固定于相鄰的上板和下板之間；鐵磁體6底部通過粘接或螺栓連接在底板12上；
油阻尼部件包括液缸4、粘滯液體10、活塞8、油封3和濾液板5;所述油阻尼部件位于多功能套筒I內(nèi)，濾液板5固定于活塞8—端，活塞8連接濾液板5的一端插入液缸4內(nèi)，活塞8和液缸4缸口連接處設(shè)置油封3進(jìn)行密封，液缸4內(nèi)填充粘滯液體10;液缸4底部和鐵磁體6頂部通過粘接或螺栓連接在一起；
金屬彈簧11上部和下部分別與活塞8和鐵磁體6上部連接；
活塞8上方設(shè)置限位板7，限位板7的兩側(cè)擱置于多功能套筒I內(nèi)壁相對的兩塊支板13上，限位板7上方設(shè)置有頂板2，頂板2兩端固定于多功能套筒I上;油阻尼部件通過上部限位板7和頂板2卡在多功能套筒I內(nèi)部，形成了基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置整體。
[0006]本發(fā)明中，多功能套筒I為圓筒狀結(jié)構(gòu)，支板13的上板和下板，形狀相同，截面形狀可為圓形、橢圓形、半圓形、半橢圓形、長方形或其他多邊形，材質(zhì)可為奧氏鋼或鋁等非磁性金屬;上板和下板先通過焊接或螺栓連接在多功能套筒I內(nèi)壁上，然后在以多功能套筒I中軸線為對稱位置以同樣工藝安裝上板和下板。
[0007]本發(fā)明中，所述支板13的上板和下板可穿過多功能套筒I壁并伸出多功能套筒I夕卜壁一定距離，伸出部分形狀可為圓形、橢圓形、半圓形、半橢圓形、長方形或其他多邊形中任一種。
[0008]本發(fā)明中，磁體9頂部和底部通過粘結(jié)或螺栓與支板13的上板和下板連接，并緊貼置于多功能套筒I內(nèi)壁，以多功能套筒I中軸線為對稱位置，安裝磁體9，所述磁體9形狀可為圓柱體、橢圓柱體、半圓柱體、半橢圓柱體、長方體或其他多面體中任一種，磁體9材料可為鐵氧體、釹鐵硼、釤鈷、鋁鎳鈷或鐵鉻鈷等磁體中任一種。
[0009]本發(fā)明中，鐵磁體6可為圓柱體、長方體或?qū)ΨQ的多面體，材質(zhì)可為鐵、鈷、鎳及其合金等中任一種。
[0010]本發(fā)明中，液缸4橫截面可為圓形、橢圓形、半圓形、矩形或其他多邊形中任一種，材質(zhì)可為奧氏鋼或鋁等非磁性金屬;粘滯液體10可為硅油等材料。
[0011 ]本發(fā)明中，活塞8由上部粗短體和下部細(xì)長體連接而成，上部粗短體截面可為圓形、橢圓形、半圓形、矩形或其他多邊形中任一種，材質(zhì)可為銅、鋁等非磁性金屬，下部細(xì)長體的截面形狀同伸入液缸4缸口，材料可為鋼、鐵、鋁、鈷、鎳等金屬。
[0012]本發(fā)明中，油封3材質(zhì)可為天然橡膠或人工聚合物，位于液缸4缸口處并套在活塞8外圍。
[0013]本發(fā)明中，濾液板5四周緊貼液缸4內(nèi)壁，其上有至少開有I個通孔，截面形狀同液缸4橫截面，材質(zhì)可為鋼、鐵、鋁、鈷或鎳等金屬中任一種。其主要功能是通過液體流過通孔產(chǎn)生阻尼力。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
(I)在低頻振動情況下改變系統(tǒng)的阻尼，有效抑制共振峰值。
[0015](2)耐久性好，減振性能不隨時間而降低，可靠度高，易用于惡劣環(huán)境。
[0016](3)通過將金屬彈簧、磁性部件、油阻尼部件結(jié)合在一起，可以更好的緩沖軌道動力沖擊，耗散更多能量，其減振效果遠(yuǎn)超過現(xiàn)有鋼彈簧隔振器。
[0017]( 4)所用材料成本低廉，構(gòu)造簡單、加工方便，便于更換。
[0018](5)可廣泛應(yīng)用軌道交通減振降噪要求較高和特殊減振地段。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置立體圖；
圖2是本發(fā)明基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置剖面圖；
圖3是本發(fā)明擋板立體圖；
圖4是本發(fā)明限位板立體圖；
圖5是本發(fā)明多功能套筒立體圖； 圖6是本發(fā)明多功能套筒剖面圖；
圖7是本發(fā)明油阻尼部件活塞和濾液板立體圖；
圖8是本發(fā)明油阻尼部件液缸立體圖；
圖9是本發(fā)明油阻尼部件液缸剖面圖；
圖10是本發(fā)明金屬彈簧立體圖；
圖11是本發(fā)明磁性部件導(dǎo)體和磁體立體圖；
圖12是本發(fā)明底板立體圖；
圖中標(biāo)號:I為多功能套筒、2為擋板、3為油封、4為液缸、5為濾液板、6為鐵磁體、7為限位板、8為活塞、9為永磁體、1為粘滯材料、11為鋼彈簧、12為底板、13為支板。
【具體實施方式】
[0020]下面通過實施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0021]實施例1:
如圖1-6所示，本發(fā)明為一種基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，包括多功能套筒
1、擋板2、油封3、液缸4、濾液板5、鐵磁體6、限位板7、活塞8、永磁體9、粘滯材料10(采用硅油)、鋼彈簧11、底板12、支板13。
[0022]活塞8上部為厚圓板，下部為細(xì)圓柱形桿，先在圓形濾液板5上打四個上下通孔，將活塞8下端與濾液板5焊接成一體;然后將該一體結(jié)構(gòu)下部深入一端開口的圓柱體液缸4內(nèi)，使得濾液板5和活塞8的下部細(xì)圓柱桿的一半長度位于液缸4內(nèi)；再用兩空心半圓板(外徑與液缸4截面相同、內(nèi)徑略大于活塞8下桿直徑)與液缸4開口端對稱焊接，使半圓板弧邊與液缸4開口端邊緣連接、兩半圓板直邊相連，形成上部開小口的液缸4，從而活塞8與液缸4上部小口周圍一圈圓環(huán)縫，然后將硅油通過圓環(huán)縫注入液缸4內(nèi)，并通過油封3使得液缸4成為密封結(jié)構(gòu)，從而形成油阻尼部件。
[0023]將液缸4下部通過粘接或螺栓連接等工藝與圓柱鐵磁體6緊固相連，將鐵磁體6下部通過螺栓穿過底板12中心并固定，然后將鋼彈簧11上端和下端通過螺栓分別與活塞8上部厚圓板和鐵磁體6連接固定，這樣將金屬彈簧、油阻尼部件和導(dǎo)磁材料組成一體。
[0024]將三組方形支板13(每組2個)對稱焊接在多功能套筒I壁上(焊穿)，并使半圓形支板13板端凸出多功能套筒I外壁一定距離，第一組支板頂面與多功能套筒I平齊，其余二組支板的上下板之間凈距等于永磁體9的高度。然后將兩個永磁體9置于支板13上、下板(多功能套筒I內(nèi)壁)之間，并將其上、下兩端分別通過螺栓固定于多功能套筒I上、下板上。
[0025]把已經(jīng)連為一體的活塞8、濾液板5、油缸4、鐵磁體6、鋼彈簧11、底板12放入多功能套筒I內(nèi)，然后將圓形上部限位板7放在活塞8上部厚圓板上，再將邊緣弧形的長條狀頂板2下部置于上部限位板7上，同時使頂板2上部卡在第一組支板下端，形成了基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置整體。
[0026]以上是本發(fā)明的典型實例，本發(fā)明的實施不限于此。
【主權(quán)項】
1.一種基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，包括金屬彈簧(11)、多功能套筒(I)和底板(12)，其特征在于:還包括磁性部件和油阻尼部件;其特征在于: 磁性部件包括支板(13)、磁體(9)和鐵磁體(6)，若干個支板(13)設(shè)置于多功能套筒(I)的內(nèi)壁上，支板(13)分為上板和下板磁體(9)位于多功能套筒(I)內(nèi)，且固定于相鄰的上板和下板之間;鐵磁體(6)底部通過粘接或螺栓連接在底板(12)上； 油阻尼部件包括液缸(4)、粘滯液體(10)、活塞(8)、油封(3)和濾液板(5);所述油阻尼部件位于多功能套筒(I)內(nèi)，濾液板(5)固定于活塞(8)—端，活塞(8)連接濾液板(5)的一端插入液缸(4)內(nèi)，活塞(8)和液缸(4)缸口連接處設(shè)置油封3進(jìn)行密封，液缸(4)內(nèi)填充粘滯液體(10);液缸(4)底部和鐵磁體(6)頂部通過粘接或螺栓連接在一起;濾液板(5)四周緊貼液缸(4)內(nèi)壁，其上有至少開有I個通孔； 金屬彈簧(11)上部和下部分別與活塞(8)和鐵磁體(6)上部連接； 活塞(8)上方設(shè)置限位板(7)，限位板(7)的兩側(cè)擱置于多功能套筒(I)內(nèi)壁相對的兩塊支板(13)上，限位板(7)上方設(shè)置有頂板(2)，頂板(2)兩端固定于多功能套筒(I)上;油阻尼部件通過上部限位板(7)和頂板(2)卡在多功能套筒(I)內(nèi)部，形成了基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置整體； 通過金屬彈簧伸縮、油阻尼部件中粘滯液體流濾液板上的通孔產(chǎn)生阻尼力、磁體切割磁感線做功共同過濾和衰減上部列車荷載傳來的能量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，其特征在于:多功能套筒(I)為圓筒狀結(jié)構(gòu)，支板(13)的上板和下板，形狀相同，截面形狀為圓形、橢圓形、半圓形、半橢圓形、長方形或其他多邊形，材質(zhì)為奧氏鋼或鋁非磁性金屬；上板和下板先通過焊接或螺栓連接在多功能套筒(I)內(nèi)壁上，然后在以多功能套筒(I)中軸線為對稱位置以同樣工藝安裝上板和下板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，其特征在于:所述支板(13)的上板和下板穿過多功能套筒(I)外壁，并伸出多功能套筒(I)外壁一定距離，伸出部分形狀為圓形、橢圓形、半圓形、半橢圓形、長方形或其他多邊形中任一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，其特征在于:磁體(9)頂部和底部通過粘結(jié)或螺栓與支板(13)的上板和下板連接，并緊貼置于多功能套筒(I)內(nèi)壁，以多功能套筒(I)中軸線為對稱位置，安裝磁體(9)，所述磁體(9)形狀為圓柱體、橢圓柱體、半圓柱體、半橢圓柱體、長方體或其他多面體中任一種，磁體(9)材料為鐵氧體、釹鐵硼、釤鈷、鋁鎳鈷或鐵絡(luò)鈷中任一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，其特征在于:鐵磁體(6)為圓柱體、長方體或?qū)ΨQ的多面體，材質(zhì)為鐵、鈷、鎳及其合金中任一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，其特征在于:液缸(4)橫截面為圓形、橢圓形、半圓形、矩形或其他多邊形中任一種，材質(zhì)為奧氏鋼或鋁非磁性金屬;粘滯液體(1)為娃油材料。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，其特征在于:活塞(8)由上部粗短體和下部細(xì)長體連接而成，上部粗短體截面為圓形、橢圓形、半圓形、矩形或其他多邊形中任一種，材質(zhì)為銅、鋁非磁性金屬，下部細(xì)長體的截面形狀同伸入液缸(4)缸口，材料為鋼、鐵、招、鉆、銀金屬。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，其特征在于:油封3材質(zhì)為天然橡膠或人工聚合物，位于液缸(4)缸口處并套在活塞(8)外圍。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性和油阻尼材料的復(fù)合隔振裝置，其特征在于:濾液板(5)截面形狀同液缸(4)內(nèi)橫截面，材質(zhì)為鋼、鐵、鋁、鈷或鎳金屬中任一種。
【文檔編號】E01B1/00GK106087612SQ201610552327
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】周穎, 賈堅, 陳瑾, 劉傳平, 謝小林, 張志彬
【申請人】同濟(jì)大學(xué), 同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司