一種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及高速列車減振降噪設(shè)計領(lǐng)域，具體地說是一種含割縫的高頻降噪約束 阻尼車輪。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速鐵路近年來發(fā)展迅猛，隨之產(chǎn)生的噪聲污染越來越嚴重。列車高速行進時，輪 軌系統(tǒng)噪聲是列車的主要噪聲源。輪軌系統(tǒng)中的軌枕、鋼軌和車輪在不同頻率范圍內(nèi)噪聲 貢獻各不相同：低于300Hz，軌枕是主要噪聲源;在500HZ-2000化范圍內(nèi)，鋼軌噪聲占主導(dǎo)作 用;高于2000化時，車輪噪聲最為重要。隨著列車運行速度提高，高頻噪聲愈加明顯，因此針 對性地抑制高頻段車輪的噪聲福射尤為重要。
[0003] 現(xiàn)有的降低車輪振動噪聲的方式有:一是對車輪形狀進行優(yōu)化，該種車輪降噪效 果明顯。但由于車輪運行過程受力情況較為復(fù)雜，形狀優(yōu)化未必對車輪力學(xué)性能有益，再加 上對現(xiàn)有車輪的改造 W及其他方面的限制，導(dǎo)致形狀優(yōu)化車輪難W推廣。二是將車輪設(shè)計 為彈性車輪，由于在車輪中間添加了橡膠材料，工藝參數(shù)非常復(fù)雜，且考慮到安全問題，并 不適用于高速列車。Ξ是為車輪安裝動力吸振器等阻尼裝置，但因減振頻段與阻尼裝置共 振頻率有關(guān)，所W減振頻段非常有限。四是在車輪表面粘貼約束阻尼層，通過阻尼層產(chǎn)生拉 壓、剪切變形將車輪振動的機械能轉(zhuǎn)化為熱能，從而抑制車輪振動。該方法適用頻段廣，且 制作工藝簡單，不需要對車輪形狀進行改造，具有很好的應(yīng)用前景。目前現(xiàn)有的約束阻尼層 車輪在高頻段減振降噪效果還有待進一步提高，且一旦局部損壞需要整體更換，維護費用 較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)上述提出的現(xiàn)有約束阻尼層車輪在高頻段減振降噪效果有待提高W及局部 損壞需要整體更換等技術(shù)問題，而提供一種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：
[0006] -種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪，包括標準車輪和位于所述標準車輪至少一 側(cè)的約束阻尼層，即所述約束阻尼層位于所述標準車輪的內(nèi)側(cè)或外側(cè)或內(nèi)外兩側(cè)，所述約 束阻尼層包括粘結(jié)為一體的阻尼層和約束層，所述約束層通過所述阻尼層與所述標準車輪 粘結(jié)，所述阻尼層具有多條割縫I，所述約束層具有與所述割縫I相對應(yīng)的割縫Π 。
[0007] 所述一種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪包括所述標準車輪和位于所述標準車 輪外側(cè)的所述約束阻尼層。
[000引所述一種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪包括所述標準車輪和分別位于所述標 準車輪兩側(cè)的所述約束阻尼層。
[0009]所述標準車輪包括輪輛，輪福和輪穀，所述輪福的兩側(cè)均具有W所述標準車輪的 軸線為軸的環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽的槽底與所述標準車輪的軸線垂直，所述槽底的兩側(cè) 具有內(nèi)凹的弧形槽壁，所述環(huán)形凹槽的內(nèi)徑等于所述輪穀的外徑，所述環(huán)形凹槽的外徑等 于所述輪輛的內(nèi)徑，所述約束阻尼層的內(nèi)徑大于所述環(huán)形凹槽的內(nèi)徑，所述約束阻尼層的 外徑等于所述環(huán)形凹槽的外徑，所述阻尼層與所述環(huán)形凹槽粘結(jié)并貼合。
[0010] 所述割縫I沿所述標準車輪的周向均勻分布，所述割縫Π 與所述割縫I相對應(yīng)。
[0011] 所述割縫I的長度方向與所述標準車輪的半徑方向相一致，所述割縫I貫穿所述阻 尼層的上下表面；
[0012] 所述割縫Π 的長度方向與所述標準車輪的半徑方向相一致，所述割縫Π 貫穿所述 約束層的上下表面。
[OOU]所述害纖I的寬度為0.1-lmm，所述害纖Π 的寬度為0.1-lmm。
[0014]所述阻尼層的厚度均勻一致，所述約束層的厚度均勻一致。
[001引本發(fā)明具有W下優(yōu)點：
[0016] 1、高頻階段，輪福振動劇烈，標準車輪振動模態(tài)較為豐富，通過對約束層和阻尼層 進行一定數(shù)量的割縫處理，可W提高割縫處阻尼層的剪切耗能，使得高頻階段標準車輪的 結(jié)構(gòu)損耗因子大幅提高，在2000化^上頻段，與未割縫的約束阻尼車輪相比，本發(fā)明的一種 含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪表面節(jié)點的平均位移能夠降低2dB-5dB (定義： i；'(dB) = 101og(U W,,,)，其中U表示結(jié)構(gòu)平均位移，Uref為參考位移，一般取Im)。
[0017] 2、本車輪是在約束阻尼車輪的基礎(chǔ)上，只對約束層和阻尼層進行割縫處理，便可 更好地抑制高頻段車輪的振動，大幅減少車輪高頻階段噪聲的產(chǎn)生，不需要額外增加約束 阻尼車輪的重量，也無需對車輪形狀結(jié)構(gòu)進行改造，割縫操作簡單，實施推廣容易。
[0018] 3、相較于未處理的約束阻尼車輪，本發(fā)明的一種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪 的約束層和阻尼層被分割成不同區(qū)域，在后期檢測、維修時，只需更換損壞的某一區(qū)域的約 束層和阻尼層即可，維護更加省時方便，且有利于節(jié)省材料。
[0019] 基于上述理由本發(fā)明可在高速列車減振降噪設(shè)計等領(lǐng)域廣泛推廣。
【附圖說明】
[0020] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0021] 圖1是本發(fā)明的【具體實施方式】中標準車輪的外側(cè)示意圖。
[0022] 圖2是本發(fā)明的【具體實施方式】中標準車輪的內(nèi)側(cè)示意圖。
[0023] 圖3是本發(fā)明的【具體實施方式】中阻尼層的正視圖。
[0024] 圖4是本發(fā)明的【具體實施方式】中阻尼層的后視圖。
[0025] 圖5是本發(fā)明的【具體實施方式】中約束層的正視圖。
[0026] 圖6是本發(fā)明的【具體實施方式】中約束層的后視圖。
[0027] 圖7是本發(fā)明的實施例1中的一種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪的爆炸示意圖。
[0028] 圖8是本發(fā)明的實施例2中的一種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪的爆炸示意圖。
[0029] 圖9是本發(fā)明的【具體實施方式】中標準車輪的剖視圖。
[0030] 圖10是本發(fā)明的實施例1中的一種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪的剖視圖。
[0031] 圖11是本發(fā)明的實施例2中的一種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪的剖視圖。
[0032] 圖12是本發(fā)明的實施例1中未割縫約束阻尼車輪與實施例1中一種含割縫的高頻 降噪約束阻尼車輪的振幅-頻率響應(yīng)曲線對比圖。
[0033] 圖13是本發(fā)明的實施例2中未割縫約束阻尼車輪與實施例2中一種含割縫的高頻 降噪約束阻尼車輪的振幅-頻率響應(yīng)曲線對比圖。
【具體實施方式】
[0034] 實施例1
[0035] 如圖1-7,圖9和圖10所示，一種含割縫的高頻降噪約束阻尼車輪，包括所述標準車 輪1和位于所述標準車輪外側(cè)的所述約束阻尼層，所述約束阻尼層包括粘結(jié)為一體的阻尼 層2和約束層3,所述約束層3通過所述阻尼層2與所述標準車輪1粘結(jié)，所述阻尼層2具有10 條割縫121，所述約束層3具有與所述割縫121相對應(yīng)的割縫Π 31。
[0036] 所述標準車輪1包括輪輛11，輪福12和輪穀13,所述輪福12的兩側(cè)均具有W所述標 準車輪1的軸線為軸的環(huán)形凹槽121，所述環(huán)形凹槽121的槽底1211與所述標準車輪1的軸線 垂直，所述槽底1211的兩側(cè)具有內(nèi)凹的弧形槽壁1