專利名稱：鋼軌減震器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋼軌減震器。
背景技術：
移動鐵路車輛所產生的噪音是它們使用中的主要限制，其中它將限制操作人員在居住區(qū)安裝新線路，并將限制現有線路的速度和交通量。噪音往往主要是輪子/鋼軌界面的滾動噪音，該噪音部分由輪子的振動引起，部分由軌道的振動引起。
由于它們在使用期間承受非常高的瞬時載荷，并必須經得起該載荷，所以這些元件不可能選擇備選材料等。能夠吸收振動并因此降低噪音的材料將無法在使用中繼續(xù)存在任何有效的時間。已經使用彈性鋼軌扣件減少養(yǎng)路隊，并因此減小部件損傷和結構載荷振動(structure-borne)噪音。然而，由于它們往往減小軌道振動的衰減，所以對于軌道噪音具有負面效果。
EP628,660 A1公開了一軌條，其中將高質量密度的本體設置在低質量密度的可塑材料中。
我們的在先申請WO99/15732公開了一鋼軌減震器，它通過使用具有調到將進行吸收的噪音頻譜的兩倍頻率的諧振構件的減震器，適合于吸收鋼軌中較寬范圍的諧振頻率。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及提供一裝置，該裝置用于沿著EP 628,660 A1和WO99/15732所示系統(tǒng)的線路減小鋼軌系統(tǒng)所產生的軌道噪音，但是安裝更加簡單。
因此，我們提供鋼軌減震器，它包括可變形材料和伸長諧振構件，與可變形材料相比，該諧振構件為較硬的材料，并將尺寸加工成在鋼軌的振動頻率范圍內產生諧振頻率，其中該諧振構件包括從此延伸的夾子，從而將諧振構件和可變形材料保持在鋼軌上的位置中。
與粘合和固化過程相比，該夾子允許減震器在極短的時間內裝配到鋼軌上，并且與壓接過程相比，具有較大的可信度和較小的庫存。
諧振構件和可變形材料之間的關系對本發(fā)明不是至關重要的。如果需要，諧振構件可以嵌入到可變形材料中，或者通過封閉，或使表面暴露，或者該可變形材料可簡單地夾在諧振構件和鋼軌之間。
諧振構件是伸長的，并將通常沿著鋼軌延伸。然后，夾子最好在諧振構件下側的橫向延伸，意味著它能夠抓住鋼軌。該夾子能夠在其末端上具有配合構造，以與預先形成的配合裝置相配合，或者與位于鋼軌的相對側上的另一減震器的類似構造相配合。在后一種情況下，配合構造最好對稱使得兩個夾子相同。
也可以包括如WO99/15732(或其他)中所述的另一諧振構件。于是，該另一諧振構件最好將尺寸加工成在鋼軌的振動頻率范圍內產生不同諧振頻率。為了實現該目的，它能夠具有與第一諧振構件不同的輪廓。它能夠以和第一諧振構件相同的方式嵌入到可變形材料中。
該可變形材料最好處于伸長的形式和/或連續(xù)的形式。盡管通過材料選擇可以解決這些問題，但是簡單地由支承諧振構件的隔絕島(isolated island)組成的可變形材料可以不太堅固，并可以具有不適合傳遞振動的彈性屬性。
該可變形材料可以是粘彈性的和/或橡膠或橡膠狀材料。最好在成分上基本相同。
本發(fā)明也提供鋼軌，上述減震器固定到該鋼軌上。在這種鋼軌中，減震器最好定位在鋼軌上，從而覆蓋鋼軌的軌腹和底部之間的結合處。如果至少一個(或該)諧振構件是伸長的傾斜截面，最好具有與鋼軌頭部和底部的外表面之間的角度相匹配的角度，則將是有幫助的。


現在將參照附圖，利用例子描述本發(fā)明的實施例，其中附圖1示出了用夾子保持在位置上的已知鋼軌減震器；附圖2示出了組裝過程中本發(fā)明的減震器的剖視圖；
附圖3示出了安裝到位的本發(fā)明的減震器的透視圖；附圖4示出了安裝到位的備選減震器的剖視圖；附圖5示出了本發(fā)明所述減震器的透視圖。
附圖6a和6b示出了本發(fā)明的夾子的互鎖部件。
具體實施例方式
參照附圖1，示出了已知的鋼軌和減震器，其中鋼軌10包括較寬的底部12、軌腹14和增大的頭部16。如WO99/15732所述構造的減震器18位于底部/軌腹結合的每個側面上。它包括可變形材料的本體20，其中嵌入有兩個不同剖面輪廓的伸長桿22、24。這些桿22、24以不同頻率在鋼軌的振動頻率范圍內諧振，并且形成減震器18的組合本體20和桿22、24吸收來自鋼軌的較寬范圍的振動頻率，從而減小噪音產生。
然而，卻難以將減震器18固定到鋼軌10上。一種選擇是將減震器粘合到位置上或者將可變形材料固化到鋼軌上的位置中。這種方法產生良好的連接但是安裝時間較長。附圖1中所示的另一種選擇是使用C形夾子26，通過將其擠壓到位，使得減震器向下推到鋼軌上。該夾子安裝到減震器18的頂部表面和鋼軌底部12的下側上。然而，這并不安全，而且需要儲存大量部件。
附圖2示出了備選設計。鋼軌10寬松地裝配有減震器50，該減震器包括一塊可變形材料52，處于伸長鐵桿形式的諧振構件54嵌入到該可變形材料中。第二諧振構件56設置成不同剖面輪廓的另一伸長桿的形式。它在一側上具有條帶58，該條帶由可變形材料制成并從相對側，即一個或最好是數個夾子60延伸。在這種情況下，夾子為基本C形輪廓，并從桿56相隔一段距離開始延伸?；蛘?，夾子可以是沿著諧振構件的長度連續(xù)。它們的尺寸加工成使得，當桿56位于塊52的上表面上時，C形夾子60的遠端壓靠在鋼軌底部的下側上。用這種方法，一旦桿56到位，就形成已經由夾子60保持到位的兩個諧振減震器。
如附圖2中所示，第一諧振器54嵌入到可變形材料52中，使得只有該諧振器的一個表面暴露。它位于可變形材料52的外表面上，并因此在第一諧振器54和鋼軌10之間和減震器50的上表面上具有一層可變形材料。于是，當第二諧振器56裝配到位時，上表面上的層位于第一諧振器54和第二諧振器56之間。
當然也可能采用備選設置。例如，延伸的變形材料層58可能覆蓋第二諧振器56的下側，而不是位于第一諧振器54的上表面上的變形材料層上或加在它上面。
附圖3示出了伸長諧振器54、56和兩個夾子60的剖視圖，該夾子從第二諧振器56的外表面開始延伸，還示出了C形結構，該C形結構使其下邊緣延伸到鋼軌底部12下面。如附圖3中所示，該夾子具有一輪廓，它包括提供鋼軌底部12所需間隙的向外延伸部分62，和覆蓋第二減震器56和固定點之間距離的向下延伸部分64，該固定點在這種情況下是鋼軌底部12的下表面，還包括與位于鋼軌底部12的下側的固定點相配合的向內延伸部分66。
附圖3還示出了固定到第二諧振器上的可變形材料58，使部件68在第二諧振器56的上表面上延伸。變形材料的這個部件不希望在減震器的振動吸收屬性中起到主要作用，但是可以提供裝飾效果，并提供環(huán)境保護措施。
附圖4示出了在鋼軌10的一側上固定到位的三體系統(tǒng)(three-mass system)100。第一諧振構件102和第二諧振構件104嵌入到可變形材料106中。第三諧振構件108位于可變形材料106上，并具有一個或多個夾子110，該夾子延伸到鋼軌底部12下面。這些夾子將第三諧振構件108朝鋼軌底部12彈性推動，并因此將第一諧振構件102和第二諧振構件104限定，以將減震器100在鋼軌上保持到位。在第三諧振構件108的一端和鋼軌10之間設置有小間隙，以允許第三諧振構件振動。這當然能夠用一層可變形材料替代，但是通過使用間隙就避免了制造步驟。振動仍然將經過嵌入有第一諧振器102和第二諧振器104的可變形材料106傳遞到第三諧振器108上。
三個諧振器102、104、108都是不同橫截面輪廓，因此產生具有多個諧振頻率的系統(tǒng)。實際中，如果需要，或者如果只需要單個或兩個頻率的減震器的話，則某些諧振器可以匹配。
在附圖4中，標準單體減震器(single-mass damper)112設置在鋼軌的第二側上。該減震器的減振頻率可以與三體減震器100的減振頻率相同，或者可以是第四頻率。這當然能用此處所述的單體、雙體(double mass)或三體減震器替代。
附圖5示出了減震器120，它包括嵌入到可變形材料124中的諧振器122，并(在這種情況下)具有兩個夾子126，這兩個夾子從諧振器122延伸，以將諧振器夾到位置上。可以再次調整夾子的尺寸，以適應特殊設置。另一塊可變形材料(未示出)可以設置在將夾到位置上的諧振器122下面。這塊可變形材料能夠包含調諧成相同頻率或其它頻率的另外諧振器。如果沒有這塊可變形材料，則諧振器122下面的這層可變形材料可能是有用的。
附圖6a和6b示出了夾子的修改形式，該夾子可應用于上述任一各種減震器。夾子的尖端128(參見附圖5)將垂直地位于鋼軌底部下面。在夾住的減震器裝配到鋼軌的任意一側上的位置處，將有彼此面對的兩個這種夾子。如附圖6a中所示，這些夾子可以形成有適合于鎖定到一起的配合構造130a、130b。在附圖6a和6b中，從上面示出的夾子是對稱的，于是兩個部件同樣具有明顯的優(yōu)點。包括附圖6a和6b的半燕尾槽形的凸輪輪廓在內，寬范圍的配合構造是合適的。
用于上述部件的材料可以是具有適當屬性的任何合適的材料。由于橡膠或橡膠狀材料具有合適的粘彈性屬性，所以可變形材料最好是橡膠或橡膠狀材料。盡管如向下延伸部件64之類的夾子的部件可以是如尼龍或如塑料/鐵混合物的混合物之類的不太堅硬的材料，其余部分是合適的含鐵材料，如鐵。
本發(fā)明所述減震器具有數個優(yōu)點。尤其是；●夾子裝置代替了粘合，從而減少了安裝時間●調諧減震器能夠根據需要具有兩個或以上的部分●當鋼軌壽命終結時，可取下減震器
●可以取下減震器，用于鋼軌維護●減震器可以比已知設計更寬，以位于枕木之間●由于它們能夠取下用于填實操作，所以盡管仍然需要考慮如磨損的軌道/磨損的輪子之類的其他設備之間的間隙，但是減震器可以比現有設計更高當然應當理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對上述實施例做出多種改變。
權利要求
1.一種鋼軌減震器，包括可變形材料和伸長諧振構件，與可變形材料相比，該諧振構件是較硬的材料，并將尺寸加工成在鋼軌的振動頻率范圍內產生諧振頻率；其中諧振構件包括從它開始延伸的夾子，從而將諧振構件和可變形材料保持在鋼軌上的位置上。
2.如權利要求1所述的減震器，其特征在于，該諧振構件嵌入到可變形材料中。
3.如權利要求2所述的減震器，其特征在于，該諧振構件封閉在可變形材料中。
4.如權利要求2所述的減震器，其特征在于，諧振構件的表面是暴露的。
5.如前述權利要求中的任意一項所述的減震器，其特征在于，夾子橫向于諧振構件延伸。
6.如前述權利要求中的任意一項所述的減震器，其特征在于，通過與鋼軌的下側配合，夾子適合于將諧振構件和可變形材料保持在鋼軌上的位置上。
7.如前述權利要求中的任意一項所述的減震器，其特征在于，夾子在其末端上具有配合構造。
8.如權利要求7所述的減震器，其特征在于，適合與位于鋼軌的一側上，其中該配合構造適合于和位于鋼軌的相對側上的另一減震器的類似構造相配合。
9.如權利要求8所述的減震器，其特征在于，該配合構造為對稱的，從而兩個夾子是相同的。
10.如前述權利要求中的任意一項所述的減震器，其特征在于，包括另一諧振構件。
11.如權利要求10所述的減震器，其特征在于，所述另一諧振構件的尺寸加工成在鋼軌的振動頻率范圍內產生不同諧振頻率。
12.如權利要求10所述的減震器，其特征在于，所述另一諧振構件具有與第一諧振構件不同的輪廓。
13.如權利要求10至12中任意一項所述的減震器，其特征在于，該諧振構件嵌入到可變形材料中。
14.如權利要求13所述的減震器，其特征在于，該諧振構件封閉在可變形材料中。
15.如權利要求13所述的減震器，其特征在于，該諧振構件的表面是暴露的。
16.如前述權利要求中的任意一項所述的減震器，其特征在于，該可變形材料處于伸長形式。
17.如權利要求16所述的減震器，其特征在于，該可變形材料是連續(xù)的。
18.如前述權利要求中的任意一項所述的減震器，其特征在于，該可變形材料是粘彈性的。
19.如前述權利要求中的任意一項所述的減震器，其特征在于，該可變形材料是橡膠或橡膠狀材料。
20.如前述權利要求中的任意一項所述的減震器，其特征在于，該可變形材料的成分是基本均一的。
21.一種鋼軌，該鋼軌上固定有前述任意一項權利要求所述的減震器。
22.如權利要求21所述的鋼軌，減震器定位在鋼軌上，覆蓋鋼軌的軌腹和軌底之間的結合處。
23.如權利要求21或22所述的鋼軌，其特征在于，至少一個諧振構件為伸長的傾斜部分。
24.如權利要求23所述的鋼軌，其特征在于，該傾斜角度與軌頭和軌底的外表面之間的角度相匹配。
25.基本如此處參照附圖所描述的和/或附圖中所說明的減震器。
全文摘要
鋼軌(10)的減震器(18)包括可變形材料(20)和伸長諧振構件(20，24)，與可變形材料相比，該諧振構件為較硬材料，并將尺寸加工成在鋼軌的振動頻率范圍內產生諧振頻率，其中諧振構件包括從它開始延伸的夾子(26)，從而將諧振構件和可變形材料保持在鋼軌上的位置中。夾子最好在諧振構件的橫向延伸以夾緊鋼軌的下側。該夾子能夠在其末端具有配合構造，以與位于鋼軌的相對側上的另一減震器的類似構造相配合。
文檔編號E01B9/62GK1774542SQ200480009892
公開日2006年5月17日 申請日期2004年2月27日 優(yōu)先權日2003年3月5日
發(fā)明者D·法林頓 申請人:克里斯英國有限公司