申请/专利权人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所;中国铁道科学研究院集团有限公司

申请日：2019-07-12

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN110284375B

主分类号：E01B1/00

分类号：E01B1/00;E01B19/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.10.29#实质审查的生效;2019.09.27#公开

摘要：本发明提供了一种轨道系统，包括浮置板、承轨台、扣件组件、钢轨和高静低动刚度特性的隔振器，承轨台浇筑在浮置板上，扣件组件将钢轨固定在承轨台上，隔振器的正刚度组件包括座体和设置在座体的腔体内的第一弹性件，座体的底部设置在基础上；支撑部与第一弹性件的上端抵接；浮动部浇筑在浮置板内，浮置板与基础之间具有间隙；负刚度组件包括相互配合的弹性部和承载部，弹性部与支撑部和或浮动部连接，承载部与座体连接；浮动部在承受载荷时，弹性部向承载部施加的作用力的方向相对第一弹性件的弹力的方向倾斜或垂直设置。通过该技术方案，能够提高隔振器以及轨道系统的隔振频率范围和低频减振效果，控制列车经过轨道系统时的动态位移。

主权项：1.一种轨道系统，其特征在于，包括浮置板81、承轨台82、扣件组件83、钢轨84和高静低动刚度特性的隔振器，所述承轨台82浇筑在所述浮置板81上，所述扣件组件83将所述钢轨84固定在所述承轨台82上，所述隔振器包括：正刚度组件10，所述正刚度组件10包括座体11和设置在所述座体11的腔体内的第一弹性件12，所述座体11的底部设置在基础85上；支撑部20，所述支撑部20与所述第一弹性件12的上端抵接；浮动部30，所述浮动部30与所述支撑部20配合连接，所述浮动部30浇筑在所述浮置板81内，所述浮置板81与所述基础85之间具有间隙；负刚度组件，所述负刚度组件包括相互配合的弹性部40和承载部50，所述弹性部40与所述支撑部20和或所述浮动部30连接，所述承载部50与所述座体11连接；所述浮动部30在承受载荷并压缩所述第一弹性件12的情况下，所述弹性部40向所述承载部50施加的作用力的方向相对所述第一弹性件12的弹力的方向倾斜或垂直设置；所述基础85包括以下至少之一：地面基础、隧道基础、桥梁基础；所述弹性部40包括第二弹性件41和与所述第二弹性件41连接的第一推动件42，所述第二弹性件41处于压缩状态，所述第一推动件42与所述承载部50抵接。

全文数据：轨道系统技术领域本发明涉及轨道系统减振降噪技术领域，具体而言，涉及一种轨道系统。背景技术轨道系统的低频隔振是轨道交通隔振领域一大研究热点和难点。结构振动控制根据是否需要外部能源输入可分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制，采用主动控制隔振和半主动控制隔振两种技术很好地隔离低频振动，但是其结构复杂，占用空间较大，制造成本高，均需要外界提供能量，且存在不稳定和电磁污染等问题。相比之下，传统的被动隔振结构简单、易于实现、工作可靠、不会额外消耗外界的能量，但是当其结构一旦确定，其固有频率就被确定，只有当激励频率大于隔振系统固有频率的特定倍数才能起到隔振效果。一般情况下被动隔振可较好地隔离中、高频振动，但隔离低频振动的能力较差。根据隔振系统自身特性和描述振动的数学模型的不同，隔振系统又可分为线性隔振系统和非线性隔振系统。其中，线性隔振系统是指质量保持不变，但其弹性力和阻尼力与运动参数成线性关系的系统，其数学模型可以用线性常系数常微分方程表示。而不属于线性隔振系统的系统即为非线性隔振系统。由隔振理论可知，线性隔振系统的传递率与其刚度k和阻尼c有着密切的关系。当选择增加系统阻尼时，其阻尼比增大，则其共振频率对应的传递率最大值减小，但是其在高频段的传递率会增大；当选择减小系统刚度时，其固有频率减小，则隔振起始频率减小，隔振频率范围增大，但是其静态承载能力下降，静态变形量增大。因此对传统的线性隔振系统而言，无法同时获取较低的隔振起始频率和较高的静态承载能力，两者是相互对立矛盾的。这也是上述轨道交通减振措施在低频减振效果差的主要原因。因此，现有的轨道系统的隔振频率范围窄，设计一种能够有效隔离低频振动且同时控制轨道动态位移的轨道系统，对于轨道交通或其他领域的低频隔振很有必要。发明内容本发明的主要目的在于提供一种轨道系统，在严格控制或降低轨道动态位移的前提下，降低既有轨道系统的固有频率，提高低频减振效果和隔振频率范围。为了实现上述目的，本发明提供了一种轨道系统，包括浮置板、承轨台、扣件组件、钢轨和高静低动刚度特性的隔振器，承轨台浇筑在浮置板上，扣件组件将钢轨固定在承轨台上，隔振器包括：正刚度组件，正刚度组件包括座体和设置在座体的腔体内的第一弹性件，座体的底部设置在基础上；支撑部，支撑部与第一弹性件的上端抵接；浮动部，浮动部与支撑部配合连接，浮动部浇筑在浮置板内，浮置板与基础之间具有间隙；负刚度组件，负刚度组件包括相互配合的弹性部和承载部，弹性部与支撑部和或浮动部连接，承载部与座体连接；浮动部在承受载荷并压缩第一弹性件的情况下，弹性部向承载部施加的作用力的方向相对第一弹性件的弹力的方向倾斜或垂直设置。进一步地，承轨台为多个，多个承轨台沿钢轨的长度方向间隔设置；隔振器为多个，多个隔振器沿钢轨的长度方向间隔设置，每个隔振器设置在相邻的两个承轨台之间。进一步地，基础包括以下至少之一：地面基础、隧道基础、桥梁基础。进一步地，弹性部包括第二弹性件和与第二弹性件连接的第一推动件，第二弹性件处于压缩状态，第一推动件与承载部抵接。进一步地，承载部包括连杆和承载件，连杆的下端与座体的底部连接，连杆的上端与承载件连接，第一推动件与承载件抵接。进一步地，弹性部与支撑部连接，弹性部设置在支撑部的第一腔体内，支撑部包括：架体，承载部穿设通过架体；盖板，设置在架体的上部，盖板与架体之间具有第一腔体，第二弹性件与第一腔体的侧壁连接，浮动部与盖板连接。进一步地，弹性部还包括：导向结构，导向结构水平设置在第一腔体内，第二弹性件设置在导向结构内。进一步地，弹性部为多个，多个弹性部分布在承载部的周向。进一步地，浮动部包括筒体和设置在筒体的内壁上的支撑件，筒体浇筑在浮置板内，支撑件与支撑部的上部连接，筒体内在支撑件的上方具有第二腔体，弹性部设置在第二腔体内。进一步地，弹性部与浮动部连接，浮动部还包括设置在筒体的内壁上的第一固定件，第二腔体位于支撑件和第一固定件之间，弹性部还包括导向结构，导向结构的上部与第一固定件连接，第二弹性件设置在导向结构内。进一步地，浮动部还包括第二固定件，第二固定件的下部与支撑部连接，导向结构的下部与第二固定件的上部连接；弹性部还包括限位件，限位件设置在导向结构的端部，限位件用于对第二弹性件进行限位。进一步地，支撑部与座体间隔设置，支撑部的下端面与座体的上端面对应设置，隔振器还包括密封件，密封件套设在支撑部和座体上，以封堵住支撑部与座体之间的间隙。进一步地，浮动部包括筒体和设置在筒体的内壁上的环形的支撑件，筒体浇筑在浮置板内，支撑件上具有避让槽；支撑部能够相对浮动部转动以及沿筒体的轴向移动，支撑部包括架体和设置在架体上的盖板，通过支撑部与浮动部的相对移动，盖板能够穿设通过避让槽以及移动到与支撑件的下端面抵接的位置。进一步地，隔振器还包括：阻尼液，设置在座体的腔体内；阻尼件，阻尼件的上端与支撑部连接，阻尼件的下端浸入阻尼液中。进一步地，弹性部包括第二弹性件、第一推动件和第二推动件，第一推动件与第二弹性件连接，第二推动件的两端分别与第一推动件和承载部配合，第二推动件能够相对第一推动件和第二推动件移动；浮动部在承受载荷并压缩第一弹性件的情况下，第二弹性件通过第二推动件向承载部施加作用力。进一步地，第二弹性件处于压缩状态，第一推动件上具有第一弧形槽，承载部上具有第二弧形槽，第二推动件的两端分别具有与第一弧形槽配合的第一弧面和与第二弧形槽配合的第二弧面。进一步地，第二弹性件为弹簧，第一推动件包括柱体和与柱体连接的定位板，定位板与第二弹性件抵接，第二推动件与定位板配合。进一步地，承载部设置在座体的外壁上，承载部的下部具有承载曲面，弹性部在位移的过程中能够与承载曲面的不同位置抵接。进一步地，弹性部包括可发生弹性变形的弹性结构和设置在弹性结构上的第一推动件，第一推动件与承载部抵接。进一步地，弹性部与支撑部连接，弹性结构包括弹性梁，弹性梁的一端与支撑部连接，弹性梁的另一端与第一推动件连接，弹性梁处于弯曲状态。进一步地，弹性部还包括安装座，安装座设置在支撑部的下部，弹性梁的上端与安装座连接，第一推动件为滚轮，弹性件的下端与第一推动件连接。进一步地，弹性件与浮动部连接，弹性结构包括第二弹性件，第二弹性件的一端与浮动部连接，第二弹性件的另一端与第一推动件连接，第二弹性件处于压缩状态。进一步地，弹性件与浮动部连接，弹性结构包括：导向座，导向座设置在浮动部上，导向座上具有导向槽；第一杆体，第一杆体的第一端可滑动地设置在导向槽内，第一杆体的第二端与第一推动件连接，第一杆体的第一端的高度高于第一杆体的第二端的高度；第三弹性件，第三弹性件的一端与第一杆体的第一端连接，第三弹性件向第一杆体的第一端施加向下的作用力。进一步地，弹性结构还包括：第二杆体，第二杆体的第一端可滑动地设置在导向槽内，第二杆体的第二端与第一杆体的第二端或第一推动件铰接，第三弹性件的另一端与第二杆体的第一端连接，第三弹性件处于拉伸状态。应用本发明的技术方案，在轨道系统中设置有浮置板、承轨台、扣件组件、钢轨和高静低动刚度特性的隔振器，承轨台浇筑在浮置板上，扣件组件将钢轨固定在承轨台上，隔振器与浮置板连接以对浮置板以及钢轨进行减振。具体地，在隔振器中设置正刚度组件、支撑部、浮动部和负刚度组件，浮动部用于承受载荷，负刚度组件的弹性部与支撑部或浮动部连接，承载部与座体连接，浮动部在承受载荷并压缩第一弹性件的情况下，第一弹性件收缩，弹性部向承载部施加的作用力的方向相对于第一弹性件的弹力的方向倾斜。这样，正刚度组件和负刚度组件配合产生的弹性力，与浮动部的位移呈非线性关系，这样该隔振器可同时获得较低的隔振起始频率和较高的静态承载能力，即具有较高的静态刚度和较低的动态刚度特性简称高静低动，能够隔绝低频率振动，提高了隔振器以及轨道系统的隔振频率范围，减少低频率振动传递，减少对周围环境的影响。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1示出了本发明的实施例一提供的轨道系统的结构示意图；图2示出了图1中的轨道系统应用于平面基础的截面视图；图3示出了图1中的轨道系统应用于隧道的截面视图；图4示出了图1中的隔振器的结构示意图；图5示出了图4中的隔振器在工作时弹性部对承载部的作用力示意图；图6示出了图4中的隔振器中的弹性部的布置示意图；图7示出了图4中的隔振器的俯视图；图8示出了本发明的实施例二的轨道系统中的隔振器的结构示意图；图9示出了本发明的实施例三的轨道系统中的隔振器的结构示意图；图10示出了本发明的实施例四的轨道系统中的隔振器的结构示意图；图11示出了本发明的实施例五的轨道系统中的隔振器的结构示意图；图12示出了本发明的实施例六的轨道系统中的隔振器的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、正刚度组件；11、座体；12、第一弹性件；20、支撑部；21、架体；22、盖板；30、浮动部；31、筒体；32、支撑件；321、避让槽；33、第一固定件；34、第二固定件；40、弹性部；41、第二弹性件；42、第一推动件；421、柱体；422、定位板；43、导向结构；44、限位件；45、第二推动件；441、弹性梁；451、安装座；46、导向座；47、第一杆体；48、第三弹性件；49、第二杆体；50、承载部；52、连杆；53、承载件；60、密封件；70、阻尼件；81、浮置板；82、承轨台；83、扣件组件；84、钢轨；85、基础。具体实施方式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、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。如图1至图7所示，本发明的实施例一提供了一种轨道系统，包括浮置板81、承轨台82、扣件组件83、钢轨84和高静低动刚度特性的隔振器，承轨台82浇筑在浮置板81上，扣件组件83将钢轨84固定在承轨台82上，隔振器包括：正刚度组件10，正刚度组件10包括座体11和设置在座体11的腔体内的第一弹性件12，座体11的底部设置在基础85上；支撑部20，支撑部20与第一弹性件12的上端抵接；浮动部30，浮动部30与支撑部20配合连接，浮动部30浇筑在浮置板81内，浮置板81与基础85之间具有间隙；负刚度组件，负刚度组件包括相互配合的弹性部40和承载部50，弹性部40与支撑部20和或浮动部30连接，承载部50与座体11连接；浮动部30在承受载荷并压缩第一弹性件12的情况下，弹性部40向承载部50施加的作用力的方向相对第一弹性件12的弹力的方向倾斜或垂直设置。具体地，弹性部40与承载部50的相互作用力的方向沿承载部50的曲面的法向方向的变化而变化。应用本实施例的技术方案，在轨道系统中设置有浮置板81、承轨台82、扣件组件83、钢轨84和高静低动刚度特性的隔振器，承轨台82浇筑在浮置板81上，扣件组件83将钢轨84固定在承轨台82上，隔振器与浮置板81连接以对浮置板81以及钢轨84进行减振。具体地，在隔振器中设置正刚度组件10、支撑部20、浮动部30和负刚度组件，浮动部30用于承受载荷，负刚度组件的弹性部40与支撑部20或浮动部30连接，承载部50与正刚度组件10的座体11连接，浮动部30在承受载荷并压缩第一弹性件12的情况下，第一弹性件12收缩，弹性部40向承载部50施加的作用力的方向相对于第一弹性件12的弹力的方向倾斜。这样，正刚度组件10和负刚度组件配合产生的弹性力，与浮动部30的位移呈非线性关系，这样该隔振器可同时获得较低的隔振起始频率和较高的静态承载能力，即具有较高的静态刚度和较低的动态刚度特性简称高静低动，能够隔绝低频率振动，提高了隔振器以及轨道系统的隔振频率范围，减少低频率振动传递，减少对周围环境的影响。如图1所示，承轨台82为多个，多个承轨台82沿钢轨84的长度方向间隔设置；隔振器为多个，多个隔振器沿钢轨84的长度方向间隔设置，每个隔振器设置在相邻的两个承轨台82之间。通过间隔设置多个隔振器，可以提高轨道系统的整体减振效果，进一步地减少低频率振动传递，减少对周围环境的影响。如图2和图3所示，基础85包括以下至少之一：地面基础、隧道基础、桥梁基础。即该轨道系统可应用于不同的环境，通用性强。基础85可以采用混凝土浇筑而成。当轨道系统应用于隧道中时，在隧道内可以设置玻璃纤维布、横向排水沟和中心排水沟。在本实施例中，弹性部40包括第二弹性件41和与第二弹性件41连接的第一推动件42，第二弹性件41处于压缩状态，第一推动件42与承载部50抵接。通过第二弹性件41与第一推动件42的配合与承载部50产生相互作用力。第二弹性件41向承载部50施加的作用力的方向相对第一弹性件12的弹力的方向倾斜或垂直设置。如图5所示，当浮动部30承受载荷时，浮动部30和承载部50发生相对位移，承载部50的位移使第二弹性件41伸长，对承载部50施加作用力。通过上述设置，第一弹性件12对承载部50施加的作用力沿第一弹性件12的弹力的方向的分力变化与第二弹性件41的尺寸变化呈非线性关系，分力的变化与浮动部30的位移也呈非线性关系，从而使隔振器具有较高的静态刚度和较低的动态刚度特性，即具有高静低动的效果，与常规隔振器相比，能够隔绝低频率振动，提高了隔振器的隔振频率范围。该隔振器能够隔绝小于20Hz的低频振动。具体地，在本实施例中，可以将第一弹性件12竖直设置，将第二弹性件41水平设置未承载情况下，这样该隔振器能够较好地对竖直方向的载荷进行减振降噪，比较适用于轨道系统。在本实施例中，承载部50具有第一曲面，第二弹性件41在伸缩的过程中，第一推动件42能够与第一曲面的不同位置抵接。通过设置第一曲面，可根据需要改变第二弹性件41对承载部50施加的作用力的方向，以满足非线性需求，第一曲面可以为凹型、凸型，圆面等形状。第一推动件42具有第二曲面，第二曲面上的位置与第一曲面上的位置抵接。通过第二曲面和第一曲面的配合，可更好地实现非线性作用力需求，从而实现高静低动的效果。在本实施例中，承载部50包括连杆52和承载件53，连杆52的下端与座体11的底部连接，连杆52的上端与承载件53连接，第一推动件42与承载件53抵接。通过上述设置，可使得承载部50与正刚度组件10连接，便于承载部50承受的负刚度组件的作用力传递给正刚度组件10，从而正刚度组件10和负刚度组件共同配合对载荷进行减振，同时减少振动对周围环境的传递，减少对周围环境的影响。具体地，第二弹性件41提供的力使第一推动件42与承载件53产生的相互作用力方向沿承载件53的法向方向。需要说明的是，承载部50上的承载件53和承载件53上的曲面都是可以根据实际需求设计成不同形状的，弹性部40中的第一推动件42的形状和滑动方式也可以进行多种不同的改变，例如增加轴承使滑动变成滚动，或者第一推动件42的前端也增加轴承，使第一推动件42与承载件53的第一曲面接触滑动变为接触滚动等方式。无论其形状和方式如何变化，其原理都是采用本发明的方法原理，都在保护范围内。具体地，连杆52穿设通过支撑部20的至少一部分，支撑部20上具有避让承载件53的避让孔，承载件53与连杆52螺纹连接或焊接。通过上述设置，使得隔振器结构紧凑、体积小，并且便于装配。为了保证承载件53的稳定性，需要安装防松垫片和防松螺母，承载件53在连杆52上的位置可以调节，安装承载件53时，承载件53的下表面和第一推动件42的表面接触，并提供一定的压力，则第二弹性件41因为压力的存在而压缩，提供一定的刚度。在本实施例中，弹性部40与支撑部20连接，弹性部40设置在支撑部20的第一腔体内。这样可使得隔振器结构紧凑，并且与原有的隔振器相比，整体结构变化少，可减少对相关部件的影响，便于制造和装配。具体地，支撑部20包括：架体21，承载部50穿设通过架体21；盖板22，设置在架体21的上部，盖板22与架体21之间具有第一腔体，第二弹性件41与第一腔体的侧壁连接，浮动部30与盖板22连接。这样可使得隔振器结构紧凑，并且起到良好的减振降噪的效果。在本实施例中，弹性部40还包括：导向结构43，导向结构43水平设置在第一腔体内，第二弹性件41设置在导向结构43内。通过导向结构43可对第二弹性件41的收缩方向进行引导，以更好地控制作用力的方向，并且便于弹性部40的装配。导向结构43可以设置为槽状结构或筒状结构。在本实施例中，弹性部40可以设置为多个，多个弹性部40分布在承载部50的周向。这样可以提高负刚度组件对隔振器的整体影响，提高非线性特性的效果，提高隔振器的隔振频率范围。而且，可以使得承载部50的受力比较均匀。在本实施例中，支撑部20与座体11间隔设置，支撑部20的下端面与座体11的上端面对应设置，隔振器还包括密封件60，密封件60套设在支撑部20和座体11上，以封堵住支撑部20与座体11之间的间隙。将支撑部20与座体11间隔设置，可以便于支撑部20以及浮动部30在承受载荷时发生位移，将支撑部20的下端面与座体11的上端面对应设置，当载荷过大时，支撑部20的下端面与座体11的上端面可以直接接触而起到限位作用，这样可以避免浮动部30的位移过大，以及由于第一弹性件12变形过大，产生塑性变形而损坏。为了保证有效性，本实施例的密封件60选用橡胶密封圈，并且通过喉箍分别固定在座体11和支撑部20上。在本实施例中，浮动部30包括筒体31和设置在筒体31的内壁上的环形的支撑件32，支撑件32上具有避让槽321；支撑部20能够相对浮动部30转动以及沿筒体31的轴向移动，支撑部20包括架体21和设置在架体21上的盖板22，通过支撑部20与浮动部30的相对移动，盖板22能够穿设通过避让槽321以及移动到与支撑件32的下端面抵接的位置。采用上述设置，在装配隔振器时，转动支撑部20使盖板22上的凸出部分与避让槽321对应，然后向筒体31内部移动，即可将支撑部20穿入到支撑件32的下方，然后再次转动支撑部20，使得盖板22上的凸出部分与避让槽321错位，这样盖板22与支撑件32的下端面抵接，从而实现浮动部30与支撑部20的装配，即支撑部20对浮动部30进行支撑。在施工时，筒体31预制在浮置板81内部。在本实施例中，隔振器还包括：阻尼液，设置在座体11的腔体内；阻尼件70，阻尼件70的上端与支撑部20连接，阻尼件70的下端浸入阻尼液中。通过上述设置，支撑部20在承受载荷时，产生的振动可通过阻尼件70传导到阻尼液中，通过阻尼液的阻尼效果，可以对振动起到减缓作用，从而起到减振降噪的效果。具体地，阻尼件70包括杆状件和设置在杆状件下方的盘状件，杆状件的上端与支撑部20连接。为了提高连接强度以及传递效果，可以将杆状件设置为多个，多个杆状件围绕承载部50设置。阻尼液灌注在座体11中一定的高度，提供系统需要的阻尼系数。如图8所示，在本发明的实施例二中，与上述实施例不同的是，浮动部30包括筒体31和设置在筒体31的内壁上的支撑件32，筒体31浇筑在浮置板81内，支撑件32与支撑部20的上部连接，筒体31内在支撑件32的上方具有第二腔体，弹性部40设置在第二腔体内。弹性部40可以与浮动部30中的结构连接，也可以与支撑部20中的结构连接。具体地，在本实施例中，弹性部40与浮动部30连接，浮动部30还包括设置在筒体31的内壁上的第一固定件33，第二腔体位于支撑件32和第一固定件33之间，弹性部40还包括导向结构43，导向结构43的上部与第一固定件33连接，第二弹性件41设置在导向结构43内。通过导向结构43与第一固定件33的连接，可实现第二弹性件41的位置设定以及对第二弹性件41的导向。在本实施例中，浮动部30还包括：第二固定件34，第二固定件34的下部与支撑部20连接，导向结构43的下部与第二固定件34的上部连接。通过上述设置，可实现隔振器中各部件的稳定、牢固的连接，从而提高隔振器的可靠性。弹性部40还包括：限位件44，限位件44设置在导向结构43的端部，限位件44用于对第二弹性件41进行限位。通过限位件44可对第二弹性件41进行限位，以使第二弹性件41进行限位保持压缩状态，并且避免第二弹性件41从导向结构43中脱出。现有减振技术中，浮置板轨道结构被认为是减振效果最好的轨道减振形式。但是，现有的浮置板隔振器属于线性隔振系统，由于其结构局限性及材料极限性无法同时拥有较低的隔振起始频率和较高的静态承载能力，并且不能根据列车不同运行速度、轨道不平顺性等因素对其隔振性能进行实时调整，其隔振频率范围及隔振效果不尽人意。应用本实施例的技术方案，在隔振器中设置正刚度组件10、支撑部20、浮动部30和负刚度组件，浮动部30用于承受载荷，负刚度组件的弹性部40与支撑部20或浮动部30连接，承载部50与正刚度组件10的座体11连接，浮动部30在承受载荷并压缩第一弹性件12的情况下，第一弹性件12收缩，弹性部40向承载部50施加的作用力的方向相对于第一弹性件12的弹力的方向倾斜。这样，正刚度组件10和负刚度组件配合产生的弹性力，与浮动部30的位移呈非线性关系，这样该隔振器可同时获得较低的隔振起始频率和较高的静态承载能力，即具有较高的静态刚度和较低的动态刚度特性简称高静低动，能够隔绝低频率振动，提高了隔振器的隔振频率范围以及轨道系统的隔振频率范围，减少低频率振动传递，减少对周围环境的影响。应用该技术方案，在严格控制或降低轨道动态位移的前提下，降低了既有隔振器及其轨道系统的固有频率，提高了低频减振效果和隔振频率范围。隔振器的筒体31预制在浮置板81中，当列车经过时筒体31随浮置板81向下运动，则支撑部20、导向结构43、第二弹性件41、第一推动件42同时向下运动，座体11放置在路基上，则连杆52、承载件53固定不动，正刚度的第一弹性件12受到压力压缩，提供刚度。此时因为负刚度的第二弹性件41原始处于压缩状态，随着第一推动件42同时的下降，第二弹性件41开始放松，对承载部50提供推力，第一推动件42前端沿着承载件53的表面向下滑动。当列车经过后，第一弹性件12开始放松提供推力，则支撑部20、导向结构43、第二弹性件41、第一推动件42随筒体31同时向上运动，此时第一推动件42前端沿着承载件53的表面向上滑动，第二弹性件41开始压缩，提供刚度。整个系统因为承载件53和第一推动件42的配合而提供非线性的力。本实施例的原理图如图2所示，当列车经过时，负刚度组件向下运动，承载件53和第一推动件42的相对位置发生变化，负刚度组件提供的力的方向会因为接触面形状变化而变化。利用该隔振器的非线性动力学特性，可组成具有高静低动刚度特征的高性能轨道减振系统。如图9所示，在本发明的实施例三中，与实施例一不同的是，隔振器的弹性部40包括第二弹性件41、第一推动件42和第二推动件45，第一推动件42与第二弹性件41连接，第二推动件45的两端分别与第一推动件42和承载部50配合，第二推动件45能够相对第一推动件42和第二推动件45移动；浮动部30在承受载荷并压缩第一弹性件12的情况下，第二弹性件41通过第二推动件45向承载部50施加作用力。这样，正刚度组件10和负刚度组件配合产生的弹性力，与浮动部30的位移呈非线性关系，这样该隔振器可同时获得较低的隔振起始频率和较高的静态承载能力，即具有较高的静态刚度和较低的动态刚度特性，能够隔绝低频率振动，提高了轨道系统的隔振频率范围。在本实施例中，第二弹性件41处于压缩状态，第一推动件42上具有第一弧形槽，承载部50上具有第二弧形槽，第二推动件45的两端分别具有与第一弧形槽配合的第一弧面和与第二弧形槽配合的第二弧面。通过弧形槽和弧形面的配合，可更好地实现非线性作用力需求，从而实现高静低动的效果。具体地，在本实施例中，第二弹性件41为弹簧，第一推动件42包括柱体421和与柱体421连接的定位板422，定位板422与第二弹性件41抵接，第二推动件45与定位板422配合。其中，柱体421穿设在第二弹性件41中。通过上述设置，可使得第二弹性件41与第一推动件42配合可靠并且便于力的传递。在本实施例中，弹性部40还包括：限位件44，限位件44设置在导向结构43的端部，限位件44用于对第二弹性件41进行限位。通过设置限位件44可对第二弹性件41进行限位，这样可避免第二弹性件41脱出导向结构43。具体地，限位件44与第一推动件42限位配合。如图10所示，在本发明的实施例四中，与实施例一不同的是，承载部50设置在座体11的外壁上，承载部50的下部具有承载曲面，弹性部40在位移的过程中能够与承载曲面的不同位置抵接。通过上述设置，可更好地实现非线性作用力需求，从而实现高静低动的效果。在本实施例中，弹性部40包括可发生弹性变形的弹性结构和设置在弹性结构上的第一推动件42，第一推动件42与承载部50抵接。弹性结构在发生弹性变形时，可以提供作用力，作用力通过第一推动件42传递给承载部50，从而实现高静低动的效果。在本实施例中，弹性部40与支撑部20连接，弹性结构包括弹性梁441，弹性梁441的一端与支撑部20连接，弹性梁441的另一端与第一推动件42连接，弹性梁441处于弯曲状态。这样可通过弹性梁441的弯曲变形产生弹力，然后通过第一推动件42传递至承载部50，从而对承载部50施加作用力。在本实施例中，弹性部40还包括安装座451，安装座451设置在支撑部20的下部，弹性梁441的上端与安装座451连接，第一推动件42为滚轮，弹性件的下端与第一推动件42连接。通过设置安装座451，便于弹性梁441的固定和位置调节。将第一推动件42设置为滚轮，可以减小第一推动件42与承载部50的摩擦力，并且便于力的传递。如图11所示，在本发明的实施例五中，与上述实施例不同的是，，弹性件与浮动部30连接，弹性结构包括第二弹性件41，第二弹性件41的一端与浮动部30连接，第二弹性件41的另一端与第一推动件42连接，第二弹性件41处于压缩状态。通过第二弹性件41可对第一推动件42施加弹力，然后第一推动件42对承载部50施加作用力，从而实现非线性作用力需求。在本实施例中，弹性部40还包括水平设置的导向结构43，导向结构43与浮动部30连接，第二弹性件41设置在导向结构43内，第一推动件42为滚轮。通过导向结构43可以对第二弹性件41进行导向，以使第二弹性件41按照预定方向伸缩。导向结构43可以设置为槽状结构或筒状结构。如图12所示，在本发明的实施例六中，与实施例四不同的是，弹性件与浮动部30连接，弹性结构包括：导向座46，导向座46设置在浮动部30上，导向座46上具有导向槽；第一杆体47，第一杆体47的第一端可滑动地设置在导向槽内，第一杆体47的第二端与第一推动件42连接，第一杆体47的第一端的高度高于第一杆体47的第二端的高度；第三弹性件48，第三弹性件48的一端与第一杆体47的第一端连接，第三弹性件48向第一杆体47的第一端施加向下的作用力。通过上述设置，可更好地实现非线性作用力需求，从而实现高静低动的效果。在本实施例中，弹性结构还包括：第二杆体49，第二杆体49的第一端可滑动地设置在导向槽内，第二杆体49的第二端与第一杆体47的第二端或第一推动件42铰接，第三弹性件48的另一端与第二杆体49的第一端连接，第三弹性件48处于拉伸状态。通过上述设置，第二杆体49和第一杆体47具有相互靠近的趋势，从而可以对第一推动件42施加作用力，使第一推动件42低压承载部50。上述设置能够增大对承载部50的作用力，并且提高隔振器在运行时的稳定性。具体地，在本实施例中，导向槽竖直设置，第一推动件42为滚轮。将导向槽竖直设置，可使得第二杆体49和第一杆体47的合力朝向正刚度组件10。将第一推动件42设置为滚轮，可以减小摩擦，提高使用寿命。从以上的描述中，可以看出，本发明的技术方案实现了如下技术效果：实现浮置板的低频隔振，降低其低频传递率，从而优化地铁等轨道列车运行时对周围环境、人、建筑物以及精密仪器的影响；降低轨道系统中的浮置板在列车经过时的动态位移，控制轨道系统的变形，减少了轨道结构大变形引起的钢轨波磨等病害；整体结构具有高静、低动刚度特征，整体性好，易于现场安装。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种轨道系统，其特征在于，包括浮置板81、承轨台82、扣件组件83、钢轨84和高静低动刚度特性的隔振器，所述承轨台82浇筑在所述浮置板81上，所述扣件组件83将所述钢轨84固定在所述承轨台82上，所述隔振器包括：正刚度组件10，所述正刚度组件10包括座体11和设置在所述座体11的腔体内的第一弹性件12，所述座体11的底部设置在基础85上；支撑部20，所述支撑部20与所述第一弹性件12的上端抵接；浮动部30，所述浮动部30与所述支撑部20配合连接，所述浮动部30浇筑在所述浮置板81内，所述浮置板81与所述基础85之间具有间隙；负刚度组件，所述负刚度组件包括相互配合的弹性部40和承载部50，所述弹性部40与所述支撑部20和或所述浮动部30连接，所述承载部50与所述座体11连接；所述浮动部30在承受载荷并压缩所述第一弹性件12的情况下，所述弹性部40向所述承载部50施加的作用力的方向相对所述第一弹性件12的弹力的方向倾斜或垂直设置。2.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述承轨台82为多个，多个所述承轨台82沿所述钢轨84的长度方向间隔设置；所述隔振器为多个，多个所述隔振器沿所述钢轨84的长度方向间隔设置，每个所述隔振器设置在相邻的两个所述承轨台82之间。3.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述基础85包括以下至少之一：地面基础、隧道基础、桥梁基础。4.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性部40包括第二弹性件41和与所述第二弹性件41连接的第一推动件42，所述第二弹性件41处于压缩状态，所述第一推动件42与所述承载部50抵接。5.根据权利要求4所述的轨道系统，其特征在于，所述承载部50包括连杆52和承载件53，所述连杆52的下端与所述座体11的底部连接，所述连杆52的上端与所述承载件53连接，所述第一推动件42与所述承载件53抵接。6.根据权利要求4所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性部40与所述支撑部20连接，所述弹性部40设置在所述支撑部20的第一腔体内，所述支撑部20包括：架体21，所述承载部50穿设通过所述架体21；盖板22，设置在所述架体21的上部，所述盖板22与所述架体21之间具有所述第一腔体，所述第二弹性件41与所述第一腔体的侧壁连接，所述浮动部30与所述盖板22连接。7.根据权利要求6所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性部40还包括：导向结构43，所述导向结构43水平设置在所述第一腔体内，所述第二弹性件41设置在所述导向结构43内。8.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性部40为多个，多个所述弹性部40分布在所述承载部50的周向。9.根据权利要求4所述的轨道系统，其特征在于，所述浮动部30包括筒体31和设置在所述筒体31的内壁上的支撑件32，所述筒体31浇筑在所述浮置板81内，所述支撑件32与所述支撑部20的上部连接，所述筒体31内在所述支撑件32的上方具有第二腔体，所述弹性部40设置在所述第二腔体内。10.根据权利要求9所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性部40与所述浮动部30连接，所述浮动部30还包括设置在所述筒体31的内壁上的第一固定件33，所述第二腔体位于所述支撑件32和所述第一固定件33之间，所述弹性部40还包括导向结构43，所述导向结构43的上部与所述第一固定件33连接，所述第二弹性件41设置在所述导向结构43内。11.根据权利要求10所述的轨道系统，其特征在于，所述浮动部30还包括第二固定件34，所述第二固定件34的下部与所述支撑部20连接，所述导向结构43的下部与所述第二固定件34的上部连接；所述弹性部40还包括限位件44，所述限位件44设置在所述导向结构43的端部，所述限位件44用于对所述第二弹性件41进行限位。12.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述支撑部20与所述座体11间隔设置，所述支撑部20的下端面与所述座体11的上端面对应设置，所述隔振器还包括密封件60，所述密封件60套设在所述支撑部20和所述座体11上，以封堵住所述支撑部20与所述座体11之间的间隙。13.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述浮动部30包括筒体31和设置在所述筒体31的内壁上的环形的支撑件32，所述筒体31浇筑在所述浮置板81内，所述支撑件32上具有避让槽321；所述支撑部20能够相对所述浮动部30转动以及沿所述筒体31的轴向移动，所述支撑部20包括架体21和设置在所述架体21上的盖板22，通过所述支撑部20与所述浮动部30的相对移动，所述盖板22能够穿设通过所述避让槽321以及移动到与所述支撑件32的下端面抵接的位置。14.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述隔振器还包括：阻尼液，设置在所述座体11的腔体内；阻尼件70，所述阻尼件70的上端与所述支撑部20连接，所述阻尼件70的下端浸入所述阻尼液中。15.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性部40包括第二弹性件41、第一推动件42和第二推动件45，所述第一推动件42与所述第二弹性件41连接，所述第二推动件45的两端分别与所述第一推动件42和所述承载部50配合，所述第二推动件45能够相对所述第一推动件42和所述第二推动件45移动；所述浮动部30在承受载荷并压缩所述第一弹性件12的情况下，所述第二弹性件41通过所述第二推动件45向所述承载部50施加作用力。16.根据权利要求15所述的轨道系统，其特征在于，所述第二弹性件41处于压缩状态，所述第一推动件42上具有第一弧形槽，所述承载部50上具有第二弧形槽，所述第二推动件45的两端分别具有与所述第一弧形槽配合的第一弧面和与所述第二弧形槽配合的第二弧面。17.根据权利要求15所述的轨道系统，其特征在于，所述第二弹性件41为弹簧，所述第一推动件42包括柱体421和与所述柱体421连接的定位板422，所述定位板422与所述第二弹性件41抵接，所述第二推动件45与所述定位板422配合。18.根据权利要求1所述的轨道系统，其特征在于，所述承载部50设置在所述座体11的外壁上，所述承载部50的下部具有承载曲面，所述弹性部40在位移的过程中能够与所述承载曲面的不同位置抵接。19.根据权利要求18所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性部40包括可发生弹性变形的弹性结构和设置在所述弹性结构上的第一推动件42，所述第一推动件42与所述承载部50抵接。20.根据权利要求19所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性部40与所述支撑部20连接，所述弹性结构包括弹性梁441，所述弹性梁441的一端与所述支撑部20连接，所述弹性梁441的另一端与所述第一推动件42连接，所述弹性梁441处于弯曲状态。21.根据权利要求20所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性部40还包括安装座451，所述安装座451设置在所述支撑部20的下部，所述弹性梁441的上端与所述安装座451连接，所述第一推动件42为滚轮，所述弹性件的下端与所述第一推动件42连接。22.根据权利要求19所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性件与所述浮动部30连接，所述弹性结构包括第二弹性件41，所述第二弹性件41的一端与所述浮动部30连接，所述第二弹性件41的另一端与所述第一推动件42连接，所述第二弹性件41处于压缩状态。23.根据权利要求19所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性件与所述浮动部30连接，所述弹性结构包括：导向座46，所述导向座46设置在所述浮动部30上，所述导向座46上具有导向槽；第一杆体47，所述第一杆体47的第一端可滑动地设置在所述导向槽内，所述第一杆体47的第二端与所述第一推动件42连接，所述第一杆体47的第一端的高度高于所述第一杆体47的第二端的高度；第三弹性件48，所述第三弹性件48的一端与所述第一杆体47的第一端连接，所述第三弹性件48向所述第一杆体47的第一端施加向下的作用力。24.根据权利要求23所述的轨道系统，其特征在于，所述弹性结构还包括：第二杆体49，所述第二杆体49的第一端可滑动地设置在所述导向槽内，所述第二杆体49的第二端与所述第一杆体47的第二端或所述第一推动件42铰接，所述第三弹性件48的另一端与所述第二杆体49的第一端连接，所述第三弹性件48处于拉伸状态。

百度查询： 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所;中国铁道科学研究院集团有限公司 轨道系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD