一种轨道车辆地板和侧墙组合结构的制作方法

1.本实用新型涉及轨道车辆降噪技术领域，尤其涉及一种轨道车辆地板和侧墙组合结构。


背景技术：

2.轨道交通车辆车内噪声严重影响旅客的乘坐舒适性以及司机的驾驶情绪，已成为制约列车提速必须面对和解决的问题。车内噪声来源主要包括轮轨噪声、空气动力噪声、集电系统的集电噪声和结构体噪声,其中轮轨噪声仍是高速铁路噪声的重要来源。研究表明，底架设备及轮轨产生的振动通过地板与侧墙的结构传声，以及轮轨噪声、气动噪声和牵引传动系统噪声通过地板和侧墙的空气传声是影响车内噪声的重要影响因素，底架振动噪声源设备(转向架、变压器和变流器等)上方客室区域的振动噪声比其他客室区域都高。提高底架振动噪声源区域地板和侧墙的减振隔声性能，对改善司乘人员的声学舒适性具有重要意义。
3.随着铝合金挤压型材车体的推广，各种以中空铝型材为主体的复合地板和侧墙结构也应运而生，列车地板和侧墙结构在考虑轻量化的同时，也逐渐向减振降噪方向发展。但针对列车底架振动噪声源特殊振动和声场环境，目前还没有一种能有效解决底架振动噪声源设备上方客室振动噪声局部过大，同时满足轻量化设计要求的地板和侧墙的组合结构。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种有效消弱底架振动噪声源设备上方客室振动噪声的轨道车辆地板和侧墙组合结构。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种轨道车辆地板和侧墙组合结构，包括型材地板和连接于型材地板沿轨道车辆宽度方向两端的型材侧墙，所述型材地板的上方设有车内地板，所述型材地板的上表面设有多个朝上凸起的刚性支撑座，所述刚性支撑座为中空结构，多个刚性支撑座沿轨道车辆的宽度方向间隔布置，相邻两个刚性支撑座之间的型材地板上表面上铺设有第一吸音棉层，刚性支撑座上设有减振垫，车内地板铺设于多个减振垫的上表面上，相邻两个减振垫、车内地板和第一吸音棉层之间围合形成第一空气层。
7.地板型材顶板上表面设置的型腔刚性下支撑座，与减振垫上支撑相连形成弹性支撑座，能有效降低结构振动由下向上的传递，抑制结构传声，而且支撑座安装简单稳定牢固。
8.车内地板和型材地板之间铺设的吸音层和空气层的组合，具有高效的隔声环保性能，含有空气层的复合结构在提高隔声量的同时降低了结构的总体重量，满足地板轻量化设计要求。
9.作为上述技术方案的进一步改进：
10.所述型材地板的下表面上设有抑制中高频振动声的第一阻尼层。第一阻尼层优选
水性阻尼涂料层。
11.所述型材地板和第一吸音棉层之间设有约束型材地板的第二阻尼层。第二阻尼层优选粘弹性阻尼材料制成，在低频和高频均有较好的隔声效果。
12.所述减振垫和车内地板之间设有第一隔音毡层。
13.所述刚性支撑座和减振垫之间连接有橡胶垫层。
14.所述车内地板的上表面上铺设有第一内饰层。
15.所述型材侧墙的内壁面铺设有第二吸音棉层，第二吸音棉层向下延伸至与型材地板相应端部的第一吸音棉层相连。
16.所述第二吸音棉层和型材侧墙之间设有第二隔音毡层。
17.所述第二隔音毡层和型材侧墙通过第三阻尼层相连。第三阻尼层优选粘弹性阻尼材料制成，基于转向架区域振动噪声的传递规律，既能增加侧墙低频和高频的隔声效果，同时能满足侧墙轻量化设计要求。
18.所述第二隔音毡层的内侧设有与第二隔音毡层平行布置的第二内饰层，所述第二内饰层连接于型材地板和轨道车辆顶板之间，所述第二隔音毡层、第二内饰层、型材地板和轨道车辆顶板之间围合形成第二空气层。
19.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
20.本实用新型的轨道车辆地板和侧墙组合结构，针对底架振动噪声源区域特殊振动和声场环境，根据底架振动噪声源设备振动噪声传递的特征、路径及轻量化设计要求，将高性能阻尼材料、隔声材料、吸声材料和空气层与铝型材按全新组合层次进行验证，获得一种有效消弱底架振动噪声源设备上方客室振动噪声的地板与侧墙减振隔声复合结构，克服了单一地板隔声不足或地板侧墙组合等效隔声不良的缺点。
附图说明
21.图1为本实施例的轨道车辆地板和侧墙组合结构的剖面图。
22.图2为图1中的地板结构的剖面图。
23.图3为图1中的侧墙结构的剖面图。
24.图4是阻尼贴片隔声频谱曲线试验对比示意图。
25.图5是地板结构隔声频谱曲线试验对比示意图。
26.图例说明：1、第一阻尼层；2、型材地板；3、第二阻尼层；4、第一吸音棉层；5、第一空气层；6、刚性支撑座；7、橡胶垫层；8、减振垫；9、第一隔音毡层；10、车内地板；11、第一内饰层；12、型材侧墙；13、第三阻尼层；14、第二隔音毡层；15、第二吸音棉层；16、第二空气层；17、第二内饰层。
具体实施方式
27.以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
28.实施例1：
29.如图1所示，本实施例的轨道车辆地板和侧墙组合结构，包括地板结构和连接于地板结构沿轨道车辆宽度方向两端的侧墙结构。
30.地板结构包括铝制的60
‑
80mm厚的型材地板2和设于型材地板2上方的车内地板10。
31.如图2所示，型材地板2的下表面上喷涂有3mm厚的抑制中高频振动声的第一阻尼层1。第一阻尼层1为水性阻尼涂料层，优选株洲华联高科有限责任公司生产的型号为sve005的水性阻尼涂料。
32.型材地板2的上表面设有多个朝上凸起(高度为30
‑
40mm)的刚性支撑座6，刚性支撑座6为中空结构且与型材地板2一体成型。多个刚性支撑座6沿轨道车辆的宽度方向间隔布置，相邻两个刚性支撑座6之间的型材地板2上表面上粘接1mm具有约束型材地板2的第二阻尼层3，第二阻尼层3优选粘弹性阻尼材料制成，厚度为1mm，粘弹性阻尼材料层厚度为0.8mm，约束铝板的厚度为0.2mm。在低频和高频均有较好的隔声效果，试验结果表明1mm约束铝板的粘弹性阻尼材料层使铝型材的隔声量增加约1.6db，如图4所示。第二阻尼层3上铺设有30
‑
40mm厚的具有防寒性能的第一吸音棉层4，第一吸音棉层4优选采用碳纤维棉制成。
33.刚性支撑座6上通过橡胶垫层7层连接有10
‑
20mm厚的硅胶减振垫8，硅胶减振垫下支撑通过橡胶垫与刚性支撑座相连接形成弹性支撑座。多个减振垫8的上表面上铺设有1
‑
3mm厚的具有防火性能的第一隔音毡层9，如图5所示，铺设隔音毡能使底架振动噪声源设备上方客室噪声降低0.6db。车内地板10铺设于第一隔音毡层9上，车内地板10由15
‑
20mm厚的纤维增强复合材料制成，车内地板10的上表面上铺设有第一内饰层11，第一内饰层11为2.5
‑
3mm厚的橡胶地板布。相邻两个减振垫8、第一隔音毡层9和第一吸音棉层4之间围合形成10
‑
20mm厚的第一空气层5。
34.地板铝型材顶板上表面预留的铝型腔刚性下支撑座，与硅胶减振垫上支撑通过橡胶减振垫相连形成弹性支撑座，能有效降低结构振动由下向上传递，抑制结构传声，而且支撑座安装简单稳定牢固。
35.地板弹性阻尼材料层与防火隔音毡层之间铺设的防寒吸音材料层和空气层组合，具有高效的隔声环保性能，含有空气层的复合结构在提高隔声量的同时降低了结构的总体重量，满足地板轻量化设计要求。
36.如图3所示，侧墙结构包括连接于型材地板2沿轨道车辆宽度方向相应端部的铝制型材侧墙12(厚度为40
‑
60mm)，以及设于型材侧墙12内侧的第二内饰层17，第二内饰层17连接于第一内饰层11和轨道车辆顶板之间，第二内饰层17为1
‑
3mm厚的玻璃钢内装层。型材侧墙12和第二内饰层17之间依次设有第三阻尼层13、第二隔音毡层14(厚度为1
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3mm)、第二吸音棉层15(厚度为40
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50mm)和第二空气层16(厚度为20
‑
30mm)。第二隔音毡层14、第二内饰层17、型材地板2和轨道车辆顶板之间围合形成第二空气层16。
37.其中，第三阻尼层13为约束铝板的粘弹性阻尼材料制成，第三阻尼层13粘接在铝制型材侧墙12内表面位于车窗下方的区域，厚度优选为1mm，基于转向架区域振动噪声的传递规律，既能增加侧墙低频和高频的隔声效果，同时能满足侧墙轻量化设计要求。
38.本实施例的本实施例的轨道车辆地板和侧墙组合结构尤其适宜设置在底架振动噪声源区域，其减振降噪地板和侧墙的纵向铺设区域：沿底架振动噪声源中心向外延伸一定距离，能使底架振动噪声源设备上方客室噪声降低2
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3db(a)，因此无需在地板和侧墙上均设置高质量减振降噪结构，极大提高司乘人员的驾乘舒适性。
39.以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申
请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。