高速軌道交通減震降噪的研究極其技術(shù)要點(diǎn)

李猛 尚秋辰

摘 要：本文以高速軌道交通減震降噪的技術(shù)方法為論述對象，重點(diǎn)研究高速軌道建交通的震動造成產(chǎn)生來源，并針對常見的問題采取解決措施，促進(jìn)管理計(jì)劃能夠在現(xiàn)場進(jìn)一步的落實(shí)。在此基礎(chǔ)上論述了軌道交通減震降噪的技術(shù)原理，以及技術(shù)的未來發(fā)展方向，幫助提升高速軌道的運(yùn)輸能力。

關(guān)鍵詞：高速軌道交通；減震降噪；技術(shù)研究

一、減振降噪的研究

減震降噪能夠有效的提升高速軌道交通的形式安全性，形式期間因車輛與軌道之間的摩擦，會產(chǎn)生不同強(qiáng)度的噪聲，對城市內(nèi)群眾的生活帶來影響。同時這種摩擦震動也增大了系統(tǒng)磨損的嚴(yán)重性，運(yùn)行中的車輛也很容易出現(xiàn)質(zhì)量安全下降的情況，長時間在此環(huán)境下運(yùn)行使用，難以達(dá)到高速軌道交通的安全性要求標(biāo)準(zhǔn)。降噪開展首先要明確引發(fā)震動的主要原因。震動是由于車輛形式期間軌道不平整導(dǎo)致的，這種影響會持續(xù)加劇，處理的難度也比較大。噪聲主要是由于車輛行駛期間的摩擦導(dǎo)致的，軌道交通投入使用后的運(yùn)動行駛中，因各結(jié)構(gòu)之間的碰撞也會導(dǎo)致不同程度的噪聲出現(xiàn)，嚴(yán)重者還會影響到車輛的使用安全性。明確車輛運(yùn)行期間噪聲以及震動的產(chǎn)生原因后，需要采取解決措施，以免對高速軌道交通的使用安全性帶來影響

1.車輛的減振降噪

主要是針對軌道電車的車輪部分來進(jìn)行的，使用具有彈性的車輪材料，這樣在行駛期間與軌道之間的摩擦能夠減輕。使用充氣式的車輪，在形式期間能夠起到緩沖的作用，車輪的金屬結(jié)構(gòu)并沒有直接與軌道接觸，震動自然因此而降低，與傳統(tǒng)的車輪相比較，使用期間能夠減震最高達(dá)到10dBA，這種橡膠輪胎最早是在日本研發(fā)使用的，技術(shù)已經(jīng)十分的成熟，隨著我國城市軌道交通的發(fā)展，這種車輛減震技術(shù)的使用范圍也逐漸擴(kuò)大，得到了全面的落實(shí)應(yīng)用。曲道部分是最容易出現(xiàn)噪聲的，可以通過在車輛上安裝降噪器來達(dá)到使用需求，將尖銳的噪聲消除到人們可以接受的程度。

2.高架線路和橋梁減振降噪

高架路段會使用高架橋技術(shù)來完成軌道的修筑，在行駛運(yùn)行期間，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的普通橋梁在車輛運(yùn)行時并不能達(dá)到噪聲控制目的，并且對震動的減輕也不能達(dá)到理想的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過一段時間的經(jīng)驗(yàn)摸索，目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)通過箱形梁來將噪聲控制在合理范圍內(nèi)。使用期間的噪音能夠控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，這樣所進(jìn)行的管理任務(wù)才能與實(shí)際情況充分的融合。高架橋部分的隔音板要達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)，使用一段時間后觀察系統(tǒng)的運(yùn)行使用穩(wěn)定性是否與實(shí)際情況更貼近，尤其要針對底層的橋面進(jìn)行隔音處理，通過這種方法能夠?qū)⒃肼暱刂圃谑褂梅秶鷥?nèi)，以免繼續(xù)深入影響到軌道的安全通車。上下同時采用隔音板來處理，這樣對噪聲的控制效果也更理想化，經(jīng)過一段時間的使用反饋，發(fā)現(xiàn)這種降噪減震處理效果明顯。

3.減振器

減震器的使用可以彌補(bǔ)高速軌道設(shè)計(jì)期間有關(guān)于震動、噪聲控制方面的一些不足，隨著車輛行駛期間震動的產(chǎn)生，將震動噪聲分散在合理范圍內(nèi)，這樣即使出現(xiàn)噪聲也不會影響到系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)⑵湎⒌降孛?。目前常用的降噪裝置中，使用金屬與橡膠為原料來進(jìn)行制造，投入使用后既具有彈性，將常見的問題通過技術(shù)手段來解決，又能避免震動強(qiáng)度過大導(dǎo)致車輛或者軌道變形的現(xiàn)象出現(xiàn)。減震器的性能與彈簧相近，可以將震動產(chǎn)生的壓力存儲起來，用于車輛行駛所需要的動能，通過這種方法，對現(xiàn)場使用的設(shè)備也能起到保護(hù)作用，以免出現(xiàn)質(zhì)量不穩(wěn)定的情況，幫助實(shí)現(xiàn)更理想的減震降噪目標(biāo)。

二、有關(guān)于高速軌道交通減震降噪技術(shù)的未來發(fā)展

1.機(jī)械動力部件和車廂的振動分析與減振降噪

機(jī)械運(yùn)動期間所產(chǎn)生的動能，很大一部分會轉(zhuǎn)換為震動能量，經(jīng)過一段時間的發(fā)展，目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)車輛連接結(jié)構(gòu)處的優(yōu)化，在行駛過程中，車輛能夠形成一個整體，這樣就不會出現(xiàn)行駛速度不均勻的情況，對設(shè)備使用也能起到防護(hù)的作用，幫助實(shí)現(xiàn)更理想的建設(shè)目標(biāo)，連接處的材料選擇也是十分重要的，在原有技術(shù)基礎(chǔ)上，正在逐漸向新型材料過渡，幫助提升使用期間的穩(wěn)定性，有關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)行使用功能也會逐漸的增多。機(jī)械振動的控制也由傳統(tǒng)的理論逐漸向全面發(fā)展理念進(jìn)行過渡，機(jī)械振動自身的強(qiáng)度減弱后，噪聲以及摩擦影響也都能隨之得到解決。

2.新型減振器

傳統(tǒng)的減震設(shè)備中，對震動的抑制作用不夠明顯，目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)在設(shè)計(jì)方面與車輛的與車輛的運(yùn)動行駛特點(diǎn)保持一致，這樣才能夠避免出現(xiàn)質(zhì)量下降或者車輛行駛速度緩慢的現(xiàn)象。新型減震器中能夠根據(jù)震動的強(qiáng)度自動調(diào)節(jié)減震抑制強(qiáng)度，通過這種方法達(dá)到更理想化的使用效果，并幫助減少系統(tǒng)使用期間的能量損耗，這種運(yùn)行使用方法的控制作用也是十分明顯的，對于大幅度的噪聲震動也能達(dá)到理想的效果，這種方法的運(yùn)行使用效果更加明顯，對于常見的問題也能充分發(fā)揮預(yù)調(diào)作用。

3.新型減振材料及膠墊

對于墊塊減震方法所應(yīng)用的材料中，生產(chǎn)出橡膠原料的材料，投入使用后能夠在短時間內(nèi)對系統(tǒng)的運(yùn)行使用效果進(jìn)行提升，并且在高速軌道中使用也更能承受摩擦，避免出現(xiàn)質(zhì)量不足的現(xiàn)象，幫助提升管理任務(wù)完成的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。與普通的墊塊材料相比較，適應(yīng)環(huán)境的能力更強(qiáng)，在惡劣的條件下使用也不容易受到腐蝕。

不同使用方向的減震材料在設(shè)計(jì)期間融合了使用環(huán)境共同探討，這樣投入使用后能夠發(fā)揮更好的功能，并且不容易受到環(huán)境因素的影響，能夠使減震材料都能夠順利的投入到使用中，發(fā)揮減震降噪的功能作用。在新型材料中隔音效果提升也更明顯，能夠針對使用期間常見的問題采取解決優(yōu)化措施。

4.軌道結(jié)構(gòu)減振隔振方案設(shè)計(jì)及其動力性能預(yù)測

彈性支承塊式無碴軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)。目前我國軌道交通主要采用承軌臺式混凝土道床結(jié)構(gòu)，由于只有扣件彈性墊板一個減振環(huán)節(jié)，其減振效果并不理想。若在承軌臺下設(shè)置一層橡膠墊，便能大大降低軌道整體支承剛度，顯著提高軌道的減振降噪性能。特別是在英法海峽隧道和我國長大秦嶺隧道內(nèi)得到了成功應(yīng)用。被證明具有優(yōu)越的減振降噪性能。本項(xiàng)目還將研究其應(yīng)用技術(shù)條件，并通過車輛一軌道耦合動力學(xué)新理論對其進(jìn)行動力學(xué)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

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