地鐵曲線噪聲控制

崔振宇

摘要：當前，隨著我國鐵路工程的快速發(fā)展，地鐵已經(jīng)逐漸遍布于各個大城市的地下或者地上，成為人們便捷出行的重要交通方式。然而地鐵在長時間的使用之后，會由于鋼軌受到不同程度的磨損（如鋼軌波磨、側(cè)磨等）而產(chǎn)生各種噪音，為鐵路周圍環(huán)境和人們的生活帶來負面影響。因此，我國鐵路上有引入大量的鋼軌打磨車對磨損的鐵軌實施高效打磨，使其噪音的到有效的控制。本文將通過對鋼軌長期運行中可能出現(xiàn)的磨損帶來的各種噪音進行有效分析，有針對性的探究出合理的改善措施。

關(guān)鍵詞：鋼軌打磨車;磨損噪聲;有效控制、軌頂涂覆裝置、鋼軌涂油器

鋼軌打磨車是當前我國對地鐵等線路軌道進行有效維護、檢修工作的重要服務型設(shè)備。打磨車能夠?qū)壍肋M行打磨、修復其變形、磨損和缺陷等問題。對于如地鐵這樣位于城市內(nèi)部軌道，鋼軌打磨工作，能夠有效對受到磨損的鋼軌實施一定程度的修復，從而合理降低受磨損鋼軌在使用過程中出現(xiàn)的大量噪音。此外鋼軌打磨車不僅能夠有效抑制噪音，還能夠緩解鋼軌波磨引起的車輛沖擊力，從而防止出現(xiàn)列車脫軌等嚴重的安全事故;也可以有效延長曲線軌道的使用壽命。

一、 地鐵中噪聲的主要來源

所謂噪聲，指的就是在人們休息、工作以及學習的過程中，出現(xiàn)強烈干擾以上活動正常進行的聲音。這種嚴重不良的影響就可稱之為噪聲污染。當前的社會生活調(diào)查顯示，在城市中心和工業(yè)區(qū)的附近居住的人們，都經(jīng)常受到噪聲污染的影響，顯然對噪聲污染的有效治理很有必要。

地鐵在經(jīng)過長期的運行使用之后，其鋼軌的表面會逐漸形成具有規(guī)則性的不平整，這就是鋼軌磨損中一種多見的呈現(xiàn)波浪形狀的磨損現(xiàn)象，又經(jīng)常被人們成為波磨，如下圖1。隨著我國鐵路交通的不斷發(fā)展，這種鋼軌波磨問題逐漸變得嚴重，造成了列車運行過程中大量噪音的生成，為緩解這一噪音，當前已有大量的鐵路研究學者開始對這種波磨問題實施研究。另外地鐵鋼軌還有一種磨損多發(fā)生在曲線鋼軌中，曲線在整個鐵路軌道的結(jié)構(gòu)中，屬于比較薄弱的環(huán)節(jié)，隨著科技的進步，各種牽引動力更大以及更多重型列車都有所增加，從而使得曲線外股的鋼軌出現(xiàn)側(cè)磨的情況越發(fā)嚴重，導致在列車經(jīng)過時常常引發(fā)分貝很高的噪音。

二、 噪聲產(chǎn)生的具體原因

（一） 鋼軌波磨

（1） 通常情況下，軌道的不平順會直接引發(fā)列車與軌道接觸部分，也就是輪對出現(xiàn)粘滑振動現(xiàn)象，使整個鋼軌上逐漸出現(xiàn)呈波浪形狀的高磨損區(qū)和低磨損區(qū)，導致在列車運行過程中，發(fā)出不同程度的噪聲污染。我國各個城市中的鋼軌在新鋪設(shè)完成之后，多數(shù)都未經(jīng)過細化檢查處理，特別是在有關(guān)鋼軌的很多焊接接頭區(qū)域，常常會出現(xiàn)不平順問題，但都未經(jīng)過打磨細化就投入使用中，這是造成鋼軌波磨問題，繼而產(chǎn)生噪音的主要原因。

（2） 此外，還有另一個原因就是有些鋼軌的自身硬度不夠，使得在列車的多次運行之后，從軌頭開始逐漸出現(xiàn)較明顯的磨損，同時也會導致鋼軌慢慢發(fā)生塑性形變，從而出現(xiàn)鋼軌波磨問題，引發(fā)噪音。

（二） 鋼軌曲線側(cè)磨

鋼軌曲線側(cè)磨造成的噪音主要表現(xiàn)在①當超高過大時，會造成鋼軌和輪軌的不合理接觸，整個列車的重量側(cè)重于內(nèi)股的鋼軌，這會增加對內(nèi)股鋼軌的磨損和側(cè)磨;②曲線軌道中，外側(cè)半徑必須大于內(nèi)側(cè)半徑，才能降低車輪跟鋼軌之間的滑動摩擦距離，如果鋼軌曲線的下股軌底坡相對過小，那么車輪和鋼軌的摩擦距離就會增加，導致曲線的側(cè)面磨損;③軌道上會持續(xù)經(jīng)過不同類型和車速的列車，因此在通過曲線鋼軌時會出現(xiàn)不同的導向力和沖擊角，當重量過大或者速度過快的列車經(jīng)過鋼軌曲線時，就會造成曲線側(cè)磨，最終以各種噪聲的形式表現(xiàn)出來。

三、 控制噪聲的措施

（一） 實施有效的鋼軌打磨工作

首先，在鋼軌鋪設(shè)完成之后，需要仔細檢查鋼軌中出現(xiàn)不平順的區(qū)域，尤其是在鋼軌很多的焊接接頭位置處，應該充分利用現(xiàn)代化的鋼軌打磨車進行作業(yè)，科學消除原始鋼軌中留下的不平順問題，提升鋼軌品質(zhì)。其次當鋼軌使用時間較長時，利用鋼軌打磨車對鋼軌實施打磨工作，能夠有效中斷輪對的振動，這樣能夠有效減緩鋼軌波磨的發(fā)展速率。從而在根源和發(fā)展期間兩個部分充分消除鋼軌波磨產(chǎn)生的各種噪音。

（二）利用鋼軌打磨車進行修復性打磨及安裝鋼軌涂油器、軌頂涂覆裝置

在對出現(xiàn)磨損問題的鋼軌進行高效的打磨和修復之后，為了更好的改善輪軌之間的摩擦，降低輪軌摩擦產(chǎn)生的噪音，可在曲線上股工作邊安裝鋼軌涂油器，可有效的降低側(cè)面磨耗;其次可在波磨發(fā)展較快的小半徑曲線安裝軌頂涂覆裝置，軌頂涂覆裝置的KELTRACK摩擦調(diào)節(jié)劑在輪軌界面上形成的固體干性薄膜具有正摩擦特性，可以抑制輪軌界面的黏滑振動，從而減緩甚至抑制波磨的發(fā)展，進而達到抑制波磨的增大和控制波磨引發(fā)的噪音以及軌頂尖嘯噪音的目的，同時也能夠有效提升鋼軌的使用期限。

四、結(jié)束語

在本文的研究中，綜合對當前鋼軌噪音的主要來源、具體產(chǎn)生噪音的原因進行分析，再根據(jù)這兩個方面的問題提出有效控制噪音的措施，并有針對性的提出了高效的控制噪音方法。通過科學合理的運用好鋼軌打磨車，能夠降低鋼軌使用工作中出現(xiàn)的多種噪音污染，降低對周圍居民和環(huán)境的消極影響。

參考文獻：

[1]張建宏.鋼軌打磨車作業(yè)噪聲控制研究[J].中國科技縱橫， 2017（12）：136-137.

[2]劉良彬.鋼軌打磨車精細作業(yè)研究[J].機車電傳動， 2017（3）：56-58.

[3]曹垚鑫. 鋼軌打磨列車打磨模式研究[D]. 北京交通大學， 2011.

[4]何娟娟. 鋼軌打磨參數(shù)對打磨量影響與打磨模式研究[D]. 北京交通大學， 2014.

[5]徐學慶， 解卓軍， 張婕， et al. 關(guān)于鋼軌打磨列車打磨作業(yè)裝置的研究[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備， 2018， 264（11）：93-94.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團有限公司運營分公司）