钢轨粗糙度间接测试分析方法的研究与应用

钢轨波磨、轨面塌陷等短波不平顺是引起轮轨噪声和轮轨接触共振的主要原因,同时也容易引起轨道及车辆部件的损伤以及噪声污染等问题。针对现有钢轨粗糙度直接测量法作业效率较低、测量区间过短等缺点,本研究采用间接式测量方法快速获取全线路的钢轨声学粗糙度水平。运用该方法,通过武广线运行的CRH3C型动车组监测分析线路钢轨粗糙度状态,并对定位区段利用直接测量法对钢轨表面粗糙度进行现场验证,结果表明间接式钢轨声学粗糙度测量方法与直接测量法在部分波长区段存在2dB的差异,与直接法相比虽精度略低,但能够对线路钢轨粗糙度特征进行较为准确的描述,且测量效率高、测量距离长,对全线路进行普查具有较好的工程运用效果。

基于地铁车内噪声控制的钢轨打磨限值研究

定期打磨钢轨可降低钢轨粗糙度,进而有效降低轮轨滚动噪声和车内噪声。针对某区段钢轨波磨导致的异常车内噪声问题,对该区段的钢轨波磨及客室与司机室的车内噪声进行现场测试和分析。研究结果表明:钢轨打磨前的司机室和客室的噪声主频段为420~670 Hz,与地铁列车通过该区段波长为25 mm和40 mm波磨时的通过频率基本一致;钢轨打磨后,车内噪声明显降低,客室噪声幅值降低了11.4 dB(A),司机室噪声幅值降低了9.8 dB(A)。针对车内噪声控制提出钢轨打磨限值:当钢轨粗糙度在大部分频带范围内超过钢轨粗糙度限值3 dB或6 dB时,建议对该钢轨进行打磨。

北京地铁采用调频式钢轨减振器治理钢轨波磨的试验研究

北京地铁近年来投入运营的几条线路中,剪切型减振器扣件区段大量出现钢轨波磨现象,调研测试表明:在地铁列车运行过程中,剪切型减振器扣件轨道系统在150400Hz频段内存在共振效应,且此频段内轨道阻尼过小,无法有效抑制钢轨的振动.采取在轨腰处安装一种调频式钢轨减振器来增加轨道系统阻尼,抑制列车运行过程中钢轨的振动,并在北京地铁线上进行了现场试验,对调频式钢轨减振器安装段和对比段的钢轨粗糙度进行了16个月的跟踪测试.结果表明:安装调频式钢轨减振器可有效减缓钢轨波磨的发展,延长钢轨的打磨周期.

上部锁紧式双层非线性减振扣件钢轨波磨的控制

地铁、轻轨等不断发展极大程度地减缓了交通拥堵、环境污染等问题,与此同时,车辆运营环境的复杂化也使得列车和轨道各部件的损伤也越来越严重,其中比较典型的问题就是轮轨间的钢轨的磨耗。为了降低地铁列车在轨道上运行时车辆和轨道之间的磨损,需要采取各种各样的减振或隔振措施。采用CAT钢轨波磨仪测试了剪切型减振器以及上部锁紧式双层非线性减振扣件两种轨道结构型式下在南京地铁1号线钢轨波磨的情况。在南京地铁1号线连续的6个月对相同区间内的钢轨的波磨进行跟踪测试,确认随着时间的增长剪切型减振器扣件钢轨的波磨在缓慢地增长,增长速度为1.5 dB/月,而上部锁紧式双层非线性减振扣件钢轨的波磨在缓慢地减小,减小的速度为0.7 dB/月。结果可以看出,剪切型减振器区间钢轨波磨严重发展,而上部锁紧式双层非线性减振扣件十分有效地抑制了钢轨波磨的增长。

轨道动态特性对城轨车辆车内噪声影响分析

轮轨噪声是关于车辆-轨道耦合作用以及轮轨关系的系统性问题,综合考虑对轮轨耦合匹配、车辆安全性、车辆平稳性、环境振动、车辆振动噪声等方面的影响,钢轨粗糙度和衰减率影响噪声的重要轨道参数,钢轨粗糙度影响400~800Hz的频段,制定合理的镟修周期,定期打磨车轮和轨道可以有效降低车内噪声,打磨后可降低车内噪声2dB以上。轨道衰减率普遍超过标准限值,增加安装振动吸能结构来实现可降低车内噪声,最大降低10dB以上。通过在车轮上安装阻尼结构提高车轮整体的阻尼,实现车轮辐射噪声的有效控制。以上措施可以有效降低车内噪声,提高乘坐舒适性。

地铁轮轨耦合不平顺激励对轨道振动影响分析

轮轨动态输入激励直接影响车辆-轨道耦合模型的计算结果。目前在地铁列车环境振动振源研究中,大多只考虑了轨道不平顺的激励而忽略了车轮不圆顺的影响。为了构建地铁轮轨耦合不平顺激励、综合分析轨道不平顺以及车轮、钢轨的磨耗状态对轨道动力响应的影响,对一列地铁列车进行了车轮不圆顺的现场测试,同时对一段区间隧道内的轨道不平顺和钢轨粗糙度均进行了测试。基于车辆-轨道耦合频域解析模型计算了轨道动力响应,比较了不同轮轨激励模式对计算结果的影响。同时,在同一区间隧道内实测了钢轨振动响应,用以验证不同激励模式计算结果的准确性。结果表明:美国谱和Sato谱会低估车轮不圆顺典型波长控制频段的振动响应,从而难以准确获得8 Hz~200 Hz频段的振动响应;按能量叠加方法获得的轮轨耦合不平顺谱可反映完备的轮轨激励信息,以此作为激励,在8 Hz~200 Hz频段,可计算获得与实测值更相近的模拟计算结果。

青岛地铁3号线北段噪声测试分析

介绍了青岛地铁3号线运行状态下车内外噪声的测试情况和噪声频谱特性,并针对400~1 000 Hz的噪声峰值,重点分析了该频段噪声产生的原因及其传播特性。