王二中，郭星利，張麗平

(蘇州市軌道交通集團有限公司，江蘇 蘇州 215006)

延緩鋼軌波磨發(fā)展與降低噪聲的試驗研究

王二中，郭星利，張麗平

(蘇州市軌道交通集團有限公司，江蘇 蘇州 215006)

通過試驗研究了在鋼軌軌頂涂覆摩擦調節(jié)劑對延緩鋼軌波磨發(fā)展與降低噪聲的作用。首先驗證了在鋼軌軌頂涂覆摩擦調節(jié)劑對列車制動無影響，隨后驗證了在鋼軌軌頂涂覆摩擦調節(jié)劑能在一定程度上抑制鋼軌波磨的發(fā)展和降低噪聲。研究結果為解決城市軌道交通延緩鋼軌波磨發(fā)展與降低噪聲提供了一種途徑。

軌道交通 摩擦劑 鋼軌波磨 噪聲

城市軌道交通中小半徑曲線容易發(fā)生鋼軌波磨。由于鋼軌的波浪磨耗，列車行駛時將產生附加振動噪聲，影響旅客舒適度，且對軌道設備沖擊較大，行車安全受到影響。所以如何延緩波磨的發(fā)展，降低噪聲，是城市軌道交通迫在眉睫的一項課題。在鋼軌軌頂涂覆摩擦調節(jié)劑是現(xiàn)在試用較多的一種方法，但是涂覆摩擦調節(jié)劑對列車制動是否有影響、對鋼軌波磨的發(fā)展是否有延緩作用等問題需要進行試驗研究。

1 涂覆摩擦劑對列車制動的影響

1.1 試驗準備

制動試驗選擇在蘇州軌道交通1號線天平車輛段試車線進行。列車采用的是4節(jié)編組的B型車。調節(jié)材料選擇的是艾賓福斯特鐵路科技公司(LB Foster Rail Technologies Corp．)生產的軌頂摩擦調節(jié)劑KELTRACK。

1.2 試驗方法

在軌頂干燥和軌頂涂覆摩擦調節(jié)劑兩種不同情況下，檢驗空車在不同速度(40，50，60 km/h)下的常用制動或者緊急制動時的制動性能(制動距離)。

1.3 試驗結果

不同條件下的制動試驗結果如圖1所示。

通過數(shù)據(jù)觀察可知，在正常噴涂甚至大量噴涂摩擦調節(jié)劑的情況下對比干軌狀態(tài)下列車的制動性能(綜合制動距離和制動時減速度列車制動性能)，都不會對列車的制動性能產生負面影響。

圖1 不同制動條件下的列車制動距離比較

2 涂覆摩擦調節(jié)劑對波磨延緩發(fā)展的效果

2.1 試驗準備

本次試驗選擇在蘇州軌道交通1號線玉山路站至汾湖路站區(qū)間上行左JD4曲線。曲線參數(shù)為曲線半徑350 m，緩和曲線長60 m，曲線長512 m，曲線超高為100 mm。試驗前對試驗曲線進行了修復性打磨，消除了現(xiàn)有波磨，以免以往波磨對試驗效果產生影響。同時，在該曲線緩直點處上下股鋼軌的外側成功安裝軌頂調節(jié)劑涂覆裝置，在涂覆板前3～5 m處安裝車輪感應器，如圖2所示。

圖2 安裝現(xiàn)場

2.2 試驗結果對比

2.2.1 涂覆摩擦調節(jié)劑前后波磨失度對比

對比同條曲線涂覆摩擦調節(jié)劑前后9個月的波磨發(fā)展情況如表1、圖3、圖4所示。

表1 同條曲線涂覆摩擦調節(jié)劑前后9個月的波磨發(fā)展數(shù)據(jù)

圖3 波磨矢度最大值

圖4 波磨矢度平均值

由表1、圖3、圖4可知，涂覆摩擦調節(jié)劑后，波磨失度的發(fā)展明顯有所延緩。

2.2.2 涂覆摩擦調節(jié)劑前后噪聲對比

對比同條曲線涂覆摩擦調節(jié)劑前后9個月的噪聲數(shù)據(jù)如表2所示。對比曲線如圖5所示。

由表2和圖5可知，涂覆摩擦調節(jié)劑前噪聲為79.0～90.6 dB，涂覆摩擦調節(jié)劑后，噪聲變?yōu)?7.6～81.4 dB，明顯降低。

表2 同條曲線涂覆摩擦調節(jié)劑前后9個月的噪聲數(shù)據(jù)

圖5 涂覆摩擦調節(jié)劑前后噪聲對比

3 結論與建議

1)正常噴涂甚至大量噴涂摩擦調節(jié)劑的情況下對比干軌狀態(tài)下列車的制動性能(綜合制動距離和制動時減速度列車制動性能)，都不會對列車的制動性能產生負面影響。

2)涂覆摩擦調節(jié)劑后，波磨失度的發(fā)展明顯有所延緩。

3)涂覆摩擦調節(jié)劑后，噪聲明顯降低。

4)根據(jù)實際情況，軌頂涂覆摩擦調節(jié)劑，部分列車會出現(xiàn)打滑情況。

5)摩擦調節(jié)劑成本較高。

綜合考慮試驗結果與經濟性，建議在城市軌道交通中對減振降噪要求比較高的地段可以考慮使用。

［1］金學松，溫澤峰，肖新標．曲線鋼軌初始波磨形成的機理分析［J］．機械工程學報，2008(3):7-8．

［2］盧祖文．高速鐵路鋼軌材質選擇［J］．中國鐵路，2004(10): 28-30．

［3］張立民，張衛(wèi)華．輪軌波磨形成機理與再現(xiàn)試驗［J］．西南交通大學學報，2005(4):435-436．

［4］趙國堂．高速鐵路無碴軌道結構［M］．北京:中國鐵道出版社，2006．

［5］何鋒，任建強．曲線鋼軌抗磨耗損傷技術的研究［J］．鐵道建筑，2005(11):69-70．

［6］周奇才，李振海，陳揚新．山區(qū)鐵路鋼軌磨損情況調查與防治技術試驗研究［J］．中國工程機械學報，2006(1):93-95．

［7］溫澤峰，金學松．鋼軌波浪形磨損研究［J］．中國鐵道科學，2007(1):139-140．

［8］黃玉純，曲銘，許玉德．城市軌道交通鋼軌傷損分析［J］．城市軌道交通研究，2007(4):54-56．

(責任審編 孟慶伶)

U213.4+22

:ADOI:10．3969/j．issn．1003-1995．2015．08．31

2015-04-01;

:2015-06-10

王二中(1980— )，男，安徽宿州人，工程師。

1003-1995(2015)08-0109-03