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        延緩鋼軌波磨發(fā)展與降低噪聲的試驗研究

        2015-06-01 09:17:32王二中郭星利張麗平
        鐵道建筑 2015年8期
        關鍵詞:波磨涂覆調節(jié)劑

        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.

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        [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.

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        [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

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