張帥

摘?要： 在系統(tǒng)測(cè)試地鐵車(chē)輛內(nèi)部噪聲的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)噪聲通常是中低頻，而且噪聲大小也會(huì)根據(jù)測(cè)試位置改變而發(fā)生變化。當(dāng)?shù)罔F車(chē)輛處于靜置狀態(tài)的時(shí)候，最主要的噪聲源就是輔助設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，而且在運(yùn)行速度不斷提高的情況下，噪聲源也轉(zhuǎn)變成輪軌噪聲。

關(guān)鍵詞： 城市軌道交通車(chē)輛;內(nèi)部噪聲;分析;研究

【中圖分類(lèi)號(hào)】U270.16?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）01-0001-01

目前階段，地鐵車(chē)輛在城市交通中的重要性逐漸突顯出來(lái)。然而，地鐵車(chē)輛的內(nèi)部噪聲卻對(duì)乘客舒適度產(chǎn)生了極大的影響，要想盡快開(kāi)發(fā)高速且安全舒適的地鐵車(chē)輛，就一定要高度重視低噪聲地鐵車(chē)輛的研發(fā)。基于此，文章將城市軌道交通車(chē)輛作為主要研究對(duì)象，重點(diǎn)闡述內(nèi)部噪聲的相關(guān)內(nèi)容，希望有所幫助。

1?地鐵車(chē)輛內(nèi)部噪聲測(cè)試

1.1?測(cè)試系統(tǒng)

在測(cè)試地鐵車(chē)輛內(nèi)部噪聲的時(shí)候，選擇使用多個(gè)通道噪聲分析系統(tǒng)，其中涵括了聲學(xué)傳感器、數(shù)據(jù)采集記錄器、振動(dòng)傳感器和信號(hào)采集分析器等等。

1.2?車(chē)輛與線路環(huán)境

選擇某市地鐵1號(hào)線地鐵車(chē)輛，測(cè)試天氣無(wú)雨無(wú)雪且風(fēng)速每秒不超過(guò)5.5米，選擇空曠直線段進(jìn)行測(cè)試[1]。

1.3?測(cè)試點(diǎn)

接受測(cè)試的地鐵車(chē)輛屬于全鋁合金地鐵車(chē)輛，并在車(chē)內(nèi)選擇13個(gè)點(diǎn)作為測(cè)點(diǎn)開(kāi)展車(chē)內(nèi)噪聲測(cè)試。第一、第九測(cè)試點(diǎn)選擇車(chē)輛貫通道中心上不1.6米的位置，第二至第八測(cè)試點(diǎn)選擇在車(chē)輛中心底板上不1.6米部位，第十至第十三測(cè)試點(diǎn)選擇車(chē)輛內(nèi)部座椅與底板距離1.2米的位置。另外，麥克風(fēng)對(duì)稱(chēng)軸是垂直方向。

2?地鐵車(chē)輛內(nèi)部噪聲影響因素闡釋

對(duì)地鐵車(chē)輛內(nèi)部噪聲產(chǎn)生影響的因素一般涵括了空氣壓縮機(jī)、空調(diào)機(jī)組、輪軌噪聲以及牽引電機(jī)等。其中，空調(diào)機(jī)組產(chǎn)生的噪聲都是機(jī)組設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，因振動(dòng)和通風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)口位置受不穩(wěn)定電流影響所引起的空氣動(dòng)力性噪聲。對(duì)于牽引電機(jī)的噪聲，其組成則主要包括了機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力噪聲、電機(jī)冷卻風(fēng)扇空氣動(dòng)力噪聲與電磁噪聲[2]。導(dǎo)致空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生造成的原因就是振動(dòng)以及氣流的間歇性吸入與排出而引起的空氣動(dòng)力噪聲。輪軌噪聲的組成主要有鋼軌平順性缺失、鋼軌接頭受到?jīng)_擊、曲線段嘯叫和車(chē)輪圓滑性不強(qiáng)等等。由此可見(jiàn)，噪聲源形成噪聲均是因?yàn)檐?chē)體不同部位和密封效果不理想形成的縫隙而向車(chē)內(nèi)傳入，進(jìn)而導(dǎo)致地鐵車(chē)輛內(nèi)部出現(xiàn)噪聲。

在此基礎(chǔ)上，受車(chē)體與外部結(jié)構(gòu)、高速空氣氣流之間的互相作用影響而形成空氣動(dòng)力噪聲，或者是因接觸線與受電弓相對(duì)性滑動(dòng)而形成的滑動(dòng)噪聲等等，都會(huì)直接影響地鐵車(chē)輛的內(nèi)部噪聲。

3?有效控制地鐵車(chē)輛內(nèi)部噪聲的路徑

3.1?噪聲源改進(jìn)

首先，動(dòng)力設(shè)備和輔助設(shè)備降噪處理?？蛇x擇使用線性電機(jī)牽引的方式，即可節(jié)省部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得噪聲值明顯降低。

其次，通風(fēng)機(jī)組降噪處理。在減振座上需安裝機(jī)組，并使用石棉瀝青漿涂抹于風(fēng)道外表面，厚度控制在3毫米左右，同時(shí)在風(fēng)道外側(cè)面的石棉瀝青層外部粘貼超細(xì)玻璃棉的吸音材料，厚度在6毫米。這種方法即可使空調(diào)系統(tǒng)氣體噪聲明顯降低[3]。

再次，空氣壓縮機(jī)降噪處理。可將隔音罩安裝于空氣壓縮機(jī)外部，使得噪聲得以降低。如果是空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)口等特殊性的位置，即可選擇使用消除中低頻噪聲消聲器，使得噪聲減小。

最后，鋼軌材料的使用。如果是曲線區(qū)段，可選擇使用特制鋼軌，即低合金鋼，兼具摩擦剩磁效應(yīng)以及滑動(dòng)性能，使得車(chē)輛經(jīng)曲線區(qū)段噪聲明顯降低。與此同時(shí)，軌道在車(chē)輪運(yùn)行方向臨界傾斜角也會(huì)明顯增加，確保其轉(zhuǎn)向架經(jīng)曲線的時(shí)候，不形成噪聲最小曲線半徑隨之降低。

3.2?傳播途徑的控制

首先，可以涂抹阻尼漿以實(shí)現(xiàn)降噪目的。針對(duì)全鋁合金結(jié)構(gòu)地鐵車(chē)輛車(chē)體，可選擇阻尼漿涂抹，使得外部噪聲源對(duì)于車(chē)內(nèi)噪聲影響程度得以降低。可在車(chē)體底架部位涂抹阻尼漿，將厚度控制在3-6毫米之間，有效規(guī)避車(chē)體下方部位輔助設(shè)備的噪聲。另外，需要將阻尼漿涂抹于側(cè)墻以及車(chē)頂局部部位，厚度控制在3毫米，進(jìn)而有效避免外部噪聲經(jīng)側(cè)墻或者是車(chē)頂向車(chē)內(nèi)傳入。經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用后，噪聲降低了5-10分貝左右。

其次，車(chē)輛密封性提升。應(yīng)盡量降低車(chē)輛通風(fēng)器、門(mén)窗與檢查孔等部位的縫隙與孔洞，并針對(duì)鉸接部分開(kāi)展特殊化密封性處理，使得車(chē)體各個(gè)部分縫隙向車(chē)內(nèi)傳入的噪聲得到必要控制。另外，可將密封膠適量涂抹于車(chē)體焊縫部位，確保其不存在縫隙[4]。

再次，借助吸音材料降低噪音?？蓪⑽舾粢舨牧箱佋O(shè)在車(chē)體內(nèi)部的側(cè)墻、空調(diào)下方與車(chē)頂部位，厚度在30-60毫米之間不等，使得外部噪音向車(chē)內(nèi)傳入減少。與此同時(shí)，車(chē)體底板應(yīng)選擇具有隔聲性能的地板布亦或是使用鋁蜂窩板開(kāi)展隔聲減振處理，使得車(chē)體底部的噪聲源不會(huì)過(guò)于明顯地影響地鐵車(chē)輛[5]。

最后，減振裝置的使用。將阻尼裝置安裝于閘片托架上，并將閘片、托架與預(yù)張緊裝置進(jìn)行連接，以確保車(chē)輛制動(dòng)噪聲有效降低，一般在20分貝左右。同時(shí)，對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)懸掛連接以及支座使用銷(xiāo)套，應(yīng)將彈性橡膠元件加裝其中，使得銷(xiāo)軸和銷(xiāo)套運(yùn)行過(guò)程的撞擊得以降低，減少噪聲。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，通過(guò)對(duì)地鐵車(chē)輛內(nèi)部噪聲的測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)，車(chē)輛內(nèi)部的噪聲源一般以下部與頂部為主，而且會(huì)經(jīng)固體以及空氣傳播噪聲。另外，地鐵車(chē)輛噪聲源相對(duì)較多，處于靜態(tài)與動(dòng)態(tài)狀態(tài)，對(duì)車(chē)內(nèi)噪聲產(chǎn)生影響的噪聲源也有所改變。通常，車(chē)內(nèi)噪聲的頻率在400-1250赫茲之間，且于1000赫茲的位置有峰值。噪聲最大的部位就是車(chē)輛轉(zhuǎn)向架與動(dòng)拖車(chē)貫通道、空調(diào)部位。為此，在控制地鐵車(chē)輛內(nèi)部噪聲的時(shí)候，應(yīng)綜合考慮影響車(chē)內(nèi)噪聲的因素，科學(xué)合理地采取控制措施，盡可能減少向車(chē)內(nèi)傳入噪聲量，不斷提高乘客的舒適度，優(yōu)化地鐵車(chē)輛運(yùn)行效果。

參考文獻(xiàn)

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[2]?郭建強(qiáng)，孫召進(jìn)，朱雷威， 等.基于近場(chǎng)聲全息技術(shù)的城市軌道交通列車(chē)車(chē)內(nèi)聲源識(shí)別研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2018，40（5）：106-110.

[3]?于喜林，郭海洋，劉厚林， 等.城市軌道交通車(chē)輛內(nèi)部噪聲分析研究[J].電力機(jī)車(chē)與城軌車(chē)輛，2016，32（3）：14-15，19.

[4]?張延祥.城市軌道交通成本分析與控制研究——以福州地鐵1號(hào)線為例[D].福建：福建農(nóng)林大學(xué)，2017.

[5]?謝鎣松，李莉，鞠龍華， 等.彈性扣件對(duì)列車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲聲品質(zhì)的影響[J].噪聲與振動(dòng)控制，2019，39（3）：107-112.