上海轨道交通6号线车辆阻尼车轮降噪措施及效果
上海轨道交通6号线车辆阻尼车轮降噪措施
及效果
第34卷第6期
2011年11月2O日
电力机车与城轨车辆
EkCtticLocomotives&MassTransitVehicles Vo1.34No6
Nov.20th,2011
?建议探讨?
上海轨道交通6号线车辆
阻尼车轮降噪措施及效果
陈建滨,沈辉辉,王生华
(上海轨道交通维护保障中心车辆公司,上海200235)
摘要:阐述城市轨道交通车辆阻尼降噪车轮结构和降噪原理,对安装阻尼车轮的列车和普通列车在
通过轨道直线区段,曲线区段以及低速,高速运行等工况下的噪声进行对比试验,从声级,频谱,时域谱三方面
分析了试验结果,验证了阻尼车轮降噪的实际效果.
关键词:轨道交通;阻尼车轮:降噪
中图分类号:U231.94文献标识码:A文章编号:1672—1187(2011)06—0059—02 Noisereductionmeasurementandeffectof dampedwheelsforShanghaiRailTransitLine6vehicles
CHENJian-bin,SHENHui-hui,WANGSheng-hua (RollingStockCompany,ShanghaiRailTrafficMaintenanceSuppo~Centre,Shanghai200
235,China)
Abstract:Theprincipleofthenoisereductionandthestructureofdampedwheelsforthecityrai
ltransit
vehiclesarepresented.Thecomparisontestfornoisereductionofdampedwheelsandordinar
ywheelshasbeen
carriedoutwhenvehiclesenteringinandoutofastraightorcurvedtracksectionandrunningatl
ow-speedor
high—speed.Analysisofthetestresuhsarecamedonfromsoundpressure,levelfrequencyspectrum
andtime
spectrum,whichverifythepracticaleffectonnoisereductionofthedampedwheels.
Keywords:railtransit;dampedwheels;noisereduction 轨道交通目前已经成为大,中城市缓解道路拥堵
的重要公共交通方式.轨道交通车辆穿行在城市工作,
生活密集区,在带给城市生活便利,快捷的同时,轨道
车辆运行时产生的噪声,也给城市周围环境带来了负
面影响,成为城市新的噪声污染源.在轨道车辆运行产
生的噪声中轮轨之间的噪声尤其占主要地位.因此如
何降低轮轨之间的噪声成为降噪领域重要的课
.
上海轨道交通6号线,是穿行在浦东新区南北的
交通主动脉,不少区段靠近居民区.为了降低轮轨噪声
对居民生活的影响.新购列车采用了阻尼降噪车轮(以
下简称阻尼车轮).
1阻尼车轮结构与降噪原理
降噪车轮采用的阻尼降噪器为层叠式宽频降噪消
音器,是三层钢板和两层高阻尼特种橡胶结构,由不锈
钢空心铆钉铆接,利用弹黏性橡胶作为弹性元件.弹性
力为非线性.能起到吸收多个频峰振动的作用.车轮振
动的幅度由轴心向外越来越大,轮缘边界振动最强烈.
因此,阻尼器安装在轮辋外侧靠近轮缘边界处,如图l
所示.
图1阻尼车轮示意图
收稿13期:2011-05—22
作者简介:陈建滨,2002年毕业于同济大学机车车辆工程专业,从事地铁车辆新车
调试及技术质量工作.
-
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电力机车与城轨车辆?2011年第6期
2阻尼车轮噪声测试
为了测试验证阻尼车轮降噪效果,选取安装阻尼 车轮的列车和采用普通车轮的列车各一列,做列车噪 声对比试验.
考虑到6号线线路的实际情况.测试地点选在线路 周围较为空旷的港城路车辆段内.测试线路分别选取了 列车检修库进库线弯道半径最小(?110m)区段,以及 平直道试车线.分别测试了以下运行情况: 1)普通车轮,弯道测试,弯道半径?110133,车速 15km/h;
2)普通车轮,直道,低速,速度为15km/h; 3)普通车轮,直道,高速,速度为80km/h; 4)降噪车轮,弯道测试,弯道半径?110ITI,速度为 15km/h;
5)降噪车轮,直道,低速,速度为15km/h; 6)降噪车轮,直道,高速,速度为80km/h. 参考噪声检测
GB3785,GB3241,GB/1114893
—
1994,GB/T5l1l一1995等相关条款规定,选取测点 情况如下:
1)空旷场地上,距轨道中心线7.5m,高1.2m,无 车辆,行人经过.自由声场.
2)列车轨道旁边,碎石道床,距车轮0.2m,声级计
固定在枕木上,传声器指向轮轨接合处.
3)为车内测试,在转向架上方车厢内距地板1.2m 处.关闭车厢内空调,广播等设备,排除相关设备的干 扰.
考虑到列车运行时各个频段的噪声都可能产生, 因此分析数据是采用A计权的声压级表达,声压级的 dB值为dB(A).
3阻尼车轮降噪效果
1)如表l所示,从声级有效值的对比来看,列车安 装阻尼器后的在弯道行驶具有明显的降噪效果,距轨 道7.5m处降噪量达14.6dB,距车轮0.211"1处降噪量 达8.1[1B,车内噪声降低2.9dB;在测试线直道上列车 安装阻尼器的降噪效果不如弯道降噪效果明显,但也 有一定的降噪效果,降噪量也都超过了2dB. 2)从l/3倍频程幅值谱的对比(见图2)来看,弯道 上列车安装阻尼器后在整个频带上具有明显的降噪效 果.车外噪声在80,800Hz之间平均降噪量为4.5dB, 在8003150Hz之间的平均降噪量为l2.7dB,在 3150,8000Hz之间的平均降噪量达23.3dB,可以看 出安装阻尼器的列车在中高频降噪效果非常明显;直 道上列车安装阻尼器后在整个频带上也有一定的降噪 效果,只是降噪量上相比于弯道有所减小. 表1普通,阻尼车轮测试声压级比较
l20
100
墅o
60
忆40
20
0
距轨道7.5m处
l2
坝翠/Hz
13普通列车口阻尼降噪列车
图2频域1/3倍频程对比
3)从时域谱对比来看,如图3,图4所示,弯道上列 车安装阻尼器后对车外噪声的衰减作用非常明显,对 车内噪声的衰减作用也明显好于没有安装阻尼器的列 车:直道上列车安装阻尼器对噪声也有一定的衰减作 用.
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图3距轨道7.5ITI处测得普通列车噪声时域谱 ;;
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图4距轨道7.5m处测得降噪列车噪声时域谱 (下转第64页)
电力机车与城轨车辆?2011年第6期
1)机车主要部件任一部件发生故障将造成机破,因此 主要部件系统间呈串联状态.由于电子部件和高压电 器呈指数分布,机车的总体可靠性也呈指数分布,走行 2204km后,机车可靠性呈明显下滑趋势.且指数分布 具有无记忆功能,因此无论是实行无维修运行还是等 间隔维修,都没有任何意义.要保证HXo1C型机车的 可靠性首先要保证电子部件的可靠性.必须从源头上 提高电子产品的基本参数,至少要比现在提高两个数 量级.
2)机车修程和作业范围,按照趟检,加强检,辅修 和小修原则设置.由于冷却系统与电器部件,其它部件 的可靠性走行公里比较接近,故可设置变压器辅修,电 器部件,其它部件和冷却系统部件辅修,主断辅修等三 个辅修修程.
趟检(T)修程为"起一T1一T2一…一T()一辅修", 作业范围为:走行部+受电弓+低高压试验+制动机试 验.
加强检修程为每1万公里一次检查,作业范围为: 趟检作业范围+制动系统检查.
变压器辅修,每6万km一次,作业范围为:趟检作 业范围+变压器.
电器部件,其它部件和冷却系统部件辅修,每8.7 万公里一次,作业范围为:趟检作业范围+电器部件+ 其它部件+冷却系统.
主断辅修,每9.9万km一次,作业范围为:趟检作 业范围+主断路器.
小修(X)修程为"一X1一X2一…,X7一Z1",作业范 围为:趟检作业范围+机车中上部全部部件 中修(Z)修程为"一Zl—Z2——D1",作业范围为:
对机车走行部进行解体检修,对机车中上部部件进行 全面吊换
大修(D)修程为"一D一",作业范围为:更换机车主 .址—S.S.S.址.S.S屯—S.址.S.S止.址—S.址.S屯.S.址.S止业.址 (上接第60页)
4结论
1)与普通列车相比,上海轨道交通6号线列车采 用了阻尼车轮后,对降低环境噪声和车内噪声都有明 显的效果.
2)阻尼车轮对列车行驶时产生中高频噪声具有明 显的抑制作用,对列车行驶时产生的低频噪声也有一 定的效果.
一
f诅一
要部件.
两次小修之间进行多少个以及哪类辅修完全依据 机车走行公里确定.作业范围的设置应遵循向下兼容, 不重复的原则,即不失修,不过度修.其中趟检作业主 要以走行部和受电弓检查为主.对于电子部件,高压电 器和制动系统,现阶段只能通过低高压试验和制动机 试验尽量把故障暴露在库内.
4建议
1)进一步开展可靠性工程理论的深入研究,将可 靠性的质量管理理念贯穿于设备的设计,制造,试验和 运用维修的各个领域,从源头上开展可靠性设计,合理 分配各系统和部件的可靠度,持续提高设备的可靠性, 其中机车电子产品的基本参数至少要提高两个数量级 及以上
2)持续开展可靠性数据收集和分析工作,运用故
障树理念,改进故障统计分析
,从部件故障向部件
部位和功能深层次过渡,真实反映设备运用中可靠性, 维修性信息,逐步实现设备全寿命的可靠性管理.例如
对部件进行类,属,件,位分门别类逐一研究,找出薄弱
环节.改进检修方法,提高部件车下修质量.
3)进一步研究
预防修条件下设备可靠度及平
均寿命,科学合理确定等间隔修间公里,换件修修间公
里,为实现检修专业集中化,小辅修分散化提供科学的
数据支撑.
4)研发基于可靠性工程的质量管理系统,全面掌
握所有机型的可靠度,为进一步降低机车检修成本服
务.
参考文献:
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喜.S屯—喜.S屯..S—S.S.址.S..S止.址.S止.S屯.址.S.S.址 参考文献:
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