阻尼鋼軌

阻尼鋼軌是一種最大限度地減小鋼軌腹板振動引起的噪聲的設備。

基本介紹

• 中文名：阻尼鋼軌
• 目的：減小鋼軌腹板振動引起的噪聲
• 對象：鋼軌
• 作用：增加振動質量

阻尼鋼軌

為了最大限度地減小鋼軌腹板振動引起的噪聲,在鋼軌腹部貼上了減振橡膠。一般是在鋼軌腹部粘上橡膠後再粘上鋼板, 以增加振動質量,起到衰減作用。要求使用高阻尼橡膠增大振動衰減作用,達到降噪目的。這一裝置的關鍵之一是橡膠與鋼軌、橡膠與鐵板之間要有較好的粘結性。如果粘結界面脫開,則減振效果大大下降。

阻尼鋼軌示意圖

現狀

1、國外研究現狀：

從軌道結構減振降噪來看，國外已嘗試的減振降噪措施主要有l>採用減振型軌下基礎(如有渣軌道採用彈性軌枕和道床彈性膠墊，無渣軌道採用彈性支承塊，防振型軌道板等)；2>採用減振型鋼軌；3>採用減振型扣件；4>採用鋼軌打磨技術。這些措施均己證明具有不同程度的減振降噪效果，適應環保要求。

阻尼鋼軌方面，國外使用的阻尼鋼軌有(1)金屬一橡膠複合阻尼鋼軌，對其研究主要集中在提高機械性能和使用壽命。(2)自適應(有源/半有源)阻尼鋼軌，現在國際上高度重視其研究。(3)電/磁流變液阻尼鋼軌，國際上主要用於列車的懸架系統和轉向架統，對其研究已接近產業化。

2、國內研究現狀：

從軌道結構減振降噪來看，國內使用的阻尼鋼軌主要是金屬一橡膠複合阻尼鋼軌，對其研究主要集中在提高機械性能和使用壽命，國內已基本達到國外先進水平，但離軌道車輛的理想要求(全部是彈性傳動和彈性連線)還有一定差距；在使用壽命方面和已開發國家相比還存在較大差距；抗疲勞和抗老化能力都存在非常明顯的差距。

阻尼鋼軌方面，(1)國內對軌道交通減振用彈性結構材料的研究，在機械輕度方面，國內已經基本達到國外先進水平，但離軌道車輛的理想要求還有一定差距，使用壽命方面與已開發國家相比還存在較大差距，抗疲勞，抗蠕變都存在明顯差距； (2)在列車電磁流變液阻尼鋼軌方面的研究才剛剛起步。

方法結論

通過對阻尼減振型鋼軌的分析，選取高性能粘彈性阻尼橡膠ZN03，這種材料在較寬的溫度、頻率範圍內具有較大的損耗因子。這種材料具有防油污、不燃燒等性能，且不易老化，使用壽命長等特點，具有雙面黏性，敷設於結構表面十分方便。分三組實驗，分別是1、研究不同阻尼厚度對阻尼鋼軌減震降噪效果的影響；2、研究不同約束厚度對阻尼鋼軌減震降噪的影響；3、研究不同的約束材料對阻尼鋼軌減震降噪效果的影響。最後得出以下結論：（1）人耳對高頻範圍的噪聲較敏感，而標準鋼軌經過約束阻尼處理後，可以看到在1000~5000Hz的高頻段的節點頻率回響有較大的降低，說明經阻尼處理後阻尼鋼軌具有良好的減震效果；（2）經過比較結構損失可知，減振型鋼軌的阻尼損耗因子較標準鋼軌的阻尼損耗因子有大幅提高，這說明阻尼鋼軌減震結構的可行性；（3）經過比較阻尼鋼軌，可以看出阻尼層厚度較厚（如圖1）、約束層厚度較厚（如圖2）以及約束層材質越硬其減震效果越好。

圖三

圖二

圖一

套用

為了降低列車通過時軌道結構引起的噪聲,荷蘭在開發研究板式軌道時, 研製了軌頭形狀與UIC54 相似的SA42 型矮軌。由於這種鋼軌矮胖,車輛通過時引起鋼軌腹板的振動頻率較低,提高了軌道結構的減振降噪效果。據國外資料表明,這種軌道結構的降噪效果為5 dB。日本的高架鐵道採用了這種形式，測試結果表明，可降低噪聲3~5dB。