《城市轨道交通车辆》 课件 项目八 噪声及其防护2

项目二、控制与降低噪声的措施

模块十一、噪声及其防护

二、控制与降低噪声的措施随着现代工业迅速的发展，噪声已成为污染环境的公害之一。噪声对环境的污染和其他环境污染不同，声源在空气中发射的弹性波，对人的干扰是局部的，它在环境中不积累、不持久、也不远距离传输，而且当声源停止发声后，噪声立即消失，只有当声源、声音传播途径和听者三者都同时存在，才对听者形成干扰。因此控制噪声必须从声源、传播途径和接受者三个方面去考虑，既要对这三部分分别进行研究，又必须把这三部分作为一个整体，综合来进行考虑。噪声控制系统既要满足降噪量的要求，又要符合技术经济指标的合理性。

二、控制与降低噪声的措施

(一)降低声源噪声从声源上根治噪声，是一种最积极、最彻底的措施，具体可以考虑采用以下几方面的措施：1、降低车轮和钢轨表面的粗糙度，对钢轨和车轮表面进行磨削和镟修，提高其表面光洁度，保持平滑完好状态，是降低滚动噪声行之有效措施，可降低列车辐射噪声约3~6dB（A）。2、采用焊接的长钢轨，把钢轨焊接起来，可减少车轮对钢轨接缝处冲击次数，列车辐射噪声降低6dB（A）～8dB（A）。

(一)降低声源噪声

3、选择具有抑制“卡滞―滑动效应”的钢轨材料，降低摩擦噪声。由实验室试验研究表明，如果曲线区段的钢轨采用特制的具有摩擦剩磁效应和滑动性的低合金钢，可使曲线运行轮轨之间产生摩擦噪声的轨道与车轮运行方向之间的临界倾斜角可增大至0.4°～0.5°。也就是说，在不改变转向架结构前提下，通过更改钢轨用钢，可降低车辆过曲线时的噪声，增大轨道与车轮运行方向之间的临界倾斜角，使得转向架过曲线时不产生噪声的最小曲线半径减小。

(一)降低声源噪声

4、采用盘式制动方式代替闸瓦制动，改善踏面状态，不仅可以减少闸瓦对车轮的磨耗，而且还可以避免制动时的尖叫声，可降低轮轨噪声达8dB（A）。另外针对制动系统中悬挂连接和支座中使用的许多销套，加装弹性橡胶元件，可降低由于销套与销轴之间的间隙在运行中相互撞击而产生的噪声。

(一)降低声源噪声

5、采用性能良好的车辆辅助系统（空调装置、空压机等），减少声源辐射的噪声。例如，对空调装置中的压缩机，采用性能先进的涡旋式压缩机，其运动部件少、振动小、噪声低，而且可靠性高，使用寿命长。

(一)降低声源噪声

6、采用弹性钢轨的紧固件来降低噪声采用在钢轨垫板与轨枕之间装设弹性材料垫板，来减少噪声的传播。另一种更为有效的措施，装设弹性的“浮置板面”的轨道路基，即在钢轨与混凝土轨道基板面之间设置一层弹性垫板，该结构削减被传递到隧道墙壁的噪声10～20dB（A），但不利因素是涉及费用问题，可能要增大隧道的尺寸。另外还可采用防振钢轨来降低噪声的措施。例如，日本新干线上采用的防振钢轨就是用橡胶从钢轨头部以下将整个钢轨腰部包覆直至轨底的上表面，使橡胶件与钢轨组成一个整体，在高架桥上采用这种防振钢轨，可降低噪声约10dB（A）。

(一)降低声源噪声

7、降低地下铁道的地面承载噪声可采用在轨道和路基面之间铺设碎石构成的道床，衰减从钢轨向路基传递的振动和噪声，同时还可以降低车内噪声级，但是采用这种道床要求有较大的隧道直径。

(一)降低声源噪声

8、在车轮上装设谐振消声器降低轮轨噪声如果我们在轮辋或辐板上装设一种具有减振阻尼特性的扇形盘式板或环形板，即所谓谐振消声器，使之与车轮的主频率相一致。当车轮受到激扰，发生振动而辐射噪声时，扇形板或环形板发生共振，板上的阻尼材料将振动的能量转换为热能，达到衰减车轮辐射噪声。

环形叠板消声器

(一)降低声源噪声

9、橡胶弹性车轮降低轮轨噪声

在车轮的轮辋与辐板之间加设弹性元件——橡胶垫，使二者之间金属脱离直接接触，使车轮在空间三维方向的弹性与全钢整体车轮相比，较为柔软，利用橡胶元件把轮辋和辐板的振动转化为热能，吸收和衰减一部分噪声。试验表明：采用弹性车轮可降低噪声达10～20dB（A）。

(一)降低声源噪声

10、在轨道车辆转向架上采用橡胶轮胎降低轮轨噪声独轨车转向架的走行轮、导向轮和均衡轮，均采用橡胶轮胎，可降低噪声。

(一)降低声源噪声

11、改进转向架结构，提高转向架性能，降低转向架结构元件的辐射噪声在城市轨道车辆的动力转向架和非动力转向架中，转向架构架或摇枕均采用空腹的承载结构，彼此之间均采用橡胶连结元件或空气弹簧悬挂，并安装具有适当阻尼的油压减振器。这种结构能够起着降低车体的沉浮自振频率，减轻车体的横向和垂向振动，将各个声源相互隔离和衰减声源噪声的效果，同时也避免了二次激励振动的发生。另外，选用直线电机系统、径向转向架、轻量化车体结构等更先进技术，从根本上改善轮轨接触条件，减少噪声源，降低轮轨噪声的产生。

(二)降低传播途径上的噪声

1、在车体向下延伸部分装设车裙，可起到阻挡牵引系统噪声由底架向外辐射的作用。车裙在与车下吸声装置相结合后能使混凝土高架铁路上的牵引系统噪声降低5dB（A）。使用车裙和车下吸声装置可使对声屏障的需要减少到一半，故在经济上是有效益的。

(二)降低传播途径上的噪声

2、在转向架两侧面设置隔音罩和在线路两侧设隔音墙，对于滚动和制动噪声以及次级噪声的降低与衰减均有明显的效果，能有效地降低列车辐射噪声对周围地区的影响，噪声可降低约1～4dB（A）。然而采用这一类声防护方法不仅投资费用高且对车辆的维修造成妨碍和困难，在万不得已时才予以采用。

(二)降低传播途径上的噪声

3、在高架轨道侧面设置高度较低的声屏障，能有效地降低列车辐射噪声对周围地区的传播。

4、站台对列车辐射噪声的衰减作用采用220mm高的倒L形声屏障站台，经测试，当列车速度在50km／h～100km／h时，与无站台相比，辐射噪声平均可降低3dB（A）～4dB（A）。

(二)降低传播途径上的噪声

5、提高车体的隔声性能，降低噪声向车内辐射和传递在车体钢结构内表面涂以防振阻尼层（如石棉沥青浆）后，钢结构的声频振动转化为热能消散，从而减少声波的辐射和声波振动的传递。涂敷阻尼材料后，改变了钢板的自振频率，避免噪声主频率与钢板自振频率一致时引起共振，提高了钢板的隔声性能，隔声量可达2dB（A）～3dB（A）。

车体的隔墙采用双层墙结构来代替单层墙，是提高隔声性能减少车内噪声的重要措施。单层墙的隔声量与材料的质量、阻尼和频率有关，双层墙中间有一层起缓冲作用的空气层，隔声量可增加4dB（A）～5dB（A）。

(二)降低传播途径上的噪声

6、提高车窗的隔声性能，降低噪声向车内辐射和传递在车窗的结构上进行改进，采用固定式并带有空气层的双层玻璃车窗，可明显提高隔声性能。

(二)降低传播途径上的噪声

7、在单元式空调机组安装座下设置减振橡胶垫以及在通风系统风道中使用吸声材料和消声器，降低噪声的辐射和传递。

8、车辆内部进行吸声处理，降低噪声的辐射和传递在车厢出入口的围壁，隔墙，顶棚等处都要用吸声材料加以处理，以达到降低噪声