地鐵曲線噪聲控制

崔振宇

摘要：當前，隨著我國鐵路工程的快速發展，地鐵已經逐漸遍布于各個大城市的地下或者地上，成為人們便捷出行的重要交通方式。然而地鐵在長時間的使用之后，會由于鋼軌受到不同程度的磨損（如鋼軌波磨、側磨等）而產生各種噪音，為鐵路周圍環境和人們的生活帶來負面影響。因此，我國鐵路上有引入大量的鋼軌打磨車對磨損的鐵軌實施高效打磨，使其噪音的到有效的控制。本文將通過對鋼軌長期運行中可能出現的磨損帶來的各種噪音進行有效分析，有針對性的探究出合理的改善措施。

關鍵詞：鋼軌打磨車;磨損噪聲;有效控制、軌頂涂覆裝置、鋼軌涂油器

鋼軌打磨車是當前我國對地鐵等線路軌道進行有效維護、檢修工作的重要服務型設備。打磨車能夠對軌道進行打磨、修復其變形、磨損和缺陷等問題。對于如地鐵這樣位于城市內部軌道，鋼軌打磨工作，能夠有效對受到磨損的鋼軌實施一定程度的修復，從而合理降低受磨損鋼軌在使用過程中出現的大量噪音。此外鋼軌打磨車不僅能夠有效抑制噪音，還能夠緩解鋼軌波磨引起的車輛沖擊力，從而防止出現列車脫軌等嚴重的安全事故;也可以有效延長曲線軌道的使用壽命。

一、 地鐵中噪聲的主要來源

所謂噪聲，指的就是在人們休息、工作以及學習的過程中，出現強烈干擾以上活動正常進行的聲音。這種嚴重不良的影響就可稱之為噪聲污染。當前的社會生活調查顯示，在城市中心和工業區的附近居住的人們，都經常受到噪聲污染的影響，顯然對噪聲污染的有效治理很有必要。

地鐵在經過長期的運行使用之后，其鋼軌的表面會逐漸形成具有規則性的不平整，這就是鋼軌磨損中一種多見的呈現波浪形狀的磨損現象，又經常被人們成為波磨，如下圖1。隨著我國鐵路交通的不斷發展，這種鋼軌波磨問題逐漸變得嚴重，造成了列車運行過程中大量噪音的生成，為緩解這一噪音，當前已有大量的鐵路研究學者開始對這種波磨問題實施研究。另外地鐵鋼軌還有一種磨損多發生在曲線鋼軌中，曲線在整個鐵路軌道的結構中，屬于比較薄弱的環節，隨著科技的進步，各種牽引動力更大以及更多重型列車都有所增加，從而使得曲線外股的鋼軌出現側磨的情況越發嚴重，導致在列車經過時常常引發分貝很高的噪音。

二、 噪聲產生的具體原因

（一） 鋼軌波磨

（1） 通常情況下，軌道的不平順會直接引發列車與軌道接觸部分，也就是輪對出現粘滑振動現象，使整個鋼軌上逐漸出現呈波浪形狀的高磨損區和低磨損區，導致在列車運行過程中，發出不同程度的噪聲污染。我國各個城市中的鋼軌在新鋪設完成之后，多數都未經過細化檢查處理，特別是在有關鋼軌的很多焊接接頭區域，常常會出現不平順問題，但都未經過打磨細化就投入使用中，這是造成鋼軌波磨問題，繼而產生噪音的主要原因。

（2） 此外，還有另一個原因就是有些鋼軌的自身硬度不夠，使得在列車的多次運行之后，從軌頭開始逐漸出現較明顯的磨損，同時也會導致鋼軌慢慢發生塑性形變，從而出現鋼軌波磨問題，引發噪音。

（二） 鋼軌曲線側磨

鋼軌曲線側磨造成的噪音主要表現在①當超高過大時，會造成鋼軌和輪軌的不合理接觸，整個列車的重量側重于內股的鋼軌，這會增加對內股鋼軌的磨損和側磨;②曲線軌道中，外側半徑必須大于內側半徑，才能降低車輪跟鋼軌之間的滑動摩擦距離，如果鋼軌曲線的下股軌底坡相對過小，那么車輪和鋼軌的摩擦距離就會增加，導致曲線的側面磨損;③軌道上會持續經過不同類型和車速的列車，因此在通過曲線鋼軌時會出現不同的導向力和沖擊角，當重量過大或者速度過快的列車經過鋼軌曲線時，就會造成曲線側磨，最終以各種噪聲的形式表現出來。

三、 控制噪聲的措施

（一） 實施有效的鋼軌打磨工作

首先，在鋼軌鋪設完成之后，需要仔細檢查鋼軌中出現不平順的區域，尤其是在鋼軌很多的焊接接頭位置處，應該充分利用現代化的鋼軌打磨車進行作業，科學消除原始鋼軌中留下的不平順問題，提升鋼軌品質。其次當鋼軌使用時間較長時，利用鋼軌打磨車對鋼軌實施打磨工作，能夠有效中斷輪對的振動，這樣能夠有效減緩鋼軌波磨的發展速率。從而在根源和發展期間兩個部分充分消除鋼軌波磨產生的各種噪音。

（二）利用鋼軌打磨車進行修復性打磨及安裝鋼軌涂油器、軌頂涂覆裝置

在對出現磨損問題的鋼軌進行高效的打磨和修復之后，為了更好的改善輪軌之間的摩擦，降低輪軌摩擦產生的噪音，可在曲線上股工作邊安裝鋼軌涂油器，可有效的降低側面磨耗;其次可在波磨發展較快的小半徑曲線安裝軌頂涂覆裝置，軌頂涂覆裝置的KELTRACK摩擦調節劑在輪軌界面上形成的固體干性薄膜具有正摩擦特性，可以抑制輪軌界面的黏滑振動，從而減緩甚至抑制波磨的發展，進而達到抑制波磨的增大和控制波磨引發的噪音以及軌頂尖嘯噪音的目的，同時也能夠有效提升鋼軌的使用期限。

四、結束語

在本文的研究中，綜合對當前鋼軌噪音的主要來源、具體產生噪音的原因進行分析，再根據這兩個方面的問題提出有效控制噪音的措施，并有針對性的提出了高效的控制噪音方法。通過科學合理的運用好鋼軌打磨車，能夠降低鋼軌使用工作中出現的多種噪音污染，降低對周圍居民和環境的消極影響。

參考文獻：

[1]張建宏.鋼軌打磨車作業噪聲控制研究[J].中國科技縱橫， 2017（12）：136-137.

[2]劉良彬.鋼軌打磨車精細作業研究[J].機車電傳動， 2017（3）：56-58.

[3]曹垚鑫. 鋼軌打磨列車打磨模式研究[D]. 北京交通大學， 2011.

[4]何娟娟. 鋼軌打磨參數對打磨量影響與打磨模式研究[D]. 北京交通大學， 2014.

[5]徐學慶， 解卓軍， 張婕， et al. 關于鋼軌打磨列車打磨作業裝置的研究[J]. 現代制造技術與裝備， 2018， 264（11）：93-94.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團有限公司運營分公司）