彈性車輪用降噪阻尼板的研制

戚 援 王 慎 方翁武

(中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司 江蘇 常州 213000)

隨著城市軌道交通行業的快速發展，旅客對車輛的舒適性以及城市居民對車輛的運行環境等都有了更高的要求，有效地控制及降低輪軌噪聲至關重要，而在車輪上安裝降噪阻尼板是減小輪軌噪聲的一種有效方法。本文基于動力吸振原理，根據現有彈性車輪結構，結合國內外成熟降噪阻尼板的技術特點，對降噪阻尼板進行結構設計，并進行計算和試驗研究。

1 現有車輪減振降噪措施

1.1 環形疊板式降噪阻尼板

典型的環形疊板式降噪板產品來源于德國BVV公司，如圖1所示，主要用于高速動車組車輪，通過螺栓或嵌裝的方式安裝于車輪輪緣內側。該降噪板結構類似于三明治，通過多層不銹鋼金屬材料和硅橡膠阻尼材料疊加起來。當車輪發生振動時，在部分頻段內與車輪產生共振，將車輪的振動轉移至降噪板上，板上的阻尼材料將轉移而來的車輪振動能量耗散掉，從而降低車輪振動噪聲。由于高速動車組的輪軌噪聲主要為車輪滾動振動噪聲，車輪的振動方向為車輛的垂向，因此降噪板的層疊方向為沿車輪徑向，達到衰減輪軌滾動噪聲的目的。

圖1 環形疊板式降噪阻尼板

1.2 約束降噪阻尼板

約束降噪阻尼板產品來源于意大利LUCCHINI公司syope系列，如圖2所示，通過粘接的方式將降噪板安裝于車輪輻板兩側。在列車運行過程中，車輪受力發生變形時，車輪與阻尼層和阻尼層與約束層之間的受力狀態有所不同，導致阻尼層上、下表面出現不同程度的應力形變狀況，阻尼層產生剪切變形并伴有拉-壓變形，這將比單純阻尼結構消耗更多的振動能量。……