约束阻尼在轨道交通钢轨的吸振器技术应用

约束阻尼在轨道交通钢轨的吸振器技术应用

轮轨噪声, 尤其轨道振动的辐射噪声是交通噪声的主要声源。轮轨噪声可分为 3种主要类型 ：尖叫噪声、冲击噪声和轰鸣(或滚动) 噪声。尖叫噪声是当车辆通过小曲线半径时, 由于车轮受转向架的约束, 不能正切于钢轨运行, 也即车轴不能处于曲线的径向位置, 于是引起车轮沿着钢轨滚动时横向滑过轨头, 由此产生轮轨接触表面的粘着和空转, 引起激烈轮轨共振, 产生窄频带尖叫声。

冲击噪声是车轮通过钢轨接头 、轨面单独不平顺 、道岔或擦伤的车轮等在钢轨上滚动时的冲击所引起的噪声, 如低(高) 接头、钢轨剥落、车轮扁瘢等都可以引起附加的轮轨动力和高频振动, 激发车轮和钢轨振动造成轮轨辐射噪声。轰鸣(或滚动) 噪声是通常没有擦伤的车轮在连续焊接、状态良好的直线钢轨上滚动时所发生的噪声, 此部分噪声与轨面和车轮踏面的粗糙度直接有关。由于噪声和振动在 500~2500HZ频率范围内线性相关, 且钢轨在此频率范围内是主要辐射体, 因此钢轨的振动速度, 对降噪起着关键作用。

 普茨迈精密航空使用在钢轨轨腰粘贴约束阻尼的方法, 可以显著降低裸钢轨的冲击辐射声中的高频成分。吸振多层约束阻尼钢轨吸振器采用多层复合结构, 其中高弹性能耗材料层构成动力吸振器的分布弹性元件, 质量层和若干阻尼层和约束层构成动力吸振器的分布质量, 分布弹性元件与分布质量构成一组分布参数的动力吸振器, 可以吸收钢轨振动的能量, 尤其是低频振动的能量。质量层和阻尼层和约束层构成动力吸振器的分布质量同时还能作为多层约束阻尼, 降低分布质量的振动变形, 尤其是其中的中高频振动成分的能量。吸振多层约束阻尼钢轨吸振器的横截面与钢轨横截面的轨腰、轨头反面和轨底上面的轮廓吻合, 便于与钢轨贴合安装。使用的胶粘剂对钢轨没有腐蚀作用, 也不影响钢轨的任何功能。