城轨交通轮轨降噪措施现状分析

崔应港+蔺高

摘 要：随着城市轨道交通的发展，车辆噪音问题已经越来越多的引起人们的关注，而轮轨噪音是车辆噪音的重要组成部分。为提高轨道周围居民的生活质量，降噪就成为一个重要的课题，而轮轨降噪显得尤为重要。

关键词：城市轨道交通；轮轨噪音；降噪措施；现状分析

引言

近年来，随着城市轨道交通的迅速发展，在人口密集、科研院所、医院、学校等城市公共区域，车辆噪音越来越多的引起人们的关注。城市轨道车辆噪音根据生源的不同大致分为以下几种：

轮轨噪声：由轮轨相互作用引起的噪音；

设备噪声：由空调、电机等车辆设备工作产生的噪音；

空气动力噪声：车体与空气摩擦而产生的噪声；

集电系统噪声：由受电弓和电线相互摩擦引起的噪音；

构造物二次噪声：列车振动引起桥梁、隧道或周围建筑物的二次振动而产生的噪声。

经研究表明，各种噪声成分随车速变化在铁路噪声中所占的比例，如图1所示。

图1 各种噪声成分随车速变化图

通过图1可以看出，当列车正常行驶时，轮轨噪音在整个城轨交通系统噪音中占有非常重要的比重。文章通过分析目前轨道交通轮轨噪音控制的基本现状，为降低城市轨道车辆噪音提供技术支持。

1 轮轨降噪措施

城轨交通轮轨噪音是指车辆运行时车轮与钢轨之间相互作用就会产生噪声，通常可分为滚动噪声（轰鸣噪声）、冲击噪声、尖啸噪声等。

为了最大限度地降低轮轨之间的噪音，提高城轨交通的舒适性。目前，城轨交通通常采用两种方式降低轮轨之间噪音，一种是在车轮上增加降噪装置，另一种是在钢轨上增加降噪装置，下文着重对国内通常采用的轮轨降噪措施进行了分析。

1.1 车轮降噪措施

1.1.1 弹性车轮

弹性车轮能明显降低轮轨噪声，主要是通过橡胶能吸收高频振动、降低冲击，并使轮轨问的摩擦得到改善。同时，弹性车轮降低簧下质量，致使轮轨冲击动作用降低，也是弹性车轮运行噪音降低的重要原因。另外，采用刚性车轮时，由于轮箍在轨道上滚动而出现的噪声会通过轮心的膜片作用而大大强化，并以体噪声的形式传至车体，而采用弹性车轮时，该噪声可以被橡胶层隔绝，弹性车轮结构参见图2所示。

图2 弹性车轮结构图

采用弹性车轮后，踏面垂向激励下弹性车轮的噪声比刚性车轮可降低4.4dB。经对比分析，刚性车轮辐射的噪声总功率中主要成分是由幅板辐射的，而弹性车轮采用橡胶弹性元件将轮箍和轮心隔开，轮箍的振动经过弹性元件的衰减作用后传至轮心，高频成分得到了消除或削弱，因此可以大大减少由幅板辐射的噪声。

虽然弹性车轮比整体车轮能降低l0dB（A）～20dB（A），但一般只适合轴重较低（10t左右）的轻轨车辆，对于地铁车辆效果并不明显，而且结构复杂，造价高，在地铁车辆中通常不建议采用。

1.1.2 降噪阻尼器

目前，国内地铁车辆通常在车轮上采用层叠式宽频降噪消音器。如图3，此种消音器为一种三明治结构，三层钢板和两层高阻尼特种橡胶，然后用不锈钢空心铆钉铆接。它利用弹粘性橡胶作为弹性元件，它的弹性力为非线性，因此能起到吸收多个频峰振动的作用。

层叠式降噪阻尼器结构简单，安装方便，通常安装在采用踏面制动装置的转向架车轮上。

图3 消音器结构图 图4 消音器安装图

经实测试证明，S形幅板车轮安装消音器后降噪量可以达到15.30dB，降噪效果明显。

1.1.3 降噪阻尼环

针对安装轮盘制动城轨车辆车轮结构特点，通常在车轮上可安装降噪阻尼环。通过相关模态分析，车轮沿径向变形有越来越大的趋势，因此，在满足车轮强度要求时，阻尼环安装在车轮变形较大的位置降噪效果会更好。降噪阻尼环如图5，为钢制开口圆环结构，其尺寸和机械性能参数与车轮模态相匹配，通过压缩安装在车轮轮辋内侧槽内，圆环通过本身弹性紧贴轮辋，并采用特殊设计的高阻尼弹性连接件封闭其接口，确保阻尼环在长周期使用下的良好降噪性能，同时确保应用时的安全可靠性，安装效果图见图5。降噪阻尼环使用过程中不需要更换零件，免维护。

车轮降噪阻尼环在车轮发生振动时，通过阻尼环与车轮轮辋之间摩擦产生界面阻尼耗能，能起到抑制车轮径向和横向模态振动的作用，减少车轮向外辐射噪声，从而获得良好的降噪效果。

图5 降噪阻尼环安装图 图6 降噪阻尼盘安装机构示意图

安装阻尼环后车轮在整个频带都有减振降噪作用，在中高频800Hz以上降噪效果明显，和新轮比较，在没装阻尼环时磨耗轮辐射的噪声稍大，安装阻尼环后磨耗轮辐射噪声能够大幅下降，下降值达到14.82dB。

1.1.4 降噪阻尼盘

车轮降噪阻尼盘的降噪机理是基于粘弹阻尼材料降噪技术，采用约束阻尼层结构，利用高耗能阻尼材料来减振降噪。降噪阻尼环安装方式参见图6，降噪阻尼盘由钢质约束层和阻尼材料层组成，各层通过高性能压敏胶与车轮幅板粘接在一起。由于车轮轮缘最外位置是车轮行驶时振动最大的位置，因此，降噪阻尼盘的设计尽量靠近边缘，如果阻尼盘有翻边部分来约束振动，则具有更好的降噪效果。

车轮降噪阻尼盘为钢板整体冲压成型，复合阻尼材料粘接在车轮上，复杂形状成型较难，因此，降噪盘更适于直幅板车轮。

直幅板车轮安装阻尼盘后降噪量可达13.95dB，降噪效果明显，安装降噪盘在整个频率范围内都有比较明显的降噪作用，尤其在800Hz-5000Hz中高频之间降噪效果最好，在3150Hz时可达20dB。

1.1.4 迷宫式约束阻尼器

阻尼车轮由钢质车轮本体、联结板、阻尼层和约束板组成。联结板的表面为曲面，和车轮的内表面相配合，通过高强度粘结胶和车轮内表面粘贴在一起，其上部结构为凸凹结构。约束板的外表面为平面，内表面也为凸凹结构，扣在联结板之上与联结板一起构成迷宫式结构空腔，空腔内填充阻尼材料，即组成迷宫式约束阻尼车轮。车轮、联结板和约束板的模型和相互关系图7所示。

通过加贴约束阻尼板增加其阻尼，降噪效果很好。通过滚振试验显示，车轮加贴迷宫式约束阻尼板后噪音降低7dB。

1.2 轨道降噪措施

通过对钢轨增加阻尼、抑制钢轨振动，采用约束阻尼在宽频域内增加钢轨阻尼，减小钢轨的振动加速度及表面声辐射，降低轮轨噪音。

迷宫式约束阻尼结构由联结板和约束板及两者之间的阻尼层组成，联结板与约束板上设有相互配合的、实心或空心的凸凹结构或翅片，构成蜿蜒曲折的阻尼空腔，阻尼空腔内充满高性能的阻尼材料，连接体的表面形状同待粘贴的钢轨表面的形状一致，通过高强度、高刚性粘结胶粘贴在钢轨的非工作表面上。

当钢轨振动时，振动通过刚性的粘结胶传至联结板，试图带动约束板一起振动，由于约束板的刚度较高，造成约束板与联结板的变形不一致，强迫阻尼层发生剪切变形，从而吸收消耗振动能量，有效地降低了轨道所产生的振动，提高了车轮和轨道的使用寿命。由于振动为噪声之源，噪声也大幅降低，尤其是一般方法很难消除的一次噪声，减轻了钢轨噪声对周围的影响。这种阻尼减振对于各种频率都有较好的减振效果，因此具有宽频带减振效果，对高频噪声如曲线嚣叫、制动嚣叫效果更好。

相关单位在上海地铁10号线进行了对比试验，分别测试了未安装阻尼板和已安装阻尼板的两个区段，以及同一测点加贴阻尼板前后等几种工况，测试数据见图8。

图7 迷宫式约束车轮 图8阻尼钢轨噪音测试对比表

2结束语

随着城市轨道交通的迅速发展，车辆噪音逐渐进入公众视野。轮轨噪音作为城市轨道车辆噪音的重要组成部分，降低轮轨噪音对整个车辆系统噪音指标非常重要。

目前我国已有多种轮轨降噪措施，每种降噪措施都有各自的特点和优缺点。根据各自城市的轨道交通发展需求，从技术、经济、实用、维护等多方面考虑、选择合适的轮轨降噪措施。

参考文献

[1]严隽耄.车辆工程[M].北京：中国铁道出版社，1999.

[2]曹明旭.关于地铁车辆的减振降噪[Z].

[3]雷晓燕，张鹏飞.阻尼车轮减振降噪的试验研究[Z].endprint

摘 要：随着城市轨道交通的发展，车辆噪音问题已经越来越多的引起人们的关注，而轮轨噪音是车辆噪音的重要组成部分。为提高轨道周围居民的生活质量，降噪就成为一个重要的课题，而轮轨降噪显得尤为重要。

关键词：城市轨道交通；轮轨噪音；降噪措施；现状分析

引言

近年来，随着城市轨道交通的迅速发展，在人口密集、科研院所、医院、学校等城市公共区域，车辆噪音越来越多的引起人们的关注。城市轨道车辆噪音根据生源的不同大致分为以下几种：

轮轨噪声：由轮轨相互作用引起的噪音；

设备噪声：由空调、电机等车辆设备工作产生的噪音；

空气动力噪声：车体与空气摩擦而产生的噪声；

集电系统噪声：由受电弓和电线相互摩擦引起的噪音；

构造物二次噪声：列车振动引起桥梁、隧道或周围建筑物的二次振动而产生的噪声。

经研究表明，各种噪声成分随车速变化在铁路噪声中所占的比例，如图1所示。

图1 各种噪声成分随车速变化图

通过图1可以看出，当列车正常行驶时，轮轨噪音在整个城轨交通系统噪音中占有非常重要的比重。文章通过分析目前轨道交通轮轨噪音控制的基本现状，为降低城市轨道车辆噪音提供技术支持。

1 轮轨降噪措施

城轨交通轮轨噪音是指车辆运行时车轮与钢轨之间相互作用就会产生噪声，通常可分为滚动噪声（轰鸣噪声）、冲击噪声、尖啸噪声等。

为了最大限度地降低轮轨之间的噪音，提高城轨交通的舒适性。目前，城轨交通通常采用两种方式降低轮轨之间噪音，一种是在车轮上增加降噪装置，另一种是在钢轨上增加降噪装置，下文着重对国内通常采用的轮轨降噪措施进行了分析。

1.1 车轮降噪措施

1.1.1 弹性车轮

弹性车轮能明显降低轮轨噪声，主要是通过橡胶能吸收高频振动、降低冲击，并使轮轨问的摩擦得到改善。同时，弹性车轮降低簧下质量，致使轮轨冲击动作用降低，也是弹性车轮运行噪音降低的重要原因。另外，采用刚性车轮时，由于轮箍在轨道上滚动而出现的噪声会通过轮心的膜片作用而大大强化，并以体噪声的形式传至车体，而采用弹性车轮时，该噪声可以被橡胶层隔绝，弹性车轮结构参见图2所示。

图2 弹性车轮结构图

采用弹性车轮后，踏面垂向激励下弹性车轮的噪声比刚性车轮可降低4.4dB。经对比分析，刚性车轮辐射的噪声总功率中主要成分是由幅板辐射的，而弹性车轮采用橡胶弹性元件将轮箍和轮心隔开，轮箍的振动经过弹性元件的衰减作用后传至轮心，高频成分得到了消除或削弱，因此可以大大减少由幅板辐射的噪声。

虽然弹性车轮比整体车轮能降低l0dB（A）～20dB（A），但一般只适合轴重较低（10t左右）的轻轨车辆，对于地铁车辆效果并不明显，而且结构复杂，造价高，在地铁车辆中通常不建议采用。

1.1.2 降噪阻尼器

目前，国内地铁车辆通常在车轮上采用层叠式宽频降噪消音器。如图3，此种消音器为一种三明治结构，三层钢板和两层高阻尼特种橡胶，然后用不锈钢空心铆钉铆接。它利用弹粘性橡胶作为弹性元件，它的弹性力为非线性，因此能起到吸收多个频峰振动的作用。

层叠式降噪阻尼器结构简单，安装方便，通常安装在采用踏面制动装置的转向架车轮上。

图3 消音器结构图 图4 消音器安装图

经实测试证明，S形幅板车轮安装消音器后降噪量可以达到15.30dB，降噪效果明显。

1.1.3 降噪阻尼环

针对安装轮盘制动城轨车辆车轮结构特点，通常在车轮上可安装降噪阻尼环。通过相关模态分析，车轮沿径向变形有越来越大的趋势，因此，在满足车轮强度要求时，阻尼环安装在车轮变形较大的位置降噪效果会更好。降噪阻尼环如图5，为钢制开口圆环结构，其尺寸和机械性能参数与车轮模态相匹配，通过压缩安装在车轮轮辋内侧槽内，圆环通过本身弹性紧贴轮辋，并采用特殊设计的高阻尼弹性连接件封闭其接口，确保阻尼环在长周期使用下的良好降噪性能，同时确保应用时的安全可靠性，安装效果图见图5。降噪阻尼环使用过程中不需要更换零件，免维护。

车轮降噪阻尼环在车轮发生振动时，通过阻尼环与车轮轮辋之间摩擦产生界面阻尼耗能，能起到抑制车轮径向和横向模态振动的作用，减少车轮向外辐射噪声，从而获得良好的降噪效果。

图5 降噪阻尼环安装图 图6 降噪阻尼盘安装机构示意图

安装阻尼环后车轮在整个频带都有减振降噪作用，在中高频800Hz以上降噪效果明显，和新轮比较，在没装阻尼环时磨耗轮辐射的噪声稍大，安装阻尼环后磨耗轮辐射噪声能够大幅下降，下降值达到14.82dB。

1.1.4 降噪阻尼盘

车轮降噪阻尼盘的降噪机理是基于粘弹阻尼材料降噪技术，采用约束阻尼层结构，利用高耗能阻尼材料来减振降噪。降噪阻尼环安装方式参见图6，降噪阻尼盘由钢质约束层和阻尼材料层组成，各层通过高性能压敏胶与车轮幅板粘接在一起。由于车轮轮缘最外位置是车轮行驶时振动最大的位置，因此，降噪阻尼盘的设计尽量靠近边缘，如果阻尼盘有翻边部分来约束振动，则具有更好的降噪效果。

车轮降噪阻尼盘为钢板整体冲压成型，复合阻尼材料粘接在车轮上，复杂形状成型较难，因此，降噪盘更适于直幅板车轮。

直幅板车轮安装阻尼盘后降噪量可达13.95dB，降噪效果明显，安装降噪盘在整个频率范围内都有比较明显的降噪作用，尤其在800Hz-5000Hz中高频之间降噪效果最好，在3150Hz时可达20dB。

1.1.4 迷宫式约束阻尼器

阻尼车轮由钢质车轮本体、联结板、阻尼层和约束板组成。联结板的表面为曲面，和车轮的内表面相配合，通过高强度粘结胶和车轮内表面粘贴在一起，其上部结构为凸凹结构。约束板的外表面为平面，内表面也为凸凹结构，扣在联结板之上与联结板一起构成迷宫式结构空腔，空腔内填充阻尼材料，即组成迷宫式约束阻尼车轮。车轮、联结板和约束板的模型和相互关系图7所示。

通过加贴约束阻尼板增加其阻尼，降噪效果很好。通过滚振试验显示，车轮加贴迷宫式约束阻尼板后噪音降低7dB。

1.2 轨道降噪措施

通过对钢轨增加阻尼、抑制钢轨振动，采用约束阻尼在宽频域内增加钢轨阻尼，减小钢轨的振动加速度及表面声辐射，降低轮轨噪音。

迷宫式约束阻尼结构由联结板和约束板及两者之间的阻尼层组成，联结板与约束板上设有相互配合的、实心或空心的凸凹结构或翅片，构成蜿蜒曲折的阻尼空腔，阻尼空腔内充满高性能的阻尼材料，连接体的表面形状同待粘贴的钢轨表面的形状一致，通过高强度、高刚性粘结胶粘贴在钢轨的非工作表面上。

当钢轨振动时，振动通过刚性的粘结胶传至联结板，试图带动约束板一起振动，由于约束板的刚度较高，造成约束板与联结板的变形不一致，强迫阻尼层发生剪切变形，从而吸收消耗振动能量，有效地降低了轨道所产生的振动，提高了车轮和轨道的使用寿命。由于振动为噪声之源，噪声也大幅降低，尤其是一般方法很难消除的一次噪声，减轻了钢轨噪声对周围的影响。这种阻尼减振对于各种频率都有较好的减振效果，因此具有宽频带减振效果，对高频噪声如曲线嚣叫、制动嚣叫效果更好。

相关单位在上海地铁10号线进行了对比试验，分别测试了未安装阻尼板和已安装阻尼板的两个区段，以及同一测点加贴阻尼板前后等几种工况，测试数据见图8。

图7 迷宫式约束车轮 图8阻尼钢轨噪音测试对比表

2结束语

随着城市轨道交通的迅速发展，车辆噪音逐渐进入公众视野。轮轨噪音作为城市轨道车辆噪音的重要组成部分，降低轮轨噪音对整个车辆系统噪音指标非常重要。

目前我国已有多种轮轨降噪措施，每种降噪措施都有各自的特点和优缺点。根据各自城市的轨道交通发展需求，从技术、经济、实用、维护等多方面考虑、选择合适的轮轨降噪措施。

参考文献

[1]严隽耄.车辆工程[M].北京：中国铁道出版社，1999.

[2]曹明旭.关于地铁车辆的减振降噪[Z].

[3]雷晓燕，张鹏飞.阻尼车轮减振降噪的试验研究[Z].endprint

摘 要：随着城市轨道交通的发展，车辆噪音问题已经越来越多的引起人们的关注，而轮轨噪音是车辆噪音的重要组成部分。为提高轨道周围居民的生活质量，降噪就成为一个重要的课题，而轮轨降噪显得尤为重要。

关键词：城市轨道交通；轮轨噪音；降噪措施；现状分析

引言

近年来，随着城市轨道交通的迅速发展，在人口密集、科研院所、医院、学校等城市公共区域，车辆噪音越来越多的引起人们的关注。城市轨道车辆噪音根据生源的不同大致分为以下几种：

轮轨噪声：由轮轨相互作用引起的噪音；

设备噪声：由空调、电机等车辆设备工作产生的噪音；

空气动力噪声：车体与空气摩擦而产生的噪声；

集电系统噪声：由受电弓和电线相互摩擦引起的噪音；

构造物二次噪声：列车振动引起桥梁、隧道或周围建筑物的二次振动而产生的噪声。

经研究表明，各种噪声成分随车速变化在铁路噪声中所占的比例，如图1所示。

图1 各种噪声成分随车速变化图

通过图1可以看出，当列车正常行驶时，轮轨噪音在整个城轨交通系统噪音中占有非常重要的比重。文章通过分析目前轨道交通轮轨噪音控制的基本现状，为降低城市轨道车辆噪音提供技术支持。

1 轮轨降噪措施

城轨交通轮轨噪音是指车辆运行时车轮与钢轨之间相互作用就会产生噪声，通常可分为滚动噪声（轰鸣噪声）、冲击噪声、尖啸噪声等。

为了最大限度地降低轮轨之间的噪音，提高城轨交通的舒适性。目前，城轨交通通常采用两种方式降低轮轨之间噪音，一种是在车轮上增加降噪装置，另一种是在钢轨上增加降噪装置，下文着重对国内通常采用的轮轨降噪措施进行了分析。

1.1 车轮降噪措施

1.1.1 弹性车轮

弹性车轮能明显降低轮轨噪声，主要是通过橡胶能吸收高频振动、降低冲击，并使轮轨问的摩擦得到改善。同时，弹性车轮降低簧下质量，致使轮轨冲击动作用降低，也是弹性车轮运行噪音降低的重要原因。另外，采用刚性车轮时，由于轮箍在轨道上滚动而出现的噪声会通过轮心的膜片作用而大大强化，并以体噪声的形式传至车体，而采用弹性车轮时，该噪声可以被橡胶层隔绝，弹性车轮结构参见图2所示。

图2 弹性车轮结构图

采用弹性车轮后，踏面垂向激励下弹性车轮的噪声比刚性车轮可降低4.4dB。经对比分析，刚性车轮辐射的噪声总功率中主要成分是由幅板辐射的，而弹性车轮采用橡胶弹性元件将轮箍和轮心隔开，轮箍的振动经过弹性元件的衰减作用后传至轮心，高频成分得到了消除或削弱，因此可以大大减少由幅板辐射的噪声。

虽然弹性车轮比整体车轮能降低l0dB（A）～20dB（A），但一般只适合轴重较低（10t左右）的轻轨车辆，对于地铁车辆效果并不明显，而且结构复杂，造价高，在地铁车辆中通常不建议采用。

1.1.2 降噪阻尼器

目前，国内地铁车辆通常在车轮上采用层叠式宽频降噪消音器。如图3，此种消音器为一种三明治结构，三层钢板和两层高阻尼特种橡胶，然后用不锈钢空心铆钉铆接。它利用弹粘性橡胶作为弹性元件，它的弹性力为非线性，因此能起到吸收多个频峰振动的作用。

层叠式降噪阻尼器结构简单，安装方便，通常安装在采用踏面制动装置的转向架车轮上。

图3 消音器结构图 图4 消音器安装图

经实测试证明，S形幅板车轮安装消音器后降噪量可以达到15.30dB，降噪效果明显。

1.1.3 降噪阻尼环

针对安装轮盘制动城轨车辆车轮结构特点，通常在车轮上可安装降噪阻尼环。通过相关模态分析，车轮沿径向变形有越来越大的趋势，因此，在满足车轮强度要求时，阻尼环安装在车轮变形较大的位置降噪效果会更好。降噪阻尼环如图5，为钢制开口圆环结构，其尺寸和机械性能参数与车轮模态相匹配，通过压缩安装在车轮轮辋内侧槽内，圆环通过本身弹性紧贴轮辋，并采用特殊设计的高阻尼弹性连接件封闭其接口，确保阻尼环在长周期使用下的良好降噪性能，同时确保应用时的安全可靠性，安装效果图见图5。降噪阻尼环使用过程中不需要更换零件，免维护。

车轮降噪阻尼环在车轮发生振动时，通过阻尼环与车轮轮辋之间摩擦产生界面阻尼耗能，能起到抑制车轮径向和横向模态振动的作用，减少车轮向外辐射噪声，从而获得良好的降噪效果。

图5 降噪阻尼环安装图 图6 降噪阻尼盘安装机构示意图

安装阻尼环后车轮在整个频带都有减振降噪作用，在中高频800Hz以上降噪效果明显，和新轮比较，在没装阻尼环时磨耗轮辐射的噪声稍大，安装阻尼环后磨耗轮辐射噪声能够大幅下降，下降值达到14.82dB。

1.1.4 降噪阻尼盘

车轮降噪阻尼盘的降噪机理是基于粘弹阻尼材料降噪技术，采用约束阻尼层结构，利用高耗能阻尼材料来减振降噪。降噪阻尼环安装方式参见图6，降噪阻尼盘由钢质约束层和阻尼材料层组成，各层通过高性能压敏胶与车轮幅板粘接在一起。由于车轮轮缘最外位置是车轮行驶时振动最大的位置，因此，降噪阻尼盘的设计尽量靠近边缘，如果阻尼盘有翻边部分来约束振动，则具有更好的降噪效果。

车轮降噪阻尼盘为钢板整体冲压成型，复合阻尼材料粘接在车轮上，复杂形状成型较难，因此，降噪盘更适于直幅板车轮。

直幅板车轮安装阻尼盘后降噪量可达13.95dB，降噪效果明显，安装降噪盘在整个频率范围内都有比较明显的降噪作用，尤其在800Hz-5000Hz中高频之间降噪效果最好，在3150Hz时可达20dB。

1.1.4 迷宫式约束阻尼器

阻尼车轮由钢质车轮本体、联结板、阻尼层和约束板组成。联结板的表面为曲面，和车轮的内表面相配合，通过高强度粘结胶和车轮内表面粘贴在一起，其上部结构为凸凹结构。约束板的外表面为平面，内表面也为凸凹结构，扣在联结板之上与联结板一起构成迷宫式结构空腔，空腔内填充阻尼材料，即组成迷宫式约束阻尼车轮。车轮、联结板和约束板的模型和相互关系图7所示。

通过加贴约束阻尼板增加其阻尼，降噪效果很好。通过滚振试验显示，车轮加贴迷宫式约束阻尼板后噪音降低7dB。

1.2 轨道降噪措施

通过对钢轨增加阻尼、抑制钢轨振动，采用约束阻尼在宽频域内增加钢轨阻尼，减小钢轨的振动加速度及表面声辐射，降低轮轨噪音。

迷宫式约束阻尼结构由联结板和约束板及两者之间的阻尼层组成，联结板与约束板上设有相互配合的、实心或空心的凸凹结构或翅片，构成蜿蜒曲折的阻尼空腔，阻尼空腔内充满高性能的阻尼材料，连接体的表面形状同待粘贴的钢轨表面的形状一致，通过高强度、高刚性粘结胶粘贴在钢轨的非工作表面上。

当钢轨振动时，振动通过刚性的粘结胶传至联结板，试图带动约束板一起振动，由于约束板的刚度较高，造成约束板与联结板的变形不一致，强迫阻尼层发生剪切变形，从而吸收消耗振动能量，有效地降低了轨道所产生的振动，提高了车轮和轨道的使用寿命。由于振动为噪声之源，噪声也大幅降低，尤其是一般方法很难消除的一次噪声，减轻了钢轨噪声对周围的影响。这种阻尼减振对于各种频率都有较好的减振效果，因此具有宽频带减振效果，对高频噪声如曲线嚣叫、制动嚣叫效果更好。

相关单位在上海地铁10号线进行了对比试验，分别测试了未安装阻尼板和已安装阻尼板的两个区段，以及同一测点加贴阻尼板前后等几种工况，测试数据见图8。

图7 迷宫式约束车轮 图8阻尼钢轨噪音测试对比表

2结束语

随着城市轨道交通的迅速发展，车辆噪音逐渐进入公众视野。轮轨噪音作为城市轨道车辆噪音的重要组成部分，降低轮轨噪音对整个车辆系统噪音指标非常重要。

目前我国已有多种轮轨降噪措施，每种降噪措施都有各自的特点和优缺点。根据各自城市的轨道交通发展需求，从技术、经济、实用、维护等多方面考虑、选择合适的轮轨降噪措施。

参考文献

[1]严隽耄.车辆工程[M].北京：中国铁道出版社，1999.

[2]曹明旭.关于地铁车辆的减振降噪[Z].

[3]雷晓燕，张鹏飞.阻尼车轮减振降噪的试验研究[Z].endprint