延缓钢轨波磨发展与降低噪声的试验研究
2015-06-01王二中郭星利张丽平
王二中，郭星利，张丽平
(苏州市轨道交通集团有限公司，江苏 苏州 215006)
延缓钢轨波磨发展与降低噪声的试验研究
王二中，郭星利，张丽平
(苏州市轨道交通集团有限公司，江苏 苏州 215006)
通过试验研究了在钢轨轨顶涂覆摩擦调节剂对延缓钢轨波磨发展与降低噪声的作用。首先验证了在钢轨轨顶涂覆摩擦调节剂对列车制动无影响，随后验证了在钢轨轨顶涂覆摩擦调节剂能在一定程度上抑制钢轨波磨的发展和降低噪声。研究结果为解决城市轨道交通延缓钢轨波磨发展与降低噪声提供了一种途径。
轨道交通 摩擦剂 钢轨波磨 噪声
城市轨道交通中小半径曲线容易发生钢轨波磨。由于钢轨的波浪磨耗，列车行驶时将产生附加振动噪声，影响旅客舒适度，且对轨道设备冲击较大，行车安全受到影响。所以如何延缓波磨的发展，降低噪声，是城市轨道交通迫在眉睫的一项课题。在钢轨轨顶涂覆摩擦调节剂是现在试用较多的一种方法，但是涂覆摩擦调节剂对列车制动是否有影响、对钢轨波磨的发展是否有延缓作用等问题需要进行试验研究。
1 涂覆摩擦剂对列车制动的影响
1.1 试验准备
制动试验选择在苏州轨道交通1号线天平车辆段试车线进行。列车采用的是4节编组的B型车。调节材料选择的是艾宾福斯特铁路科技公司(LB Foster Rail Technologies Corp．)生产的轨顶摩擦调节剂KELTRACK。
1.2 试验方法
在轨顶干燥和轨顶涂覆摩擦调节剂两种不同情况下，检验空车在不同速度(40，50，60 km/h)下的常用制动或者紧急制动时的制动性能(制动距离)。
1.3 试验结果
不同条件下的制动试验结果如图1所示。
通过数据观察可知，在正常喷涂甚至大量喷涂摩擦调节剂的情况下对比干轨状态下列车的制动性能(综合制动距离和制动时减速度列车制动性能)，都不会对列车的制动性能产生负面影响。
图1 不同制动条件下的列车制动距离比较
2 涂覆摩擦调节剂对波磨延缓发展的效果
2.1 试验准备
本次试验选择在苏州轨道交通1号线玉山路站至汾湖路站区间上行左JD4曲线。曲线参数为曲线半径350 m，缓和曲线长60 m，曲线长512 m，曲线超高为100 mm。试验前对试验曲线进行了修复性打磨，消除了现有波磨，以免以往波磨对试验效果产生影响。同时，在该曲线缓直点处上下股钢轨的外侧成功安装轨顶调节剂涂覆装置，在涂覆板前3～5 m处安装车轮感应器，如图2所示。
图2 安装现场
2.2 试验结果对比
2.2.1 涂覆摩擦调节剂前后波磨失度对比
对比同条曲线涂覆摩擦调节剂前后9个月的波磨发展情况如表1、图3、图4所示。
表1 同条曲线涂覆摩擦调节剂前后9个月的波磨发展数据
图3 波磨矢度最大值
图4 波磨矢度平均值
由表1、图3、图4可知，涂覆摩擦调节剂后，波磨失度的发展明显有所延缓。
2.2.2 涂覆摩擦调节剂前后噪声对比
对比同条曲线涂覆摩擦调节剂前后9个月的噪声数据如表2所示。对比曲线如图5所示。
由表2和图5可知，涂覆摩擦调节剂前噪声为79.0～90.6 dB，涂覆摩擦调节剂后，噪声变为77.6～81.4 dB，明显降低。
表2 同条曲线涂覆摩擦调节剂前后9个月的噪声数据
图5 涂覆摩擦调节剂前后噪声对比
3 结论与建议
1)正常喷涂甚至大量喷涂摩擦调节剂的情况下对比干轨状态下列车的制动性能(综合制动距离和制动时减速度列车制动性能)，都不会对列车的制动性能产生负面影响。
2)涂覆摩擦调节剂后，波磨失度的发展明显有所延缓。
3)涂覆摩擦调节剂后，噪声明显降低。
4)根据实际情况，轨顶涂覆摩擦调节剂，部分列车会出现打滑情况。
5)摩擦调节剂成本较高。
综合考虑试验结果与经济性，建议在城市轨道交通中对减振降噪要求比较高的地段可以考虑使用。
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(责任审编 孟庆伶)
U213.4+22
:ADOI:10．3969/j．issn．1003-1995．2015．08．31
2015-04-01;
:2015-06-10
王二中(1980— )，男，安徽宿州人，工程师。
1003-1995(2015)08-0109-03
