中车山东机车车辆有限公司研究院 山东省济南市 250000
摘要:地铁综合检测车是实现地铁关键基础设施的综合检测监测的轨道工程设备,同时地铁综合检测车也是一个具有不同性质噪声的综合噪声源,其中车载发电机组是主要噪声源。本文主要针对车载发电机组进行噪声的分析,通过多种措施对噪声进行控制,实现车辆噪声的降低。
关键词:地铁综合检测车 车载发电机组 噪声源 轨道工程装备
1.引言
地铁综合检测车是一个具有不同性质噪声的综合噪声源,其中车载发电机组是检测车上的主要噪声源,本文主要针对车载发电机组进行噪声的分析与控制研究。凡是妨碍人们工作、学习和休息及对想要听到的声音产生干扰的声音都属于噪声,在地铁轨道工程车领域,噪声会引起操作人员及检测人员疲劳,存在导致事故发生的风险,所以对噪声的分析与控制显得尤为重要,噪声也成为了地铁轨道工程车性能评价的重要指标,随着地铁轨道工程装备的飞速发展,噪声的分析与控制工作已经成为轨道工程装备设计的必要条件。
2.车载发电机组噪声分析
车载发电机组是综合检测车上的主要噪声源,发电机组发出的噪声主要可分为两种:一种直接通过大气向外辐射,为空气动力噪声;另一种通过发电机组表面向外辐射,为结构振动噪声。
2.1 空气动力噪声
空气动力噪声一般为发电机组自身工作产生并直接向外辐射的噪声,分为进气噪声和排气噪声。其噪声源包括:
(1)柴油发动机内部气缸气体的快速扰动及进排气门的周期开合动作所产生的噪声。
(2)进排气管路内高频涡流所产生的噪声。
(3)进排气管路内低频气流所产生的噪声。另外,风冷式发动机还包括冷却风扇的工作噪声;涡轮增压发动机还包括增压器所产生的辐射噪声。
2.2 结构振动噪声
结构振动噪声一般为发电机组工作状态下通过结构件振动并向外辐射的噪声,分为燃烧噪声和结构噪声。
(1)燃烧噪声:柴油发动机运转过程中的燃料燃烧产生的内部气体压力的变化,所形成的对活塞、汽缸盖等相关结构件的冲击载荷,引发振动所形成的噪声,为燃烧噪声。
(2)结构噪声:发电机组在正常工作状态下,柴油发动机、发电机及两者机械连接结构件间相互运动摩擦,所引发的噪声,为结构噪声。
3.地铁综合检测车噪声控制
地铁综合检测车有主副司机室、检测室、会议室、动力间,发电机组噪声控制牵涉范围大,显得更加复杂,必须从整车结构布局科学合理安排,司机室、动力间等内部的噪声控制等方面入手,采取综合治理的方案。
3.1 整车结构布局
.png)
1、主司机室 2、检测室 3、会议室 4、动力间、5副司机室
地铁综合检测车整车结构布局依次为主司机室、检测室、会议室、动力间(噪声源)、副司机室,工作区域主要在主司机室和检测室,在整车布局设计上,将动力间(噪声源)和工作区域进行隔离设计,降低噪声源对工作区域的干扰。
3.2 吸声降噪控制
根据发电机组振动频率选择最佳材料密度来实现最佳的吸声降噪效果,动力间与会议室和副司机室之间墙壁结构及门结构采用加厚设计,并使用微孔板与隔热吸音棉吸收声能,动力间另外两侧采用百叶窗,满足动力间设备散热需求。
3.3 减振隔振控制
在发电机组和地板固定架之间安装橡胶减振垫,柴油发动机采用减振皮带轮,进行减振隔振控制,将机械能转换成热能,使用减震器将振动源与结构隔离的方式来进行减振隔振控制。
3.4 隔声消声控制
地铁综合检测车的主要噪声源为发电机组,为发电机组设计一款专属静音箱,对噪声源封闭处理,来达到隔声消声的控制效果。
.png)
发电机组静音箱
3.5 噪声控制
通过对综合检测车采取综合治理的方案,整车噪声值得到有效控制,效果显著,实际测量结果如下表:
.png)
4.结束语
随着噪声控制法规的越来越严格,对于地铁轨道工程车的噪声分析与控制研究要持续不断的进行,噪声作为评价轨道工程装备性能的重要指标,也已经引起相关设计人员的重视,会有越来越多更加有效的噪声控制方法,噪声值会不断降低,满足有关标准和环保要求,推动地铁轨道工程装备产品的稳定健康发展。
参考文献:
[1]贺兴书.机械振动学[M].上海:上海交通大学出版社,1985
[2]蒋真平,周守艳.工程机械噪声与控制分析[J].建筑机械,2007
[3]吴炎庭,袁卫平.内燃机噪声振动与控制[M].北京:机械工业出版社,2005
[4]舒歌群,高文志,刘月辉.动力机械振动与噪声[M].天津:天津大学出版社,2008