剪切型扣件減振器區段異常波磨的解決措施
發布時間:2018-11-27點擊:2109次
剪切型扣件減振器區段異常波磨的解決措施
1、調頻鋼軌阻尼器
針對輪軌共振型波磨,整治的思路為在不影響軌道減振量和行車安全的前提下,調節其頻率及阻尼特性。因此,選擇安裝調頻鋼軌阻尼器(TRD)作為改進減振器扣件工作性能的方案。TRD是一種具有阻尼特性的質量-彈簧諧振系統,它的作用是可以加快振動波在鋼軌中傳播的衰減,降低鋼軌振動的平均能量,抑制輪軌在200~300 Hz共振能量在鋼軌上的傳播,從而達到減緩波磨發展的目的。目前,TRD已經在國際多條線上用于減振降噪。
2、實驗室動力特性測試
根據“軌道減振綜合實驗平臺”進行實驗,選取一段Ⅲ型減振器軌道安裝調頻鋼軌阻尼器,如圖11所示,與未安裝TRD的Ⅲ型減振器軌道進行動力特性錘擊實驗對比研究。
振動沿鋼軌縱向傳遞的特性直接影響鋼軌振動控制的程度,國內暫無指標評價,所以,選用歐洲規范BS EN 15461:2008+A1:2010[12]推薦的指標鋼軌振動衰減率(DR)進行評價。
鋼軌振動衰減率DR反映了鋼軌振動沿鋼軌縱向傳遞的變化率,以dB/m為單位,在1/3倍頻程上描述鋼軌振動的衰減特性。
整治措施在改變軌道系統頻率和阻尼特性的同時,還不能降低減振扣件的減振性能。所以針對安裝TRD前后的Ⅲ型減振器軌道,用與普通DTⅥ2扣件軌道的1/3倍頻程下的振動加速度級插入損失來評價其減振性能。
3、動力測試結果分析
通過為剪切型減振器扣件安裝TRD前后的Ⅲ型減振器軌道的振動加速度頻響函數的測試結果對比。可以看出:Ⅲ型減振器軌道在300 Hz左右存在頻響峰值,而該頻段也正是異常波磨發生的輪軌共振頻段。該頻段的較高頻響峰值說明Ⅲ型減振器在該頻段的阻尼較小,控制振動的能力較弱,這與線上振源測試的結果相符。而安裝TRD后,軌道系統的頻響函數峰值降低且向低頻移動,整體曲線更加平滑,尤其是300 Hz處的峰值也已經移開。因此,安裝TRD可以改善Ⅲ型減振器軌道的動力特性,有效避開300 Hz的輪軌共振的頻段,延緩異常波磨的發展。
通過為剪切型減振器扣件為安裝TRD前后的Ⅲ型減振器軌道的鋼軌振動衰減率的對比結果。由圖13可以看出:在160~4 000 Hz全頻帶內衰減率都有很大提高,尤其是在300 Hz左右的頻段,提升量很大,達到0.7 dB/m,比未安裝時提升了7倍,表明安裝TRD對控制鋼軌振動有顯著的效果。
另外,安裝TRD改善了軌道系統的動力特性,但也不能過多地影響到固有的減振性能。圖14所示為安裝TRD前后Ⅲ型減振器軌道系統的道床測點的振動加速度級插入損失量。由圖14可以看出:在60~80 Hz處的極小值點明顯前移,反映出安裝TRD后的Ⅲ型減振器軌道系統的自振頻率降低。在Ⅲ型減振器工作頻段,安裝TRD后的插入損失曲線基本都在安裝前的曲線上部,說明安裝TRD可以提高軌道系統的減振量。
整個實驗室測試結果表明:安裝TRD改善了Ⅲ型減振器軌道的動力特性,調節了頻率和阻尼特性,并且改善了軌道的減振性能。由于實驗室測試僅有24 m長鋼軌,僅用于定性分析,本改進措施的定量分析有待線上實驗研究。
Ⅲ型減振器扣件的減振效果較好,但在300 Hz頻段動剛度和阻尼比小,能量在該頻段發生集中現象。輪軌共振是引起鋼軌異常波磨的主要原因。
針對異常波磨,提出通過安裝調頻鋼軌阻尼器(TRD)來改善其工作性能。安裝TRD能夠改善Ⅲ型減振器軌道的動力特性,調節頻率,提高阻尼,降低工作頻率,改善軌道的減振性能。本方案可以作為地鐵線上整治異常波磨的有效方法。
洛陽科博思新材料科技有限公司專業從事減振扣件,安全疏散平臺,樹脂合成軌枕,PI/PMI結構泡沫制品,專用抗震電纜支架等結構功能一體化材料及應用技術的科發與生產銷售,施工的廠家,產品和技術主要應用于軌道交通、風力發電、軍工安防等行業領域。
科博思通過技術引領、創新驅動,發揮平臺優勢,構建核心競爭力;通過市場牽引、戰略布局,創新經營模式,形成多元化業務;通過產融結合、資源整合,發揮倍增效應,實現跨越式發展,全力打造一個以“技術引領、創新驅動、軍民融合、產融結合”為核心的新材料高科技產業公司。
1、調頻鋼軌阻尼器
針對輪軌共振型波磨,整治的思路為在不影響軌道減振量和行車安全的前提下,調節其頻率及阻尼特性。因此,選擇安裝調頻鋼軌阻尼器(TRD)作為改進減振器扣件工作性能的方案。TRD是一種具有阻尼特性的質量-彈簧諧振系統,它的作用是可以加快振動波在鋼軌中傳播的衰減,降低鋼軌振動的平均能量,抑制輪軌在200~300 Hz共振能量在鋼軌上的傳播,從而達到減緩波磨發展的目的。目前,TRD已經在國際多條線上用于減振降噪。
2、實驗室動力特性測試
根據“軌道減振綜合實驗平臺”進行實驗,選取一段Ⅲ型減振器軌道安裝調頻鋼軌阻尼器,如圖11所示,與未安裝TRD的Ⅲ型減振器軌道進行動力特性錘擊實驗對比研究。
振動沿鋼軌縱向傳遞的特性直接影響鋼軌振動控制的程度,國內暫無指標評價,所以,選用歐洲規范BS EN 15461:2008+A1:2010[12]推薦的指標鋼軌振動衰減率(DR)進行評價。
鋼軌振動衰減率DR反映了鋼軌振動沿鋼軌縱向傳遞的變化率,以dB/m為單位,在1/3倍頻程上描述鋼軌振動的衰減特性。
整治措施在改變軌道系統頻率和阻尼特性的同時,還不能降低減振扣件的減振性能。所以針對安裝TRD前后的Ⅲ型減振器軌道,用與普通DTⅥ2扣件軌道的1/3倍頻程下的振動加速度級插入損失來評價其減振性能。
3、動力測試結果分析
通過為剪切型減振器扣件安裝TRD前后的Ⅲ型減振器軌道的振動加速度頻響函數的測試結果對比。可以看出:Ⅲ型減振器軌道在300 Hz左右存在頻響峰值,而該頻段也正是異常波磨發生的輪軌共振頻段。該頻段的較高頻響峰值說明Ⅲ型減振器在該頻段的阻尼較小,控制振動的能力較弱,這與線上振源測試的結果相符。而安裝TRD后,軌道系統的頻響函數峰值降低且向低頻移動,整體曲線更加平滑,尤其是300 Hz處的峰值也已經移開。因此,安裝TRD可以改善Ⅲ型減振器軌道的動力特性,有效避開300 Hz的輪軌共振的頻段,延緩異常波磨的發展。
通過為剪切型減振器扣件為安裝TRD前后的Ⅲ型減振器軌道的鋼軌振動衰減率的對比結果。由圖13可以看出:在160~4 000 Hz全頻帶內衰減率都有很大提高,尤其是在300 Hz左右的頻段,提升量很大,達到0.7 dB/m,比未安裝時提升了7倍,表明安裝TRD對控制鋼軌振動有顯著的效果。
另外,安裝TRD改善了軌道系統的動力特性,但也不能過多地影響到固有的減振性能。圖14所示為安裝TRD前后Ⅲ型減振器軌道系統的道床測點的振動加速度級插入損失量。由圖14可以看出:在60~80 Hz處的極小值點明顯前移,反映出安裝TRD后的Ⅲ型減振器軌道系統的自振頻率降低。在Ⅲ型減振器工作頻段,安裝TRD后的插入損失曲線基本都在安裝前的曲線上部,說明安裝TRD可以提高軌道系統的減振量。
整個實驗室測試結果表明:安裝TRD改善了Ⅲ型減振器軌道的動力特性,調節了頻率和阻尼特性,并且改善了軌道的減振性能。由于實驗室測試僅有24 m長鋼軌,僅用于定性分析,本改進措施的定量分析有待線上實驗研究。
Ⅲ型減振器扣件的減振效果較好,但在300 Hz頻段動剛度和阻尼比小,能量在該頻段發生集中現象。輪軌共振是引起鋼軌異常波磨的主要原因。
針對異常波磨,提出通過安裝調頻鋼軌阻尼器(TRD)來改善其工作性能。安裝TRD能夠改善Ⅲ型減振器軌道的動力特性,調節頻率,提高阻尼,降低工作頻率,改善軌道的減振性能。本方案可以作為地鐵線上整治異常波磨的有效方法。
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