CN214450923U - 一种轨道车辆的降噪废排结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道车辆的降噪废排结构，包括设置于车体顶盖上方的废排主体，废排主体内腔与车体顶盖的第一通孔连通；其特征在于，还包括有固定于车体顶盖下表面的降噪结构，降噪结构具有废排通道，从轨道车辆的纵向方向上观察废排通道呈倒U型，废排通道的侧壁为吸声板或侧壁上设置有吸声材料层；降噪结构的顶板中心开设有与车体顶盖第一通孔相同的第二通孔，所述废排通道与所述废排主体内腔通过所述第一通孔和第二通孔连通。本实用新型的降噪废排结构降低了现有废排因隔声和漏声等问题带来的对车辆噪声控制不利的影响，提升了轨道车辆在隧道内运行时的车内噪声水平。同时该废排具有结构简单、安装方便、免维护等优点。

Description

一种轨道车辆的降噪废排结构

技术领域

本实用新型涉及一种轨道车辆的降噪废排结构，属于轨道交通技术领域，尤其是用于城轨车辆的废排结构。

背景技术

目前越来越多的城市开通运营城市轨道交通，乘客对轨道交通乘坐舒适性要求越来越高，车内的噪声水平是评价车辆乘坐舒适度的重要指标。现今城市轨道交通运营噪声最突出的问题集中在隧道内线路，现今改善隧道内的车辆内噪声问题主要方式有在声源上改善，如改善轮轨关系降低轮轨噪声。也有在传播途径上的改善，如优化车辆隔声性能，减少外部噪声传递到客室内部。

对于隔声较弱的薄弱部位进行降噪改造是降低车内噪声水平的重点，如车辆的被动废排结构。废排结构在车辆顶部安装数量多，影响顶部占比面积超过50％。特别是隧道内运行时废排的漏声对整车降噪影响非常大。

车辆在隧道内运行时，车辆运行的轮轨噪声通过隧道壁的反射，使得整个隧道成为混响声场。在车辆顶部噪声能量大，废排结构周边的车体为铝合金中空型材，具有较好的隔声性能。但是废排结构本身是车顶隔绝噪音的薄弱环节。

当废主体1构位于车辆运行方向的前部时，车内空气为负压，车外空气为正压，通过内外的压力差，废排的风门关闭。风门2为一薄铝板所制，造成废排隔声量远低于该区域其余部件的隔声量，同时废排的排气通道面积较大，使得废排成为车顶隔声的薄弱区域，车外噪声通过废排的风门等区域传递到车辆内部，如图1所示(图中箭头所示为噪声传播方向)。

当废排位于车辆运行方向的后部时，车辆内部空气为正压，外部空气为负压，通过之间的压差推动废排的风门2排气，风门2呈打开状态，此时车辆外部的噪音通过风门的开口传递到车辆内部，此时废排主体1的漏声最为严重。具体示意图如图2所示。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种轨道车辆的降噪废排结构，解决现有废排结构的隔声和漏声等问题，降低车辆在隧道内运行时的车内噪声水平。具体技术方案如下。

一种轨道车辆的降噪废排结构，包括设置于车体顶盖上方的废排主体，所述废排主体内腔与所述车体顶盖的第一通孔连通；其特征在于，还包括有固定于所述车体顶盖下表面的降噪结构，所述降噪结构具有废排通道，从轨道车辆的纵向方向上观察所述废排通道呈倒U型，所述废排通道的侧壁为吸声板或侧壁上设置有吸声材料层；所述降噪结构的顶板中心开设有与所述车体顶盖第一通孔相同的第二通孔，所述废排通道与所述废排主体内腔通过所述第一通孔和第二通孔连通。

采用上述的技术方案，避免了轨道车辆外部的噪声通过废排主体的内腔直接进入到车体内部，噪声在降噪结构的废排通道内被吸收、折射，减少由废排主体传递到扯车体内部的噪声。将废排主体因为漏声或者隔声薄弱的影响，通过降噪结构尽可能的进行抵消。

进一步地，所述吸声板采用毡、玻璃棉或聚氨酯泡沫制成。

进一步地，所述吸声材料层采用毡、玻璃棉或聚氨酯泡沫制成。

进一步地，所述废排通道在轨道车辆的纵向方向方向上被隔板分隔为若干个废排通道单元，所述隔板为吸声板或隔板上设置有吸声材料层。来自废排主体的噪声在若干个废排通道单元内分别被降噪，便于更好地调整废排通道的尺寸以提高降噪效果。

本实用新型的降噪废排结构降低了现有废排因隔声和漏声等问题带来的对车辆噪声控制不利的影响，提升了轨道车辆在隧道内运行时的车内噪声水平。同时该废排具有结构简单、安装方便、免维护等优点。

附图说明

图1是现有的轨道车辆的废排主体的结构示意图一；

图2是现有的轨道车辆的废排主体的结构示意图二；

图3是本实用新型的降噪废排结构的结构示意图；

图4是图3中的A-A方向示意图；

图5是图3中的B-B剖视图；

图6是图4中的C-C剖视图；

图7是本实用新型的降噪原理示意图一；

图8是本实用新型的降噪原理示意图二。

图中：废排主体1、风门2、车体顶盖3、第一通孔3.1、降噪结构4、废排通道4.1、顶板4.2、第二通孔4.3、废排通道单元4.11、隔板5、。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

参见图3-6，一种轨道车辆的降噪废排结构，包括设置于车体顶盖上方的废排主体1和，废排主体1可以采用现有的结构，比如公开号为CN107985326A的专利文献1中记载的废排装置；废排主体1内腔与车体顶盖3的第一通孔3.1连通；

降噪结构4通过紧固件(未图示)固定于车体顶盖3的下表面，降噪结构4具有废排通道4.1，如图6所示，从轨道车辆的纵向方向方向上观察废排通道4.1呈倒U型，废排通道4.1的侧壁为吸声板；降噪结构4的顶板4.2中心开设有与车体顶盖3第一通孔3.1相同的第二通孔4.3，废排通道4.1与废排主体1内腔通过第一通孔3.1和第二通孔4.1连通。其中，吸声板采用毡、玻璃棉或聚氨酯泡沫制成。降噪结构4的作用是通过隔声、吸声等降噪处理方式，减少通过废排主体1的噪声传递到车辆内部。

优选地，如图4-5所示，废排通道4.1在轨道车辆的纵向方向方向上被隔板分隔为若干个废排通道单元4.11。来自废排主体1的噪声在若干个废排通道单元4.11内分别被降噪，便于更好地调整废排通道的尺寸以提高降噪效果。

需要说明的是，废排通道4.1的侧壁也可以不采用吸声板，而是采用在侧壁上设置有吸声材料层，吸声材料层采用毡、玻璃棉或聚氨酯泡沫制成。

图4为降噪结构4的俯视图，L1为第二通孔4.1的横向宽度，第二通孔4.1大致呈长方形，纵向方向的尺寸大于横向上的尺寸。L2为降噪结构4的纵向长度，L3为降噪结构4的横向宽度。其中L2和L3受到车辆顶部安装空间的限制，具体尺寸根据实际的安装空间确定。

图5为降噪结构4的在图3所示的B-B剖视图，从图中可以看出，降噪结构4由吸声隔板5分割为多个废排通道单元4.11，降噪结构4由各吸声板组装而成，吸声板采用吸声材料制成，吸声板的厚度为L5，具体的厚度根据噪声频率确定。废排通道单元4.11的横截面为方形，其纵向宽度为L4，横向宽度为L7，具体尺寸也需要根据噪声频率确定。L6为降噪结构4的高度，主要受到安装空间的限制。

降噪结构4的降噪原理是通过隔声、吸声、以及声音在弯管道内自然衰减等降噪措施，减少由废排主体1传递到车体内部的噪声。将废排主体1因为漏声或者隔声薄弱的影响，通过降噪装置尽可能的进行抵消。

如图7所示，图中箭头所示为噪声传播路径，通过废排主体1向车内传递的入射声能通过车体顶盖3后在废排通道4.1内壁产生声反射，一部分反射声能通过降噪结构4的内壁反射回废排主体1。未经反射的入射声能继续通过降噪结构4的废排通道4.1向车内传递，经过多次的弯道衰减后，入射声能1传递到客室内部的声能有所减少。

如图8所示，噪声在传播过程中与降噪结构4内的吸声材料作用，噪声经过与吸声材料的摩擦而消耗声能，大大的减少传递到车辆内部的噪声声能量。降噪结构4的消声效果跟吸声材料本省的吸声系数有关，同时还跟噪声传播途径上的吸声面积有关。如图8所示的降噪结构4有利于噪声在废排通道4.1形成迷宫似传播路径，最大程度的增加噪声与吸声材料的接触面积。

降噪结构4各参数的物理意义如下。

L1：第二通孔4.1的横向宽度，与车体顶盖3的第一通孔3.1的横向宽度相同；

L2：降噪结构4的纵向长度，数值为略大于车体顶盖3的第一通孔3.1的纵向长度；

L3：降噪结构4的横向宽度；

L4：废排通道单元4.11纵向宽度；

L5：吸声板的厚度；

L6：降噪结构4的高度；

L7：废排通道单元4.11横向宽度；

根据待降噪处理的噪声的频率来确定废排通道4.1的尺寸。L4和L7尺寸决定了废排通道4.1的吸声截止频率，根据下列公式可以获得L4和L7的设计值。

f＝1.85c₀/D

D＝0.5*(L4+L7)

计算公式中c₀为声速340m/s。

另外，为保证废排的排气效率，L1＝2.2～2.5*L7。

根据需要降噪噪声的频率设定，一般轨道交通行业轮轨噪声频率分布在600～1000Hz频率段，L5的取值一般设计为30mm左右。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种轨道车辆的降噪废排结构，包括设置于车体顶盖上方的废排主体，所述废排主体内腔与所述车体顶盖的第一通孔连通；其特征在于，还包括有固定于所述车体顶盖下表面的降噪结构，所述降噪结构具有废排通道，从轨道车辆的纵向方向上观察所述废排通道呈倒U型，所述废排通道的侧壁为吸声板或侧壁上设置有吸声材料层；所述降噪结构的顶板中心开设有与所述车体顶盖第一通孔相同的第二通孔，所述废排通道与所述废排主体内腔通过所述第一通孔和第二通孔连通。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆的降噪废排结构，其特征在于，所述吸声板采用毡、玻璃棉或聚氨酯泡沫制成。

3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆的降噪废排结构，其特征在于，所述吸声材料层采用毡、玻璃棉或聚氨酯泡沫制成。

4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆的降噪废排结构，其特征在于，所述废排通道在轨道车辆的纵向方向方向上被隔板分隔为若干个废排通道单元，所述隔板为吸声板或隔板上设置有吸声材料层。

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