[发明专利]基于轨道振动的监测自动控制摩擦改进剂施加的降噪装置

说明书

技术领域

本发明涉及轨道降噪领域，尤其涉及一种基于轨道振动的监测自动控制摩擦改进剂施加的降噪装置。

背景技术

轨道交通是世界各国广泛采用的交通方式之一，具有速度高，运能大，污染低等诸多优点，在经济发展中起到了不可忽视的作用。我国的轨道交通建设目前进入高峰期,无论从城市轨道交通规划城市数量、规划城市轨道交通总体规模，还是运营里程，在建里程，中国轨道交通总体规模都非常庞大。

然而，铁路噪声是影响环境的一个重要因素，随着高速铁路的快速发展，铁路噪声污染引起人们的日益关注，噪声广泛影响着人们的各项活动，干扰人们的正常生活和休息，严重时甚至危害人的身体健康，如引起心血管疾病、内分泌疾病等。噪声可使人精力分散，工作效率降低，甚至成为社会不稳定因素。因此，降低铁路噪声是学术界和政府非常关心的课题。列车驶经弯道时车轮踏面在钢轨上会产生轴向与周向的滑动，两者不再处于纯滚动状态，加之轮缘对轨侧的摩擦，进而产生摩擦自激振动，向周围环境辐射高频尖锐噪声。轮轨滚动噪声作为铁路噪声的主要声源，在高速列车中较为突出，据资料显示，列车噪声的来源主要是车轮与轨道产生的摩擦自激振动。此外，不但有噪声的排放和污染，还会对轮子和轨道造成磨损。目前国内采用的城市轨道降噪的方式主要以吸音和隔音材料制作的声屏障，这种设计虽能屏蔽大部分噪声，但对于铁路的长期发展以及成本考虑，其高昂的造价是很大的缺点。

近期有研究表明，摩擦改进剂的应用可有效减少轮轨啸叫噪声。摩擦改进剂的应用能够在源头上消除噪声，近来在世界各国逐渐获得广泛应用。据目前调研，轮轨润滑是一种投资少、见效快的有效方法，美国铁路协会的统计资料,近15年来用于购置钢轨润滑设备及日常运用的总支出约3-11亿美元,其获益却超过41亿美元.适当的润滑处理可以显著减小轮缘及轨侧的磨损，磨损指数几乎降低60％，延长钢使用寿命，进一步的分析表明，在锐曲线(200m)，轨道寿命可以延长100％。

然而，在摩擦改进剂施加时机和施加量的控制仍是一个亟需解决的问题，因为施加过多会造成环境污染和成本提高，而施加不足或不及时又不能有效控制噪声污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中无法有效降低轨道噪声的缺陷，提供一种通过自动检测轨道横向振动来的大小来相应的施加摩擦改进剂，从而降低轮轨啸叫噪声的降噪装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种基于轨道振动的监测自动控制摩擦改进剂施加的降噪装置，包括监测控制模块、摩擦改进剂施加模块和太阳能供电模块，其中：

监测控制模块，包括振动检测模块和喷洒控制模块，该振动检测模块用于检测铁轨振动状态，该喷洒控制模块，用于根据检测的铁轨振动状态控制摩擦改进剂的喷洒；

摩擦改进剂施加模块，与监测控制模块连接，用于在监测控制模块的控制下，在列车将到达时喷洒摩擦改进剂，远离时停止喷洒；

供电模块，用于为监测控制模块和摩擦改进剂施加模块供电。

本发明所述的降噪装置中，摩擦改进剂施加模块包括活塞和电机，活塞置于一存储箱中。

本发明所述的降噪装置中，该监测控制模块还包括改进剂余量监测模块，用于对摩擦改进剂的余量监测并在低于最低余量时通过短信息自动通报相关人员。

本发明所述的降噪装置中，该振动检测模块包括多个加速度传感器。

本发明所述的降噪装置中，供电模块为太阳能供电模块。

本发明所述的降噪装置中，电机正转时，带动活塞向上升，从储存箱中吸入摩擦改进剂至一腔中，为喷洒做准备；电机反转，带动活塞向下压，压出摩擦改进剂至一喷嘴机构后再流出。

本发明所述的降噪装置中，所述电机的转速可调，用于控制喷洒摩擦改进剂流量大小。

本发明所述的降噪装置中，供电模块包括太阳能电池板、蓄电池以及电压转换与供电保护电路，该太阳能电池板置于存储箱的顶部。

本发明所述的降噪装置中，所述改进剂余量监测模块包括平行金属板和单片机，所述平行金属板安装在在摩擦改进剂的存储箱的两侧，与存储箱内的摩擦改进剂构成电容；所述单片机每隔一段时间发送一个脉冲，再通过单片机接收该脉冲通过电容后的电流，根据分析该电流对电容大小进行检测，进而判断出摩擦改进剂的余量。