内燃机车司机室关键设计因素探讨

内燃机车司机室关键设计因素探讨

陈晓琳

中车大连机车车辆有限公司机车开发部 辽宁大连 116021

摘要：文章主要是分析了机车噪音组成情况，在此基础上讲解了机车噪声传播路径，最后探讨了如何有效控制机车噪音，望可以为有关人员提供到一定参考和帮助。

关键字：内燃机车司机室；噪音控制；隔声隔振结构；吸声材料

1. 前言

当前我国铁路运输行业的不断发展，人们对其噪声控制要求在不断变高，相关标准也随之而变得更加严格，内燃机车司机室噪音控制技术是机车设计中的重点，以往传统的噪声控制手段无法满足当前的要求，为此文章对内燃机车司机室关键设计因素展开了研究和探讨。

2、机车噪音组成分析

机车主要由司机室，电动室，冷却室和辅助室组成。机车的噪声源主要是发动机和辅助装置（空气压缩机，冷却电机，冷却风扇，电气设备等）的噪声以及由各种振动引起的结构噪声。运行过程中有轮轨噪音和空气动力学噪音。在设计和型选择过程中，应控制噪声源以最小化低噪音或使用静音设备;使用中速发动机代替高速发动机，冷却风扇速度尽可能降低，使用带有消声器的冷却电动机，使用带隔离器的旋转装置，或者有效地措施来控制司机室的噪声。

3、机车噪声传播分析

传统机器由金属和钢制成，以金属传输路径，噪音快速传输到司机室。如果金属传输路径被切断，则司机室的噪声水平将显著降低。如果小功率机车的噪声结构是合理的，则可以很好地控制司机室金属传输噪声的影响，但难以控制重金属和大功率多发动机机车的金属噪声。对此，问题的解决方案是用车架将司机室和驾驶员连接在内空间，就是所谓的弹性连接驱动。通过框架，切断机车车体的金属噪声通道，机车噪声通过空气路径和固体路径传播，使机车噪声通过机车内外的多向角度传播。在传输过程中，通过能量消耗，延伸和切断传输路径，是降噪最好的方式。

在考虑空气传输路径时，可以将噪声方向更改为机车的纵向方向，并尝试在传输路径上设计几个分区，然后达到噪声的分离和反射，以达到扩展的目的传播路径。

4、控制措施

4.1、司机室内部

通过研究和分析40多种工业材料和绝缘材料，可以看出，具有最佳吸收效果的材料是超细玻璃棉和渣羊毛，其中超细玻璃棉是最广泛使用。纤维产品在中高频噪声中，具最佳吸音效果是超细玻璃棉毡，沥青矿棉。单个材料和结构只能控制一定的频率范围。只有通过开发出良好的吸声和绝缘复合结构，才能满足机车噪声控制的要求。由内而外，有无孔铝塑复合装饰板、超细玻璃表面复合块、阻尼涂层和金属皮肤。噪音通过金属表皮的吸收和消散，通过阻尼浆料、超细玻璃棉复合块和复合装饰板的消散来降低材料的损耗司机室的噪音。

4.2、前窗玻璃安装

一般机车的玻璃上有橡胶条。因为橡胶条受环境温度的影响，玻璃脱落漏水，有要求的机车的前车窗基本上是粘接的。密封性和音响效果都要好得多。将密封条插入两个车窗之间，按下车窗锁；车窗之间的密封是垂直方向密封，上下水平方向密封。毛刷和迷宫式轨道密封可使整个侧窗达到10dB（a）的隔声效果，密封和隔声效果更好。

4.3、司机室门安装

门框与钢结构采用粘接结构，门框与车门可密封，观察窗采用两层中空四层玻璃，整个门结构的隔音指标可达30dB（A），司机室地板采用木结构，地板与地板之间密封地板与墙壁，地板与墙壁之间采用密封泡沫塑料，门框与钢结构粘接，门框与门密封，采用观察窗。双层玻璃。整个门结构的隔声指标可达到20dB（a）；墙体应尽可能靠近，不得有开口、双层中夹和夹层保温材料。

4.4、内部装饰

司机室的内部装饰的功能是采用玻璃钢包装结构，便于安装和维护各种设备。同时，司机室的室内装饰材料包括多孔铝板，PC等板。早期机车产品使用多孔铝板。这种室内装饰简单，实用且易于操作，但多孔铝板具有许多缺点：首先，造型功能差，这可以满足各种曲线形状秒，耐热性差，单调耐热;其次，多孔表面不是特别美观的。在这种设计中，由于机车的前部是流线，线条美观且平滑，并且需要更高的要求，确保司机室内部空间的最大化。尽量保持内饰装饰的形状与司机室的形状一致；其次，保证良好的功能，外观，隔热等。

4.5、穿墙管线

通过隔墙的管采用贯穿壁管接头结构，可以很好地阻挡空气噪音，这种结构不仅具有隔音和吸收的功能，还符合阻抗不匹配的原理，形成受限阻尼，阻碍前后刚性层的声音传动，侧墙的声学结构会对其进行有效的阻隔，但如果有孔洞，如各种窗户的通风散热等，声学结构就比较复杂。

目前，一种能有效解决机车通风散热、有效阻隔噪声的结构是波纹窗，它能最大限度地阻隔和反射噪声，降低噪声，可以通过多次振荡降低声能。目前，我们在电阻制动器的进风口和出风口增加了消音器，降低了电阻制动器的噪音，并设置一定数量的特定频率振动箱。

传统机车消声器是在被动式消声器的阻性消声器的基础上，增加了侧分支谐振腔等阻性结构，消声器与动力室盖合二为一，可以达到更好的降噪效果。

5、结束语

上文的多项声学结构已在许多国家的机车上已经实施，司机室的噪声和机车辐射噪声都能够有效满足到大部分国家的要求。

参考文献

1. 王晗, 倪其泓, 王预立,等. 自体动静脉内瘘成熟影响因素及机制研究进展[J]. 中华普通外科杂志 2021年36卷1期, 71-74页, ISTIC PKU CSCD, 2021.

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3. 潘成, 陈再刚, 蒋建政. 内燃机车司机室隔振性能优化研究[J]. 中国科学, 2020, 000(001):P.103-111.

4. 潘成, 陈再刚, 蒋建政. 内燃机车司机室隔振性能优化研究[J]. 中国科学, 2020, 000(001):P.103-111.