本发明专利技术公开了一种轻轨车辆车厢动态减振降噪结构，用于轻轨车辆的车厢，将车厢的顶、左、右和底壁统称为厢壁；车厢一个以上厢壁上设有振动监测装置、噪音监测装置、调质减振结构和应力减振结构；调质减振结构和应力减振结构均垂直于车厢的长度方向，将一一对应的一套振动监测装置、噪音监测装置、调质减振结构和应力减振结构称为测量减振机构，测量减振机构的中心线垂直于车厢的长度方向；相邻两个测量减振机构的中心线之间的距离为L，每个测量减振机构的控制区域为由其中心线前后各0.5L。本发明专利技术还公开了相应的动态减振降噪方法。本发明专利技术以一个控制区域内车厢内声场与车厢结构的共振为减振降噪目标，在不断执行中探索出尽可能降低噪音的调节位置。降低噪音的调节位置。降低噪音的调节位置。
【技术实现步骤摘要】
轻轨车辆车厢动态减振降噪结构及动态减振降噪方法
[0001]本专利技术涉及轻轨车辆车厢噪音控制
技术介绍
[0002]城市轻轨车辆作为公共交通给市民的出行带来了方便和快捷，是解决城市交通拥挤的一种重要交通工具，因其造价相对较低、占地少、客流量大、高速以及安全等优点而在大中城市得到日益广泛的应用。
[0003]轻轨车辆车内噪声不但降低乘车舒适度、给乘客带来压力感和疲劳感，而且能引起轻轨车辆部件的早期疲劳损坏，从而降低轻轨车辆的使用寿命。
[0004]噪声是一种令人不舒服的声音，会损害人体的正常免疫功能使免疫系统处于麻痹状态，增大患癌机率。持续不断的高噪声会给乘客带来压力感和疲劳感，甚至造成神经、听力等不可挽回的损伤，因而研究轻轨车辆车厢降噪技术具有重要意义。
[0005]车内声场是空气声、一次固体声和二次固体声的总和。轻轨车辆车厢体积较大，车厢既具有整体性，其各处局部（车厢段）又会具有不同的固有频率，乘客在车厢内的质量分布状况也会对车厢各处局部的固有频率产生影响。当车厢某处的固有频率与车内声场频率接近或相同时，车厢结构会与声场发生共振而大幅增强该处的振动与噪音。接近的程度较高时，共振强烈，噪音急剧升高；接近的程度较低时，共振不强烈，噪音升高程度较低，但车内声场频率接近车厢某处的固有频率，噪音总会有所提升。
[0006]车辆运行的过程中，车厢各处局部结构并没有固定的固有频率；空车状态下一处车厢结构的固有频率，并不代表运行中车厢内具有一定的人员等质量分布后的固有频率，这给相关降噪技术的研究带来的挑战。
[0007]现有技术中对于轻轨车辆车厢减振降噪技术的研究，集中在降低轮轨噪音、空调噪音等方面；如果要进一步提高轻轨车辆车厢动降噪效果，就需要进一步消除各种噪音来源产生的噪音，目前还没有出现能够降低车厢结构与车内声场发生共振而产生的噪音的技术。
[0008]为了应对不同频率的减振需求，在轻轨车辆以外出现了能够调节自身固有频率的吸振器，用以更优地吸收外来振动，可以满足诸如车辆用的电池仓等体积较小的物体的减振需求。此类吸振器因以下两点不适用于轻轨车辆车厢：现有的吸振器如果用于轻轨车辆车厢，
①
需要安装的数量较多（简称数量多）；
②
且轻轨车辆车厢的体积较大，由于车厢结构具有整体性，因而车厢局部的固有频率会随着车厢其他部分的状况的改变而改变（简称相互干涉）。由于以上两个原因，现有的吸振器安装和控制起来十分麻烦，本处吸振器的固有频率调节好后，因他处吸振器固有频率改变后引起的本处的固有频率的变化可会导致本处的吸振器需要重新调节，本处重新调节后又可能会引起他处吸振器需要进一步调节。
[0009]因而，现有的吸振器不适用于轻轨车辆车厢，减振结构和减振方法的设计思路必须考虑车厢整体而非各振动器处各自为政。
技术实现思路
[0010]本专利技术的目的在于提供一种轻轨车辆车厢动态减振降噪结构，以整体技术思路降低车厢结构与车内声场发生共振而产生的噪音。
[0011]为实现上述目的，本专利技术的轻轨车辆车厢动态减振降噪结构用于轻轨车辆的车厢，车厢包括顶壁、左侧壁、右侧壁和底壁，将车厢的顶壁、左侧壁、右侧壁和底壁统称为厢壁；以车厢的长度方向为前后方向；车厢的顶壁、左侧壁、右侧壁和底壁中的一个或多个厢壁上设有振动监测装置、噪音监测装置、调质减振结构和应力减振结构；调质减振结构和应力减振结构均垂直于车厢的长度方向，将一一对应的一套振动监测装置、噪音监测装置、调质减振结构和应力减振结构称为一套测量减振机构，测量减振机构的中心线垂直于车厢的长度方向；测量减振机构沿车厢的长度方向均匀间隔设有N个，1≤N≤6；相邻两个测量减振机构的中心线之间的距离为L，车厢两端部的测量减振机构的中心线与车厢端部的距离为0.5L；在车厢的长度方向上，每个测量减振机构的控制区域为由其中心线前后各0.5L。
[0012]振动监测装置包括多个振动传感器，噪音监测装置包括多个噪音传感器；振动传感器和噪音传感器一一对应设置，将一组振动传感器和噪音传感器称为一组传感器，各组传感器在相应的测量减振机构所在厢壁上的控制区域内均匀分布并嵌设于厢壁内；各组传感器的表面均涂刷有与厢壁颜色一致的涂料层；每个车厢均具有工作室，工作室内设有电控装置，电控装置连接有显示屏，车厢内各测量减振机构的各振动传感器和各噪音传感器均与电控装置相连接。
[0013]调质减振结构包括设置于厢壁上的装饰盒，装饰盒沿垂直于车厢的长度方向延伸；装饰盒内沿装饰盒的长度方向设有直线电机，直线电机的动子上固定连接有配重块；直线电机与电控装置相连接。
[0014]应力减振结构包括埋设于装饰盒处厢壁内的若干受力盘，受力盘在装饰盒的延伸方向上均匀分布；各受力盘分别连接有受力杆，受力杆伸出厢壁延伸入装饰盒内并位于直线电机的一侧；各受力杆上方的装饰盒内均设有槽轮，受力杆成对设置，一对受力杆对应的两个槽轮之间的中间位置设有自锁步进电机，自锁步进电机与电控装置相连接，各受力杆的端部均连接有应力调节用绳，各受力杆的应力调节用绳分别绕过各受力杆所对应的槽轮后与相应的自锁步进电机的输出轴相连接。
[0015]本专利技术还公开了采用上述轻轨车辆车厢动态减振降噪结构进行的动态减振降噪方法，按以下步骤进行：首先是设定和安装；设计人员通过试验行在电控装置中设定自锁步进电机的最大转动步数NMAX，在轻轨车辆车厢上安装所述轻轨车辆车厢动态减振降噪结构，自锁步进电机的转动频数达到NMAX时不破坏厢壁结构；其次是通过试运行获取基础数据；在轻轨车辆的运行过程中，各车厢内的电控装置持续接收该车厢内的各振动监测
装置和各噪音监测装置的信号，并将一套振动监测装置中各振动传感器的振动数据Z的平均值ZPJ作为该套振动监测装置检测到的振动数据；将一套噪音监测装置中各噪音传感器的噪音数据Y的平均值YPJ作为该套噪音监测装置检测到的噪音数据；根据噪音控制目标设定开始调节噪音的噪音数据值YSD，通过试运行收集振动数据与噪音数据之间的数据关系，记录一套测量减振机构的控制区域内历次车厢内实际噪音值YSJ≥YSD时该控制区域内对应的历次振动数据值X，剔除历次振动数据值X最小的60%的值，将剩余历次振动数据值X中最小的X值作为开始调节噪音的振动数据值ZSD；最后是在轻轨车辆的实际运行中，各车厢内的电控装置持续接收该车厢内的各振动监测装置和各噪音监测装置的信号；当满足调节开始条件时，启动噪音调节作业；当满足调节结束条件时，结束噪音调节作业。
[0016]调节开始条件具体是：实测ZPJ≥ZSD或者实测YPJ≥YSD；调节结束条件具体是：实测ZPJ＜ZSD并且实测YPJ＜YSD。
[0017]噪音调节作业具体是：循环执行单次调节循环，单次调节循环包括依次进行的调质减振动作和应力减振动作；调质减振动作是：对于相应控制区域中的各调质减振结构，电控装置控制直线电机的动子带动配重块在其行程范围内往复运行一个来回后，使配重块运行至一个来回中YSJ最低值所对应的位置；应力减振动作是：对于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.轻轨车辆车厢动态减振降噪结构，用于轻轨车辆的车厢，车厢包括顶壁、左侧壁、右侧壁和底壁，将车厢的顶壁、左侧壁、右侧壁和底壁统称为厢壁；以车厢的长度方向为前后方向；其特征在于：车厢的顶壁、左侧壁、右侧壁和底壁中的一个或多个厢壁上设有振动监测装置、噪音监测装置、调质减振结构和应力减振结构；调质减振结构和应力减振结构均垂直于车厢的长度方向，将一一对应的一套振动监测装置、噪音监测装置、调质减振结构和应力减振结构称为一套测量减振机构，测量减振机构的中心线垂直于车厢的长度方向；测量减振机构沿车厢的长度方向均匀间隔设有N个，1≤N≤6；相邻两个测量减振机构的中心线之间的距离为L，车厢两端部的测量减振机构的中心线与车厢端部的距离为0.5L；在车厢的长度方向上，每个测量减振机构的控制区域为由其中心线前后各0.5L。2.根据权利要求1所述的轻轨车辆车厢动态减振降噪结构，其特征在于：振动监测装置包括多个振动传感器，噪音监测装置包括多个噪音传感器；振动传感器和噪音传感器一一对应设置，将一组振动传感器和噪音传感器称为一组传感器，各组传感器在相应的测量减振机构所在厢壁上的控制区域内均匀分布并嵌设于厢壁内；各组传感器的表面均涂刷有与厢壁颜色一致的涂料层；每个车厢均具有工作室，工作室内设有电控装置，电控装置连接有显示屏，车厢内各测量减振机构的各振动传感器和各噪音传感器均与电控装置相连接。3.根据权利要求2所述的轻轨车辆车厢动态减振降噪结构，其特征在于：调质减振结构包括设置于厢壁上的装饰盒，装饰盒沿垂直于车厢的长度方向延伸；装饰盒内沿装饰盒的长度方向设有直线电机，直线电机的动子上固定连接有配重块；直线电机与电控装置相连接。4.根据权利要求3所述的轻轨车辆车厢动态减振降噪结构，其特征在于：应力减振结构包括埋设于装饰盒处厢壁内的若干受力盘，受力盘在装饰盒的延伸方向上均匀分布；各受力盘分别连接有受力杆，受力杆伸出厢壁延伸入装饰盒内并位于直线电机的一侧；各受力杆上方的装饰盒内均设有槽轮，受力杆成对设置，一对受力杆对应的两个槽轮之间的中间位置设有自锁步进电机，自锁步进电机与电控装置相连接，各受力杆的端部均连接有应力调节用绳，各受力杆的应力调节用绳分别绕过各受力杆所对应的槽轮后与相应的自锁步进电机的输出轴相连接。5.采用权利要求4中所述轻轨车辆车厢动态减振降噪结构进行的动态减振降噪方法，其特征在于按以下步骤进行：...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇明，刘小琦，吴昊，任中秋，徐晨旭，
申请(专利权)人：中国水利水电第十一工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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