鐵路線路動車組動力學(xué)響應(yīng)檢測應(yīng)用研究

吳定翔

摘要：下面這篇文章我們就從檢測鐵路線路動車組動力學(xué)性能為出發(fā)點(diǎn)，對鐵路線路動車組運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行評價，并詳細(xì)分析鐵路線路動車組動力學(xué)響應(yīng)檢測應(yīng)用，從而有利于鐵路線路的新修，并為我國鐵路線路的運(yùn)行安全提供有力的保障。

關(guān)鍵詞：車輛振動;動力學(xué);動車組

鐵路線路在動態(tài)檢測試驗(yàn)過程中，通過對動車組的利用實(shí)現(xiàn)動力學(xué)響應(yīng)檢測的目的。動車組中配備加速度傳感器以及測力輪，能夠測試動車組能不能穩(wěn)定的在線路上運(yùn)行，并對軌道線路的一系列缺陷進(jìn)行檢測，將其中存在缺陷的線況以及里程標(biāo)進(jìn)行明確，對后續(xù)鐵路維護(hù)以及養(yǎng)護(hù)進(jìn)行指導(dǎo)。由此可見動車組動力學(xué)響應(yīng)檢測在新建線路聯(lián)調(diào)聯(lián)試及后期運(yùn)營中占有非常重要的位置。動力學(xué)響應(yīng)檢測過程中動車組占有非常重要的位置，線路動態(tài)響應(yīng)是直接作用于動車組，所以動車組的技術(shù)狀態(tài)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)和線路評判結(jié)果的準(zhǔn)確性有著非常緊密的關(guān)系，在檢測鐵路線路的過程中，如果發(fā)現(xiàn)動車組部分車輛的狀態(tài)慢慢惡化，就會導(dǎo)致振動情況越來越劇烈，有一部分的測試結(jié)果與軌道真實(shí)水平出現(xiàn)偏差，所以對線路檢測進(jìn)行試驗(yàn)的過程中對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷以及公平的評價線路是非常關(guān)鍵的。

一、 測試指標(biāo)和評判標(biāo)準(zhǔn)

動力學(xué)響應(yīng)檢測指標(biāo)包含運(yùn)行平穩(wěn)性和運(yùn)行穩(wěn)定性兩個方面。

1、 運(yùn)行穩(wěn)定性

脫軌系數(shù)要小于等于0.8，輪重減載率小于等于0.8，當(dāng)輪重減載率比0.8大的時候就不再提速。如果構(gòu)架橫向加速度峰值連續(xù)六次以上出現(xiàn)超過8米每秒的時候，判定其結(jié)果為轉(zhuǎn)向架不穩(wěn)定，從而不再提速。

2、 運(yùn)行平穩(wěn)性

按照車體垂向與橫向的不同頻段加速度加權(quán)的結(jié)果來看，可以將等級劃分為結(jié)果小于2.50的為優(yōu)，結(jié)果在2.50和2.75之間算良好，結(jié)果在2.75和3.00之間為合格。

二、 試驗(yàn)結(jié)果

1、 平行穩(wěn)定性

以鐵路動力學(xué)響應(yīng)檢測數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，輪軸橫向力和脫軌系數(shù)都必須比要求的限值小;輪重減載出現(xiàn)很多次超過0.8的情況，但是這些情況都是單峰減載值，沒有連續(xù)出現(xiàn)兩個峰值減載出現(xiàn)0.80的現(xiàn)象;構(gòu)架橫向加速度也必須與要求相符，轉(zhuǎn)向架沒有發(fā)生橫向失穩(wěn)的現(xiàn)象，所以在試驗(yàn)過程中運(yùn)行穩(wěn)定性必須與要求相符。

鐵路經(jīng)過長期運(yùn)行之后，其輪重減載率單峰值出現(xiàn)比0.80大的情況，就會導(dǎo)致其惡化，因此對其進(jìn)行檢查并消除是非常重要的。根據(jù)線路輪重減載率大的特征點(diǎn)的歸納總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，動力車組輪重減載率不存在連續(xù)兩次以及兩次以上超過0.80的情況，再有第三線路區(qū)域中存在大部分輪重減載率超過0.80的點(diǎn)，第三對于超過0.80動車組輪重減載率的點(diǎn)非常少，而且最高值全部沒有達(dá)到1.0，第四經(jīng)過反復(fù)檢查得到輪重減載率特征點(diǎn)一般都是固定重復(fù)的。由此可見，經(jīng)過對鐵路線路動車組運(yùn)行穩(wěn)定度的檢測，從而對鐵路軌道線路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，這對鐵路軌道線路質(zhì)量的檢測是非常有意義的。

2、 運(yùn)行平穩(wěn)性

從線路動車組運(yùn)行平穩(wěn)性分布規(guī)律的分析可以得知，運(yùn)行平穩(wěn)性具有以下幾個特點(diǎn)，首先平穩(wěn)性較大的點(diǎn)都是均勻分布的，而且大部分平穩(wěn)性較大的點(diǎn)都是分布在鐵路線路的特定區(qū)段里面;第二動車組內(nèi)大部分平穩(wěn)性點(diǎn)比2.50高，有一小部分平穩(wěn)性點(diǎn)比0.275高但是所有的平穩(wěn)定性指數(shù)都比3.0低;第三平穩(wěn)性變化分成兩個區(qū)段，講某一區(qū)間作為界點(diǎn)，這一區(qū)間界點(diǎn)的左邊區(qū)段的平穩(wěn)性大的點(diǎn)數(shù)要比右邊區(qū)段的數(shù)量多很多;第四重復(fù)檢測地鐵線路后得知平穩(wěn)性比較大的點(diǎn)一般情況下都是固定重復(fù)的。由此可見，這一地鐵線路中個別區(qū)段的平穩(wěn)性檢測結(jié)果是合格的，但是整體來說這條地鐵線路的平穩(wěn)性是優(yōu)。除此之外，經(jīng)過對鐵路線路動車組運(yùn)行平穩(wěn)性的檢測得知能夠?qū)Φ罔F線路整體及局部平穩(wěn)性進(jìn)行科學(xué)的評價。

三、 鐵路線路動車組動力學(xué)響應(yīng)檢測的具體應(yīng)用

在動力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果中如果發(fā)現(xiàn)輪重減載率和平穩(wěn)性比較大的點(diǎn)，那么就證明這一線路區(qū)段中確實(shí)具有一定的問題，尤其是對于輪重減載率比較大的點(diǎn)來說危險性比較高，所以必須將對應(yīng)線路的缺陷消除，因此找到減載率比較大的點(diǎn)所對應(yīng)的線路缺陷是非常重要的，從多次對線路缺陷及西寧線檢測的過程中發(fā)現(xiàn)有些缺陷在查找起來是非常困難的，而有些缺陷查找過程中就比較容易。通過對鐵路線路動車組動力學(xué)響應(yīng)檢測應(yīng)用的利用，能夠達(dá)到診斷與查找地鐵線路缺陷的目的。一般情況下按照不同的線路缺陷能夠?qū)⑵浞殖娠@性缺陷和隱性缺陷。

1、 顯性缺陷

所謂顯性缺陷就是通過對常規(guī)檢測手段的利用，講存在于線路缺陷中的問題查找出來，比如說三角坑等問題，這些問題經(jīng)常在隧道以及過渡段中存在。

2、 隱性缺陷

隱性缺陷就是指通過對常規(guī)檢測手段的利用講線路缺陷問題找出來。比如說扣減沒有緊固力等問題，這些線路缺陷問題經(jīng)常出現(xiàn)在垂向剛度不同的情況下，當(dāng)線路車輪經(jīng)過存在隱性缺陷的路段時，就會導(dǎo)致輪軌間的作用力，如果壓力減弱就會發(fā)生輪重減載的情況。當(dāng)輪重減載問題出現(xiàn)的時候，首先就應(yīng)該利用常規(guī)手段將顯性缺陷查找出來，當(dāng)找到顯性缺陷之后再繼續(xù)查詢線路中的隱性缺陷，輪重減載率大的點(diǎn)有時候是多種線路缺陷造成的，所以應(yīng)該對其采取綜合排查的方法，根據(jù)線路測試結(jié)果得知輪重減載率比較大的點(diǎn)大部分存在于隧道里面，維修人員在檢查現(xiàn)場的時候發(fā)現(xiàn)隧道里面的線路存在高低不平順以及存在三角坑等缺陷的時候，可以采取對墊板厚度進(jìn)行調(diào)整的方法，對線路進(jìn)行打磨，從而實(shí)現(xiàn)減少輪重減載率的目的。

四、結(jié)束語

鐵路線路的運(yùn)行安全與我國廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全有著非常緊密的聯(lián)系，因此必須將鐵路線路檢測質(zhì)量提高上來，并將鐵路線路排除故障以及維護(hù)效率提升上來。動力學(xué)響應(yīng)檢測是檢測鐵路線路缺陷時最重要的方法，因此這一方法能夠?qū)﹁F路軌道線路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，對地鐵線路整體的平穩(wěn)性以及局部平穩(wěn)性進(jìn)行科學(xué)的評價，同時也是鐵路線路的整改和維護(hù)提供了有力的支持，從而將我國鐵路線路檢測效率提升上來，為鐵路線路的運(yùn)行安全提供有力的保障，也是對我國廣大人民群眾的財產(chǎn)安全的一種保障，使我國經(jīng)濟(jì)能夠獲得可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司杭州工務(wù)段）