重庆轨道交通1号线低频晃车原因分析及整治措施

[目的]为解决重庆轨道交通1号线(以下简称“1号线”)低频晃车问题,需对晃车原因进行分析,并制定相应的整治措施。[方法]从晃车特征、轨道几何状态、桥梁振动及钢轨廓形变化等方面对1号线低频晃车原因进行了分析,制定了钢轨打磨措施。从线路和车辆两方面探讨了钢轨周期性磨耗的产生原因,提出解决钢轨周期性磨耗导致晃车问题的措施。[结果及结论]1号线低频晃车原因为:轨道几何不平顺和桥梁振动未直接导致车辆异常晃动;钢轨廓形存在波长约为12 m的周期性变化,车速较高时,在钢轨廓形周期性变化作用下,车辆频率为2 Hz的横向固有模态被激发,导致车体剧烈晃动。通过钢轨打磨方案,打磨后车辆运行平稳性指标相对打磨前降低了0.5左右,打磨区段内车辆运行平稳性指标均在限值2.5以内,晃车问题得到缓解。轨道几何不平顺较大,以及车辆的抗激扰性能较低是钢轨产生周期性磨耗的原因。通过钢轨铣磨配合轨道精调的措施可彻底解决钢轨周期性磨耗导致的晃车问题。

面向低锥度晃车的高速列车车间纵向减振器参数优化设计

针对高速列车车轮镟修后轮轨匹配等效锥度低所造成的车体低频晃动问题,基于实车参数,建立四动四拖八编组全自由度列车动力学模型,并从单车系统和车间悬挂系统对列车模型的准确性进行验证,再现了低轮轨等效锥度下发生的晃车现象。然后从车间纵向减振器性能参数方面提出抑制车体低频横向振动的优化方案,并根据方案设计了新车间纵向减振器,同时对其开展了减振器性能试验。最后将试验获得的动刚度和动态非线性阻尼特性融入到列车动力学模型中,通过对比安装新、旧车间纵向减振器的列车各节车辆的横向平稳性指标验证了优化方案的可行性。研究结果表明:车体低频横向振动由车体侧滚和摇头振动耦合而成;可以通过降低车间纵向减振器动刚度,提高其阻尼系数来有效抑制车辆的低频横向振动;新设计的车间纵向减振器低频段时动刚度较小,动阻尼较大,符合方案所提出的技术要求;与原车间纵向减振器相比,列车安装优化后的车间纵向减振器不仅在晃车段能明显抑制车体主频在1.11~1.33Hz的横向振动,大幅度降低各车辆的横向平稳性指标,还能进一步提高未晃车段各节车辆的横向平稳性。研究结果从车间纵向减振器性能参数方面为消除低轮轨等效锥度所导致的车体低频晃动现象提供了一种有效的应对措施。

基于广义解调和SSA-SVM模型的高速道岔区晃车诊断方法

为解决传统高速铁路道岔区晃车状态诊断过度依赖人工巡检的问题,提出一种基于广义解调和麻雀搜索算法(SSA)优化支持向量机(SVM)模型(SSA-SVM)的道岔区晃车状态诊断方法。首先,基于广义解调对车体横向加速度进行分解,提取不同频率模态分量,结合分量信息以及轨道几何信息,进一步计算道岔区晃车诊断特征指标;然后,采用SSA-SVM模型作为道岔区晃车分类诊断模型,提出基于该模型的道岔区晃车状态诊断方法;最后,以我国某高速铁路道岔区实测数据为例进行案例分析,验证该方法的有效性。结果表明:与基于误差反向传播算法模型(BP)、SVM模型、粒子群优化算法(POS)优化的误差反向传播算法模型(POS-BP)和粒子群优化算法优化的支持向量机模型(POS-SVM)的道岔区晃车状态诊断方法相比,采用SSA-SVM模型的道岔区晃车状态诊断方法不仅收敛速度快、精度高,而且在特征较少的情况下仍能保持94.8%的高诊断精度。

基于动力车晃车的等效锥度边界研究

动力集中动车组在运营过程中出现了动力车车体晃车现象,导致车辆降速,影响运营秩序。为分析动力车晃车原因,开展了动力车线路试验并研究晃车机理,利用实测数据验证仿真模型,仿真分析了晃车的等效锥度边界条件。线路试验显示轮轨匹配等效锥度过小激发了动力车的晃车现象,车体横向平稳性达到3.1。动力车的车体蛇行模态阻尼比偏小,当运行速度大于140 km/h时,等效锥度过小将激发车体蛇行导致车体晃车,晃车频率在0.8~1.2 Hz左右;将实测车轮踏面输入至动力学模型进行仿真,得到了晃车等效锥度边界为0.043,该限值可用于评估车轮旋修与钢轨打磨质量。

DF4型机车晃车原因分析及预防措施

机车安全、平稳运行是机务工作的首要任务。机车运行过程中如果晃车,乘务员出于安全考虑可能会停车检查,直接影响铁路正常的运输秩序。通过对DF4型内燃机车晃车典型案例进行分析,提出针对性的预防措施。

CRH380B型动车组晃车原因分析及整改措施

CRH380B型动车组在运营过程中多次出现低频晃动现象,晃动具有频率低、持续时间长短不一的特点。针对这一问题,采集和分析某动车组车轮镟后列车运行数据,发现车体存在0.79 Hz单一振动主频。调查分析表明,该区段钢轨内侧实测廓形与设计廓形存在较大偏差,偏差最大达到0.8 mm,与镟后车轮匹配发现,轮轨匹配性能不佳,等效锥度偏小,容易造成低频晃动。建立车辆-轨道耦合模型,经过仿真分析可知,当钢轨廓形内侧偏差大于0.5 mm时,镟后车轮和凹磨车轮均容易出现晃车现象。因此,建议将钢轨廓形内侧偏差控制在0.4 mm以内。钢轨打磨维修后钢轨实测廓形与设计廓形中内侧偏差控制在±0.2 mm以内,车体横向振动加速度明显减小,主频为0.8 Hz振动消失,动车组运行平稳性良好。

基于车辆系统稳定性分析的晃车现象研究

基于多体动力学软件MSC.ADAMS的Rail模块建立CRH2高速检测车的动力学仿真模型,并利用实验数据对该模型进行验证,结果表明所建立的动力学仿真模型准确。利用该模型对CRH2高速检测车进行稳定性分析的结果表明:CRH2高速检测车上心侧滚振型的阻尼因子绝对值随着车速的提高先增大后减小,在100km.h-1附近达到最大;随着车速的提高,转向架整体蛇行振型的阻尼因子绝对值也呈先增大后减小的趋势,在运行速度为230km.h-1时达到最大,表明此时CRH2高速检测车稳定性最佳。分析晃车现象的结果表明:轮轨关系不匹配使转向架整体蛇行振型的阻尼因子过小,导致晃车现象,在仿真中将轮对内侧距由1 353mm改为1 360mm后,晃车现象消失;当速度为200km.h-1时,CRH2高速检测车上心侧滚振型的振动频率为1.6Hz,阻尼因子为负且非常接近0,导致上心侧滚振动衰减较慢,从而也会产生晃车现象。晃车现象与车辆系统的蛇行失稳不是同一概念,在实际的应用中应加以区别。

机车晃车原因分析及其预防

机车晃车是列车运行品质不良的典型表现,是机车在运行中对于某些轨道状态不良的动力响应。本文应用机车车辆轨道动力学原理分析了直线地段钢轨交替不均匀侧磨、轨道轨向与水平逆相位复合不平顺等易引发机车晃车的主要因素,并分别提出了针对性的预防措施。

兰新铁路第二双线大风环境下动车组“晃车”现象分析

兰新铁路第二双线联调联试和防风安全试验时发现,在大风环境下当动车组通过线路部分区段时,车体瞬间晃摆剧烈,造成列车降速并严重影响乘坐舒适性。为此,以实车试验和实地风场测量为主要研究手段,就"晃车"这一现象开展研究,得出"晃车"现象主要出现在动车组通过不同防风结构过渡段位置或地形地貌突变地段时、晃车造成的车体振动主要表现为0.6Hz的低频侧滚、不同类型防风结构间过渡越剧烈或地形地貌变化尺度越大动车组车体"晃车"越剧烈等结论,并提出了防风工程改良的措施和建议。

九江长江大桥提速后非结构性晃车原因分析

线路晃车是影响乘客的舒适度甚至危及行车安全的重要因素。九江长江大桥提速前线路检测数据基本正常,但提速后出现明显的晃车现象,全面整修后晃车仍很明显。通过对提速后多组轨检车检测及列车添乘数据资料的统计与整理,分析了该桥非桥梁结构性晃车相关原因,为该桥及类似大桥的养护与维修提供参考。

复兴号动车组抖车晃车振动机理及自动识别与应用方案研究

部分动车组在线路运行时会偶发车体非正常振动现象,严重影响了旅客乘坐舒适性,复兴号动车组装有平稳性监测系统,但未能区别车体振动类型,监测到异常振动后无法指导现场进行检查维修。为提高旅客乘坐舒适性,指导动车组对车体异常振动进行检修与维护,提出了抖车晃车的概念并根据其振动特征,给出了抖车晃车自动识别方法;结合大样本数据得到了动车组抖车晃车预警/报警机制和限值。同时利用异常振动数据给出了抖车晃车产生机理和应用处置方案。最后根据车线故障划分的判断方法,通过WTDS系统与EMIS系统相结合,建立了抖车晃车地图,可根据不同报警情况并结合车轮旋修等运用数据,实现抖车晃车故障的自动识别和故障检修策略推送。

京沪高铁黄渡线路所2#道岔晃车原因分析及初步整治

黄渡线路所2#道岔为60 kg/m 42号桥上板式道岔,通过对该道岔的下部桥梁、无砟道床、轨道几何状态和道岔单元线形研究,分析出产生晃车的要因,并通过调整尖轨降低值初步解决了高速道岔晃车问题,为今后高速道岔的平顺性研究提供了借鉴。

车载晃车的原因分析及整治

阐述了车载添乘仪晃车管理和处理要求,通过分析线路晃车产生的原因和处所,提出了线路晃车整治方法,并总结了偏差整治中的注意事项,实践证明,车载添乘仪的运用提高了工作效率,保证了列车的安全、平稳运行。

缓解快速线路曲线入口结构性晃车问题的探讨

为减小列车由直线进入曲线时车轮对轨道产生的横向冲击力,对曲线入口的结构性晃车问题进行了分析,进而对轮轨游间及相关技术标准进行了讨论,从机车车辆和线路2个方面提出了建议。

道岔晃车原因分析与整治

随着列车运行速度的提高,传统的道岔养修经验和方法已不能适应列车高速运行的需求。在一个时期内,道岔晃车已成为一种常见现象,引起了工务部门的重视。为解决这一问题,经现场调查,从道岔晃车的基本表现形式出发,分析原因,总结经验,寻求整治方法,取得了预期的效果。

大型清筛机晃车的原因分析及应对的措施

论述了大型清筛机晃车的各种故障现象以及发生的原因分析,根据不同的晃车现象提出不同的应对措施,为处理大型清筛机晃车故障提供了一些理论基础、处理方式及实际经验。

快速线路曲线晃车的分析与整正

分析快速行车条件下的曲线晃车问题,总结曲线复合病害的静、动态检查和分析方法,介绍快速行车条件下曲线维修养护方法和复合病害的预防及其整治原则。

动车组低频晃车原因分析及应对措施

针对动车组车轮旋修后发生车体低频横向晃动现象,通过现场调查、数据分析、仿真再现、试验验证,系统研究分析悬挂元件、踏面廓形、钢轨状态及轮轨匹配,识别横向振动特征及发生机理,并提出应对措施。结果表明:基于DIN 5573标准,采用廓形整体向轮缘侧平移的旋修方法,引起踏面接触区域斜率降低,加之与大轨肩斜率的打磨钢轨匹配,导致等效锥度降低至0.023,进而激发车体0.7 Hz一次蛇行运动,即产生晃车现象。据此,建立保持踏面廓形不变,仅针对轮缘廓形进行修复的旋修方法,及钢轨顶部-5~10 mm范围内打磨廓形斜率≤0.043的精细化控制标准,进而保证车轮与钢轨匹配锥度≥0.028,改善了LMA踏面与钢轨的接触关系。同时,完成线路试验,横向振动加速度幅值降低约60%,0.7 Hz能量集中值降低约70%,运行品质良好,有效解决了动车组晃车的问题。

提速道贫晃车原因分析与整治措施

引言。提速道岔结构复杂、零部件多、受冲击力大,易于磨耗、变形造成晃车,直接影响旅客舒适度甚至危及行车安全。长期以来,工区对道岔晃车产生原因认识存在误区,现场查找病害不准,整治效果不明显,岔区晃车现象时有发生。

针对机车低频晃车问题的频变阻尼减振器仿真分析研究

针对某型高速机车车体横向低频晃动问题,提出一种将传统抗蛇行减振器替换为频变阻尼减振器(FSD)的抑制方法.首先,应用Simpack建立该机车动力学模型,从车体振动频域分布对车体横向低频晃动特性进行分析,分析表明车体横向晃动频率在1-2Hz之间;然后,建立频率阀的CFD计算模型和FSD减振器数值简化模型;最后,对比应用传统抗蛇行减振器和FSD抗蛇行减振器的机车横向振动差异,结果表明利用FSD抗蛇行减振器的低频低阻尼特性能显著提高机车一次蛇行稳定性,减小车体低频晃动幅值.在时速160 km/h时,车体横移加速度主频处幅值降低了42%,摇头角加速度主频处幅值降低了37.5%,有效地减小了该机车低频晃车现象.