贵广高速铁路动车组车体异常晃动原因分析及治理

针对贵广(贵阳—广州)高速铁路某型动车组服役过程中出现严重车体异常晃动的问题,通过对晃车区段线路钢轨廓形、车轮踏面的几何尺寸进行测量,结合晃车时车体横向振动加速度的测试结果,研究晃车原因,提出整治措施,并对整治效果进行测试验证。结果表明:车轮踏面磨耗位置异常,导致轮轨匹配等效锥度和接触角差偏低,激发了车体的下心滚摆模态,引起动车组发生一次蛇行,车体出现异常晃动;车轮踏面镟修、更换车轮踏面研磨子后,车轮踏面磨耗区域趋于正常,轮对接触角差未出现正负交替现象,轮对踏面对中能力得到较大提升,横向平稳性及舒适度得到极大改善,较好地解决了该型动车组车体异常晃动的问题。

铁道车辆异常晃动问题研究

针对铁道车辆在运营中出现的异常晃动问题,根据轮轨接触理论,利用等效锥度以及轮轨接触几何参数的变化,从车辆和钢轨两个方面分析车辆晃动的根本原因。根据测试结果,车轮踏面位置镟修过于平缓、钢轨轨头过度打磨都会导致轮轨匹配等效锥度降低,接触位置集中在钢轨顶部,与正常轮轨接触关系差异较大,转向架蛇行频率偏低,通过悬挂装置传递到车体,引起车体悬挂模态共振。

衡柳线动车组车体异常晃动问题研究

针对衡柳线部分运营动车组出现的车体晃动问题,项目组添乘了衡柳线运营动车组,定位出车体晃动区段,并对轮轨匹配关系进行测试与分析。通过将实测到的车轮踏面廓型和钢轨廓型数据导入仿真软件,仿真分析发现引起衡柳线晃车的主要原因为钢轨的过打磨导致旋修后车轮踏面与钢轨接触关系恶劣,引起了车体1～2Hz的低频晃动。通过对钢轨重新打磨,建立工务、车辆联合沟通机制,解决了衡柳线晃车问题。

煤浆槽搅拌器异常晃动分析处理与优化

针对水煤浆气化工艺煤浆制备单元中大煤浆槽搅拌器异常晃动的问题,从搅拌器的运行状态、设计选型、同类设备对比等方面进行了分析论证。结果发现,搅拌器机型与煤浆槽几何尺寸的不匹配,是导致大量煤浆沉积继而引发搅拌器异常晃动的根本原因。为了维持生产的连续性,采取了在煤浆槽底部通入压缩空气进行扰动的应急措施,同时提出了对搅拌器进行重新设计选型的优化升级方案。

铁道车辆车体横向低频异常晃动探究

某些地铁车辆在运行过程中会发生横向低频异常晃动。为探究其原因,对车辆系统各振动模态进行分析。根据欧氏贴进度的定义,追踪各模态随速度变化的规律,并将相似的振动模态进行自动识别和追踪。车辆系统的2种模态在某速度下,当其欧氏贴进度为1时,可能发生共振现象从而造成晃车现象。借助耦合度概念来判断发生车辆系统共振的强弱,耦合度大时,共振现象明显。优化车辆相关参数,降低耦合度,从而消除车辆发生低频异常晃动的现象。

运营期普速铁路曲线区段异常晃车影响因素研究

为分析某运营期普速铁路160 km/h速度等级曲线区段的异常晃车问题,对晃车区段的轮轨廓形进行测量,分析了晃车区段的实测车体加速度与轨道几何不平顺数据的时频特征,进一步建立了车辆-有砟轨道耦合动力学仿真模型,采用试验研究和仿真计算相结合的方式研究了轮轨匹配特性和欠过超高状态对曲线区段车辆横向稳定性的影响。结果表明:异常晃车曲线区段车体横向加速度较大,存在明显周期性振动,车体横向加速度振动空间频率为0.024 m^(-1),对应波长为42 m;晃车曲线区段内外股钢轨廓形对称性差,外股钢轨轨顶面和轨距角处磨耗更严重,与实测车轮廓形匹配时轮轨接触点在轨顶面上更为集中;与采用LM&CHN60廓形相比,采用实测轮轨廓形通过曲线时的轮对横移量更大,轮对和转向架周期性振动更明显,周期性振动空间频率为0.024 m^(-1),与异常晃车频率相同;运行速度为60 km/h时的轮轴横向力显著增加,运行速度为160 km/h时的脱轨系数和轮重减载率显著增加;在曲线半径为5000 m,超高为25 mm条件下,车辆以60 km/h和160 km/h的运行速度通过曲线时分别属于严重过超高和欠超高状态,车体横向加速度振动频率与转向架蛇行运动和车轮蛇行运动频率接近,显著影响了车辆通过曲线时的动力响应;运行速度为120 km/h时曲线区段车辆动力响应整体较小,由此可见适当的欠超高有助于提升车辆曲线通过能力;由于曲线参数的限制,建议优先采用降速通过的方式减小车辆通过该段曲线时的车辆动力响应,同时通过改善轮轨匹配关系进一步提升车辆曲线通过能力。

基于轮轨接触分析的广义横向不平顺研究

铁道车辆在轨道几何不平顺激扰作用下会产生车体晃动,严重时影响乘坐舒适性和行车安全。对车辆晃动问题进行深入研究后,发现除了传统定义的轨向、高低、轨距等轨道几何不平顺之外,诸如钢轨不均匀磨耗、轨底坡变化等其他形式参数的改变也会对车辆系统产生激扰,造成车辆异常晃动。为研究钢轨廓形变化等因素对车辆系统的激扰作用,将轮轨系统视为整体并进行轮轨接触分析,基于对轮对平衡位置的研究,提出了考虑多种激扰综合作用下广义不平顺的定义以及定量计算方法。基于该方法可量化分析不均匀磨耗和轨底坡变化等因素对车辆的激扰,解释并指导解决部分类型车辆异常晃动问题。