地铁车辆振动异常问题解析

地铁车辆振动异常问题解析

何齐

南京浦镇科技实业有限公司南京210000

摘要：近些年来，我国城市基础建设不断发展，桥梁、公路、高铁、地铁大力建设，给人们的出行带来了极大的便利。其中地铁项目是一项惠民工程，它具有很多优点，例如速度快、运行平稳、价格低廉、不会出现拥堵等等，是上班族首选的交通设施。然而随着地铁的长期运行，会出现车辆振动问题，这严重的影响了地铁的运行效果，给人们的出行安全带来了隐患，因此要对地铁车辆振动异常问题进行详细的分析，找出合理的方法对其进行解决。

关键词：地铁；车辆；振动

一、地铁车辆振动异常来源和类型

经过大量的实践分析总结，找到地铁车辆振动异常的主要来源和振动异常的类型。

1.1车辆振动异常来源

车轮与铁轨的磨损是地铁车辆振动异常的主要来源。地铁的行驶主要是靠车轮在铁轨上滑行，这就注定两者之间会长期发生磨损，产生一方破坏或者都出现破坏的现象，车轮比较容易更换，铁轨不容易更换，因而在设计过程中铁轨采用硬度较大的材料制成，而车轮硬度稍差，这样保证了行驶过程中车轮先磨损。随着地跌车辆的长期高频率运行，地铁车轮逐渐发生磨损，有的出现失圆的现象，有的出现扁疤现象，原有设计中的车轮与铁轨之间的间隙在不断加大，造成了运行中振动的产生，此时如果不及时更换车轮，也会造成铁轨出现波浪形的磨损，加大振动异常的产生。

1.2地铁车辆振动异常的类型

通过实践分析总结，我们发现地铁车辆异常振动主要有两种表现类型，一种是横向振动，另一种是垂向振动。

1.2.1横向振动

横向振动是最主要的振动，它产生的主要原因是首先是由于车轮和铁轨之间运行后产生的横向间隙，再者是由于车轮在铁轨行驶水平方向运行不够稳定的情况下产生的被迫振动，最后是地铁车辆在大的惯性力作用下，地铁车辆的车轮方向不能够及时的沿铁轨方向做出调整，造成了车辆中心偏移轨道中心的现象，带了地铁车辆运行稳定的隐患。这三种原因都造成了地跌车辆的横向振动。

1.2.2垂向振动

垂向振动也是地铁振动中的主要振动，它也可以成为竖向振动，。竖向振动的主要原因是由于车辆在行驶过程中发生车轮偏心、轨道补平，车轮与铁轨之间接触发生碰撞。地跌中发生垂向振动，也影响了地铁的正常运行，给地铁的运行稳定性造成了严重的影响。

二、地铁车辆振动异常的主要原因

1、地铁车辆自身制作原因

首先是地铁在制造过程中有的车轮偏心或者是车轮的材质不够均匀，这都导致了地跌车辆运行时的不平稳性，造成了车辆振动的产生；除此之外，车辆上的一些设备，如动力设备，电气设备，空调、牵引电机等在地跌高速行驶后也会产生一定程度的振动，它们的振动反过来又带来了地铁车辆的振动。振动加速度是反应车辆振动量的重要指标之一，因此要想了解车辆振动情况，需要在车辆不同的位置安装振动传感器，通过振动传感器检测出的数值，进行综合分析评估，得到车辆振动值的大小。

2、地铁铁轨制造原因

2.1铁轨低接头原因

两根铁轨在连接处发生低接头现象，低接头导致铁轨发生压堆、不同程度的破损及出现马鞍型状况的产生，与此同时低接头处捣鼓不结实出现空吊板，使得接头处的承受能力大大减弱，轨枕出现失效、轨缝距离过大，这些都造成了地铁运行的不稳定，导致了地铁在运行过程中产生振动的现象。

2.2.2曲线超高原因

地铁车辆在其高速行驶的过程中，在其曲线弯道处会产生大的离心力，在设计过程中通调整两铁轨高度来平衡，内轨高度不变，外轨高度增加，形成一定的高度差，即所谓的超高。

地铁行驶通过超高引起的车辆自身重力产生水平分力来抵消弯道行驶的离心力，以实现内外两处铁轨均匀受力。当铁轨的垂直磨损基本相等时，车辆离心加速度小，车辆运行平稳，乘客感到舒适。当铁轨安装后超高不合理时，就会导致弯道处车辆离心力不能完全消除，或者消除过大，引起车辆。

2.2.3波磨原因

波磨指的是钢轨轨头的侧面及顶面因运行中由于磨损产生的波形发生改变，脱离了原有设计波形。波磨范围越大，它带来的影响也就越大。它不仅导致了铁轨更换数量的增加，更换维护费用的增加，还造成了噪音污染，影响了列出的正常提速，促使了列车在运行过程中发生振动，为列车正常运行带来了安全隐患。

三、地铁车辆振动异常的具体解决措施

1、对地铁车辆自身进行改进

地铁车辆运行过程中出现的异常振动现象，会给车辆运行的稳定性造成极大的影响，而且，通过以上的分析中也了解到地铁车辆在运行的过程中，受到自身原因的影响，会给车辆运行造成一定程度的振动，而要避免这类问题的发生，则必须对地铁车辆的自身进行改进。

1.1合理设置运行参数

地铁运行过程中，车辆制动和牵引参数的设置严重影响了地铁运行的平稳性，因此要合理对其进行设置，在符合车轮运行速度的前提下尽量减少制动加速度和开启加速度，以免造成车辆进站及出站时的急剧变化，导致车轮与铁轨作用力加大，造成车轮、铁轨磨损严重，最终引起车辆运行不平稳，产生振动异常的现象。

1.2调整弹簧刚度和阻尼系数

地铁车辆弹簧的刚度值、阻尼系数对地铁的运行平稳、减小振动具有重大的作用，因此应该给予及时的、合理的调整。在车辆处于垂向振动时，对于连接转向挂件的弹簧进行合理的设置，尽量减小加速度，以最大程度的减小车辆的振动，提升车辆运行的稳定性和安全性及乘客的舒适度。

1.3合理调整车辆运行速度

应对地铁运行的速度进行调整，尤其是在一些转外的轨道区域，为了避免因速度过快、轮轨应力不集中等问题而引发的地铁车辆运行异常振动问题，应根据轨道的实际情况来对车辆的行驶速度进行调整，切实有效的降低地铁车辆运行的异常振动现象，从而提高地铁车辆运行的稳定性。

2、对地铁铁轨的改进

地跌在运行过程中不仅受到自身车辆的原因产生振动，铁轨也是一项引起振动的重要原因，因此需要对地铁铁轨进行改进，以减少车辆振动问题的产生。

2.1找出振动路段，合理改进施工

地铁车辆运行的实际情况分析，在哪些路段容易出现异常振动问题，了解引起异常振动的主要原因，针对性的对区段轨道进行合理的改进，避免地铁车辆运行过程中所出现的异常振动问题，进一步保障地铁车辆运行的安全性、可靠性。

2.2合理处理铁轨低接头问题

地铁车辆钢轨低接头进行有效的处理，采用自动化钢轨线上焊修设备来对其进行处理，从而有效的消除轨道上一些不平顺，有效的减少地铁车辆运行过程中车轮对轨道的冲击力，减少地铁车辆运行振动，提高车辆运行稳定性。

2.3仔细打磨铁轨，提高轨道质量

应加强对轨道的打磨处理，并根据轨道的实际使用来制定轨道的打磨周期以及打磨时间，尤其是对一些波磨发展比较快的区段，应适当的缩短打磨周期，有效地消除轨道上的不平顺现象，从而减小地铁车辆运行过程中出现的振动异常问题，提升地铁车辆运行的安全性、稳定性。

结语：综上所述，通过本文对地铁车辆振动异常来源、原因和解决措施的阐述，是我们了解到地铁振动异常带来的巨大影响，我们应该积极的采取措施对其进行解决。在施工过程中一定要严格按照施工规范进行，做好加固措施和隔振措施，使地铁运行更加平稳，让地铁为百姓出行带来更多福利。

参考文献：

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