鐵路線路動車組動力學響應檢測應用研究

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性能為出發點，對鐵路線路動車組運行穩定性進行評價，并詳細分析鐵路線路動車組動力學響應檢測應用，從而有利于鐵路線路的新修，并為我國鐵路線路的運行安全提供有力的保障。

關鍵詞：車輛振動;動力學;動車組

鐵路線路在動態檢測試驗過程中，通過對動車組的利用實現動力學響應檢測的目的。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定的在線路上運行，并對軌道線路的一系列缺陷進行檢測，將其中存在缺陷的線況以及里程標進行明確，對后續鐵路維護以及養護進行指導。由此可見動車組動力學響應檢測在新建線路聯調聯試及后期運營中占有非常重要的位置。動力學響應檢測過程中動車組占有非常重要的位置，線路動態響應是直接作用于動車組，所以動車組的技術狀態與試驗數據和線路評判結果的準確性有著非常緊密的關系，在檢測鐵路線路的過程中，如果發現動車組部分車輛的狀態慢慢惡化，就會導致振動情況越來越劇烈，有一部分的測試結果與軌道真實水平出現偏差，所以對線路檢測進行試驗的過程中對試驗數據進行準確的判斷以及公平的評價線路是非常關鍵的。

一、 測試指標和評判標準

動力學響應檢測指標包含運行平穩性和運行穩定性兩個方面。

1、 運行穩定性

脫軌系數要小于等于0.8，輪重減載率小于等于0.8，當輪重減載率比0.8大的時候就不再提速。如果構架橫向加速度峰值連續六次以上出現超過8米每秒的時候，判定其結果為轉向架不穩定，從而不再提速。

2、 運行平穩性

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

二、 試驗結果

1、 平行穩定性

以鐵路動力學響應檢測數據為標準，輪軸橫向力和脫軌系數都必須比要求的限值小;輪重減載出現很多次超過0.8的情況，但是這些情況都是單峰減載值，沒有連續出現兩個峰值減載出現0.80的現象;構架橫向加速度也必須與要求相符，轉向架沒有發生橫向失穩的現象，所以在試驗過程中運行穩定性必須與要求相符。

鐵路經過長期運行之后，其輪重減載率單峰值出現比0.80大的情況，就會導致其惡化，因此對其進行檢查并消除是非常重要的。根據線路輪重減載率大的特征點的歸納總結可以發現，動力車組輪重減載率不存在連續兩次以及兩次以上超過0.80的情況，再有第三線路區域中存在大部分輪重減載率超過0.80的點，第三對于超過0.80動車組輪重減載率的點非常少，而且最高值全部沒有達到1.0，第四經過反復檢查得到輪重減載率特征點一般都是固定重復的。由此可見，經過對鐵路線路動車組運行穩定度的檢測，從而對鐵路軌道線路運行狀態進行檢測，這對鐵路軌道線路質量的檢測是非常有意義的。

2、 運行平穩性

從線路動車組運行平穩性分布規律的分析可以得知，運行平穩性具有以下幾個特點，首先平穩性較大的點都是均勻分布的，而且大部分平穩性較大的點都是分布在鐵路線路的特定區段里面;第二動車組內大部分平穩性點比2.50高，有一小部分平穩性點比0.275高但是所有的平穩定性指數都比3.0低;第三平穩性變化分成兩個區段，講某一區間作為界點，這一區間界點的左邊區段的平穩性大的點數要比右邊區段的數量多很多;第四重復檢測地鐵線路后得知平穩性比較大的點一般情況下都是固定重復的。由此可見，這一地鐵線路中個別區段的平穩性檢測結果是合格的，但是整體來說這條地鐵線路的平穩性是優。除此之外，經過對鐵路線路動車組運行平穩性的檢測得知能夠對地鐵線路整體及局部平穩性進行科學的評價。

三、 鐵路線路動車組動力學響應檢測的具體應用

在動力學試驗結果中如果發現輪重減載率和平穩性比較大的點，那么就證明這一線路區段中確實具有一定的問題，尤其是對于輪重減載率比較大的點來說危險性比較高，所以必須將對應線路的缺陷消除，因此找到減載率比較大的點所對應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現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響應檢測應用的利用，能夠達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將其分成顯性缺陷和隱性缺陷。

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常出現在垂向剛度不同的情況下，當線路車輪經過存在隱性缺陷的路段時，就會導致輪軌間的作用力，如果壓力減弱就會發生輪重減載的情況。當輪重減載問題出現的時候，首先就應該利用常規手段將顯性缺陷查找出來，當找到顯性缺陷之后再繼續查詢線路中的隱性缺陷，輪重減載率大的點有時候是多種線路缺陷造成的，所以應該對其采取綜合排查的方法，根據線路測試結果得知輪重減載率比較大的點大部分存在于隧道里面，維修人員在檢查現場的時候發現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行調整的方法，對線路進行打磨，從而實現減少輪重減載率的目的。

四、結束語

鐵路線路的運行安全與我國廣大人民群眾的生命財產安全有著非常緊密的聯系，因此必須將鐵路線路檢測質量提高上來，并將鐵路線路排除故障以及維護效率提升上來。動力學響應檢測是檢測鐵路線路缺陷時最重要的方法，因此這一方法能夠對鐵路軌道線路的運行狀態進行檢測，對地鐵線路整體的平穩性以及局部平穩性進行科學的評價，同時也是鐵路線路的整改和維護提供了有力的支持，從而將我國鐵路線路檢測效率提升上來，為鐵路線路的運行安全提供有力的保障，也是對我國廣大人民群眾的財產安全的一種保障，使我國經濟能夠獲得可持續發展。

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（作者單位：中國鐵路上海局集團有限公司杭州工務段）