鐵路線路動(dòng)車(chē)組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)檢測(cè)應(yīng)用研究

王超

【摘要】本文以檢測(cè)鐵路線路動(dòng)車(chē)組動(dòng)力學(xué)性能為基礎(chǔ)，評(píng)價(jià)了鐵路線路動(dòng)車(chē)組運(yùn)行穩(wěn)定度及平穩(wěn)性，簡(jiǎn)要分析了鐵路線路動(dòng)車(chē)組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)檢測(cè)應(yīng)用。希望可以為鐵路線路的新修、整治與養(yǎng)護(hù)提供一定的參考幫助，從而保障我國(guó)鐵路線路運(yùn)行安全，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

【關(guān)鍵詞】鐵路線路動(dòng)車(chē)組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)檢測(cè)應(yīng)用

在進(jìn)行動(dòng)力學(xué)響應(yīng)檢測(cè)的過(guò)程中，鐵路線路動(dòng)車(chē)組作為檢測(cè)試驗(yàn)設(shè)備的主要載體，是整個(gè)鐵路線路動(dòng)態(tài)響應(yīng)中最為直接的作用對(duì)象。在進(jìn)行鐵路線檢測(cè)的過(guò)程中，一旦鐵路線路動(dòng)車(chē)組部分車(chē)輛沒(méi)有維持良好工作狀態(tài)，則極易引起劇烈振動(dòng)，繼而影響部分測(cè)試結(jié)果，使得測(cè)試結(jié)果缺乏真實(shí)性與實(shí)際性。所以，為了提高檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及鐵路線路評(píng)判的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，必須確保鐵路線路動(dòng)車(chē)組能是在保持在良好的技術(shù)狀態(tài)中。

一、測(cè)試的指標(biāo)以及有關(guān)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定度以及平穩(wěn)性是檢驗(yàn)鐵路線路動(dòng)車(chē)組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的兩大指標(biāo)。在此過(guò)程中，需要注意的是：整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，各類(lèi)指標(biāo)必須滿足我國(guó)《客運(yùn)專(zhuān)線鐵路工程竣工驗(yàn)收動(dòng)態(tài)檢測(cè)指導(dǎo)意見(jiàn)》的有關(guān)規(guī)定。

（一）運(yùn)行的穩(wěn)定度

1.脫軌系數(shù)：Q/P≤0.8。

2.輪軸的橫向力指數(shù)：H≤10+P0/3（其中P0為靜軸重）。

3.輪重的減載率：。（當(dāng)時(shí)動(dòng)車(chē)組就會(huì)終止提速）。

4.橫向穩(wěn)定性：當(dāng)動(dòng)車(chē)組構(gòu)架橫向加速度連續(xù)6次或者6次以上達(dá)到極限值時(shí)（其極限值為8～10m/s2），就可以判定該鐵路線路動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架失穩(wěn)，也即是動(dòng)車(chē)組終止提速。

（二）運(yùn)行的平穩(wěn)性

判斷鐵路線路動(dòng)車(chē)組運(yùn)行平穩(wěn)性，需要對(duì)動(dòng)車(chē)組車(chē)體橫向以及垂向的各個(gè)頻段加速度進(jìn)行加權(quán)處理，以此完成動(dòng)車(chē)組橫向及垂向的運(yùn)行平穩(wěn)性（W）指標(biāo)計(jì)算。其中，鐵路線路動(dòng)車(chē)組運(yùn)行平穩(wěn)性（W）等級(jí)判定指標(biāo)為：當(dāng)W≤2.50時(shí)判定為“優(yōu)”；當(dāng)動(dòng)車(chē)組平穩(wěn)性指標(biāo)為在2.50～2.75區(qū)間時(shí)，判定為“良好”；當(dāng)動(dòng)車(chē)組平穩(wěn)性指標(biāo)在2.75～3.00區(qū)間時(shí)，則判定為“合格”。

二、試驗(yàn)結(jié)果

（一）運(yùn)行穩(wěn)定度

通過(guò)對(duì)鐵路線路動(dòng)車(chē)組進(jìn)行動(dòng)力學(xué)響應(yīng)檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)：動(dòng)車(chē)組輪重減載率雖然存在著多次超過(guò)0.80的現(xiàn)象，但由于其都是單峰減載值，并沒(méi)有連續(xù)兩個(gè)或以上的峰值減載超過(guò)0.80的現(xiàn)象出現(xiàn)；動(dòng)車(chē)組內(nèi)輪軸橫向力以及脫軌系數(shù)都沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的限值；動(dòng)車(chē)組構(gòu)架橫向加速度基本符合有關(guān)規(guī)定，轉(zhuǎn)向架也沒(méi)有橫向失穩(wěn)的問(wèn)題出現(xiàn)。所以，可以判定：在本次試驗(yàn)過(guò)程中，鐵路線路動(dòng)車(chē)組運(yùn)行穩(wěn)定度基本合格。由于地鐵線路的長(zhǎng)期運(yùn)作，極易導(dǎo)致動(dòng)車(chē)組內(nèi)輪重減載率單峰值高于0.80的點(diǎn)出現(xiàn)進(jìn)一步的惡化，從而影響地鐵線路運(yùn)行安全，因此，需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢查排除。從對(duì)線路輪重減載率大的特征點(diǎn)進(jìn)行綜合和歸納，可以得知：1.動(dòng)車(chē)組輪重減載率沒(méi)有兩個(gè)或兩個(gè)以上連續(xù)峰值超過(guò)0.80的現(xiàn)象；2.輪重減載率超過(guò)0.80的點(diǎn)大多分布在第三線路區(qū)域內(nèi)。3.動(dòng)車(chē)組輪重減載率超過(guò)0.80的點(diǎn)極少，且最高值都未達(dá)到1.0；4.通過(guò)重復(fù)檢查后發(fā)現(xiàn)，超過(guò)0.80的輪重減載率特征點(diǎn)大多較為固定重復(fù)。由此可以說(shuō)明：通過(guò)檢測(cè)鐵路線路動(dòng)車(chē)組運(yùn)行穩(wěn)定度可以進(jìn)一步檢測(cè)鐵路軌道線路運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于檢測(cè)鐵路軌道線路質(zhì)量有著十分重要的意義。

（二）運(yùn)行平穩(wěn)性

根據(jù)對(duì)線路動(dòng)車(chē)組運(yùn)行平穩(wěn)性分布規(guī)律的分析，可以知道運(yùn)行平穩(wěn)性具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1.平穩(wěn)性較大的點(diǎn)分布較為均勻，大多集中在鐵路線路中特定的區(qū)段；2.雖然動(dòng)車(chē)組內(nèi)多個(gè)平穩(wěn)性點(diǎn)高于2.50，部分點(diǎn)高于2.75，但所有點(diǎn)平穩(wěn)定性指數(shù)并未高于3.0；3.平穩(wěn)性變化分為兩個(gè)區(qū)段，以某一個(gè)區(qū)間為界點(diǎn)，界點(diǎn)左側(cè)的區(qū)段，其平穩(wěn)性大的點(diǎn)數(shù)明顯超過(guò)右側(cè)區(qū)段；4.通過(guò)對(duì)地鐵線路進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)不難發(fā)現(xiàn)，平穩(wěn)性大的點(diǎn)大多較為固定重復(fù)。由此可以說(shuō)明：此地鐵線路平穩(wěn)性雖然個(gè)別區(qū)段檢測(cè)結(jié)果為良好或合格，但線路整體平穩(wěn)性為優(yōu)。此外，通過(guò)檢測(cè)鐵路線路動(dòng)車(chē)組運(yùn)行平穩(wěn)性，可以科學(xué)評(píng)價(jià)地鐵線路整體及局部平穩(wěn)性。

三、鐵路線路動(dòng)車(chē)組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)檢測(cè)應(yīng)用

應(yīng)用鐵路線路動(dòng)車(chē)組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)檢測(cè)可以對(duì)地鐵線路缺陷進(jìn)行查找、診斷。一般情況下，根據(jù)線路缺陷的不同，將其分為顯性缺陷與隱性缺陷兩種。

（一）顯性缺陷

顯性缺陷指的是利用常規(guī)檢測(cè)手段可以查找出的線路缺陷問(wèn)題。如三角坑、非高低不平等。這些缺陷問(wèn)題常常出現(xiàn)在隧道、道岔、以及過(guò)渡段等。

（二）隱性缺陷

隱性缺陷指的是利用常規(guī)檢測(cè)手段很難發(fā)現(xiàn)的線路缺陷問(wèn)題。如，墊板缺失及扣件缺乏緊固力等。這些缺陷問(wèn)題常常出現(xiàn)在垂向剛度不一致等。車(chē)輪在經(jīng)過(guò)有隱性缺陷問(wèn)題的路段時(shí)，會(huì)引起其輪軌間垂向作用力，如果壓力減弱則出現(xiàn)輪重減載現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)輪重減載問(wèn)題時(shí)，首先需要使用常規(guī)手段找出顯性缺陷，排除顯性缺陷后再進(jìn)行隱性缺陷查找。

四、總結(jié)

綜上所述，鐵路線路運(yùn)行安全關(guān)系著我國(guó)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，必須盡力提高鐵路線路檢測(cè)質(zhì)量，提高鐵路線路故障排除及維護(hù)效率。作為檢測(cè)鐵路線路缺陷的重要方法，動(dòng)力學(xué)響應(yīng)檢測(cè)可以檢測(cè)鐵路軌道線路運(yùn)行狀態(tài)，科學(xué)評(píng)價(jià)地鐵線路整體及局部平穩(wěn)性，為鐵路線路的維護(hù)與整改提供充足的數(shù)據(jù)支持，從而有效提高我國(guó)鐵路線路檢測(cè)效率，保障鐵路線路運(yùn)行安全，保護(hù)我國(guó)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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