地铁车辆振动异常问题探讨

摘 要：随着社会经济的不断发展，城市轨道交通的发展也极为迅速，而在此过程中，相关部门对地铁车辆运行的安全性、稳定性也越来越重要，尤其是对地铁车辆振动异常问题的防范工作，更是得到了加强，从而保证地铁车辆的稳定运行。

关键词：地铁车辆；振动异常；行驶路线

前言

近些年来，地铁行业的发展极为迅速，而地铁车辆作为地铁交通的重要组成部分之一，在车辆运行的过程中经常会出现振动异常的问题，不利于地铁列车的稳定运行。通过大量的实践调查发现，现阶段地铁车辆振动的主要来源是地铁自身以及轨道等方面因素，而且，地铁车辆运行的过程中，也经常会因地铁车辆行驶路线以及自身的问题等多方面原因而引发异常振动。对此，必须采取有效地改进措施，文章主要对地铁车辆存在的振动异常问题进行分析。

1 地铁车辆振动的主要来源分析

在城市交通迅速发展的过程中，地铁交通行业的发展也极为迅速。而地铁车辆在运行的过程中，会产生一定的振动，将会给列车运行的稳定性带来一定的影响，甚至会影响到地铁列车的使用寿命[1]。通过大量的实践分析，地铁车辆的振动主要来源于地铁列车车轮对与钢轨之间的相互作用，正常情况下地铁车辆运行振动会很小，并不会对车辆的稳定性造成影响，然而，在车轮与钢轨之间长期作用下，轮轨会发生磨损，甚至有的车辆轮子会出现失圆的现象，也有车轮子发生扁疤，而且，在此过程中钢轨也会因长期的磨损出现波浪型的损耗，在这种条件下运行，地铁车辆与道床、钢轨等之间势必会发生异常振动。另外，通过大量的实践调查发现，地铁车辆异常振动主要分为横向振动和垂向振动两种，其中横向振动主要是由轮轨之间所产生的横向缝隙和地铁车辆车轮在轨道方向水平运行不稳定的情况下而产生的强迫振动现象，而且，在地铁车辆运行惯性的作用下，车辆的车轮运行很可能产生不改变运动方向的情况，造成车辆运行偏移轨道中心线，从而对地铁车辆运行的稳定性造成极大的影响；而垂向振动也可以将其称之为竖向振动，主要是由车轮偏心、轨道不平和轮轨之间所发生的碰撞导致的，垂向振动在地铁车辆运行过程中时有发生，也给地铁车辆运行的稳定性造成一定的影响。

2 造成地铁车辆振动异常的主要因素分析

2.1 地铁车辆行驶路线的因素

地铁是当前城市交通的重要交通工具之一，地铁车辆行驶过程中所产生的振动异常主要受到行驶路线的影响[2]。例如，地铁车辆如果行驶在曲线的轨道上，会产生一种平衡离心力，而如果不能对平衡离心力消除或减小规定范围的话，将会造成车辆运行异常振动的情况，从而影响到乘客的舒适感。另外，低接头如果出现破损、压堆等现象的话，也会增加地铁车辆的冲击力，引起车辆异常振动，如，接头抗压承受能力减弱、接头捣固不实、轨枕失效、轨缝过大、轨头不平等，会增加车辆的垂向振动，从而影响到车辆运行的稳定性。

2.2 地铁车辆自身的因素

除了以上提到的外在因素之外，地铁车辆自身也有很多因素会产生地铁车辆异常振动的现象[3]。例如，在地铁车辆车身结构上，如果车轮的材质不均匀的话，车轮偏心车辆运行过程中就会出现振动的现象；车辆所带的一些辅助设备，如，电气设备、动力设备、空调、牵引电机等，在运行的过程中都会产生一定的振动现象，将会给车辆运行稳定性带来一定的影响。

3 地铁车辆振动的改进措施

3.1 对轨道的改进

通过以上的分析也了解到，地铁车辆在运行过程中所产生的振动异常问题，很多情况下受到轨道的影响，而要解决这类问题，则需要对轨道进行改进[4]。首先，应对地铁车辆运行的实际情况展开分析，在哪些路段容易出现异常振动问题，同时，应了解引起异常振动的主要原因，尤其是轨道设置的不合理，应有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。其次，应对地铁车辆钢轨低接头进行有效的处理，尤其是对一些钢轨焊接部位不平顺的问题，应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，从而有效地减少地铁车辆运行振动，提高车辆运行的稳定性。再次，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。

3.2 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[5]。首先，应结合地铁车辆的实际运行要求，对地铁车辆的制动和牵引的参数进行合理的设置，不断的对地铁进站以及出站的急剧变化所产生的轮轨作用进行改进，避免轮轨作用力给地铁车辆运行的轨道造成一些不良影响，从而有效地保障地铁车辆运行的安全性、可靠性。其次，应对地铁车辆簧的刚度值以及阻尼等系数进行相应的调整，尤其是车辆在垂向振动下以及轨道作用力与转向挂件的弹簧装置设置时，应本着减小车辆运行振动的加速度值的原则选择合理的参数，这样才能有效地减少地铁车辆车厢的振动，给乘客带来一定的舒适感，提升地铁车辆运行的安全性、稳定性。再次，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。

4 结束语

综上所述，随着社会经济的不断发展，人们生活水平在不断提升，对交通质量的要求也越来越高，尤其是地铁车辆运行的舒适性、安全性等，这也将成为人们重点关注的问题。通过大量的实践发现，地铁车辆在日常运行的过程中，异常振动的现象屡见不鲜，对此应展开全面的分析。通过文章对地铁车辆振动异常问题的探讨，作者结合自身多年的工作经验，主要对地铁车辆振动异常的主要来源、引发振动异常的主要因素等进行剖析，同时，也提出了对地铁轨道以及车辆自身等两方面的改进措施，希望文章的分析可以引起相关部门对地铁车辆振动异常问题的重视，以进一步确保地铁车辆运行的安全性、稳定性。

参考文献

[1]张华超，张小栋，曹广忠.路况与地铁车辆振动关系的测试分析研究[J].中国测试，2011，12（3）：153-154.

[2]向俊.机车车辆随机振动分析的有限单元法研究[J].长沙铁道学院学报， 2014，12（4）：114-115.

[3]余志杭，张玉红，戚双星，等.轨道交通荷载模拟研究现状分析[J].佛山科学技术学院学报（自然科学版），2015，3（1）：104-105.

[4]刘卫丰，刘维宁，袁扬，等.地铁列车与道路车辆运行对环境的振动影响现场测试与分析[J].铁道学报，2013，11（5）：115-116.

[5]李磊，张斌，户文成，等.地铁振动测试中谱图异常现象的力学根源分析[J]. 振动、测试与诊断，2012，14（5）：224-225.