铁道客车车辆转向架检修与平稳性的关系

侯少春

摘要 文章以现场实例分析为基础，通过对铁道车辆转向架的轮对轴箱装置、减振装置和摇枕装置常见故障的成因进行分析，得出转向架各部件的检修质量与车辆运行平稳性之间的关系。综合各影响因素，得出铁道客车车辆转向架检修质量对运行平稳性有直接的影响。

关键词 铁道车辆;轮对轴箱装置;减振装置;摇枕装置

中图分类号 U297 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）05-0061-03

0 引言

旅客乘坐舒适度是现代铁路运营的重要指标，车辆部门对旅客乘坐过程中反馈的车辆振动过大、激振、颤振等情况也极为重视，并在不断地探索振动产生的原因，探究故障检查处理机制，保证车辆的安全运行，保障旅客的乘坐舒适。旅客的乘坐舒适度和车辆的运行平稳性是相互关联的概念，该文就车辆转向架的检修质量对车辆平稳性的影响进行展述。

1 车辆运行平稳性

对于狭义的乘坐舒适度仅限于与轨道状态有关的车辆振动而引起的人体感受。车辆在运行中产生的各种振动，影响旅客乘坐的舒适性和装运货物的完整性。引起车辆系统振动的因素有多种，具体情况见表1所示[1]。

列车运行中产生振动引起的运行不平稳是旅客乘坐不舒适的重要来源，转向架检修不到位引起的振动又是列车振动的主要产生因素。为了使车辆具有良好的运行平稳性和舒适性，铁道客车车辆一般采用两级悬挂系统，即轴箱悬挂和中央悬挂。轴箱悬挂主要使车辆系统具有优良的运行稳定性，中央悬挂主要是保持车辆系统具有优良的乘坐舒适性。该两级悬挂系统对车辆动力性能的影响和贡献并不是完全独立的，轴箱悬挂对车辆系统的乘坐舒适性有一定的影响，而中央悬挂对系统运行稳定性也有一定的影响。

2 轮对轴箱装置检修与舒适性

2.1 轮对轴箱装置的组成及故障分析

客车车辆轮对轴箱装置主要由轮对、轴箱、轴簧等组成。[2]车轮的故障主要有踏面擦伤、剥离（如图1）和失圆。踏面擦伤是由于车辆运行过程中抱闸过紧，使车轮在钢轨上滑行，导致踏面局部被磨成平面;踏面失圆是由于车轮局部材质过软，在运行中与钢轨挤压而成的，导致车轮圆心偏移，轮形变成了椭圆;踏面剥离是由于车轮材质不良，在车轮与钢轨多次挤压作用下发生的疲劳破坏。

2.2 轮对轴箱装置检修质量与舒适性关系

踏面擦伤和踏面剥离会加剧车辆运行时的振动，影响旅客的乘坐舒适性。踏面失圆会使车辆运行时产生周期性振动，甚至会产生应激共振，影响乘客的舒适性。车轮踏面擦伤、剥离和失圆的检修限度见表2。

在日常检查中，踏面擦伤、剥离通过锤敲、目视可以检查判断其限度是否达到运行限度。但是踏面失圆无法用常规方法进行检查，这种情况就需利用数字技术。如：2020年6月18日，K286次组中YZ25G352268车辆振动剧烈，入库后检查无踏面擦伤和剥离情况，使用不落轮镟床标定发现第6位轮径向跳动量超标，换轮处理后振动情况消失。通过分析得知，在无可视车轮故障的情况下，须通过数字技术来对一些隐性参数进行标定，对接近限度的参数通过踏面修形、修复等手段使参数恢复到正常范围。

通过对轮对轴箱装置故障成因和现场实例综合分析可知，轮对轴箱装置的检修质量直接影响车辆振动的激源，不良的车轮状态会产生自振、颤振等不良的运行情况，进而增加了车辆的振动来源，影响旅客的乘坐舒适性。

3 减振装置检修与舒适性

3.1 减振装置的组成及故障分析

客车车辆转向架的减振装置主要由弹簧和油压减振器组成，对车辆运行的平稳性起着非常重要的作用[3]。客车车辆用弹簧分为螺旋钢弹簧、空气弹簧、橡胶弹簧等，油压减振器可分为垂向油压减振器、横向油压减振器、抗蛇行油壓减振器等。

弹簧的主要故障形式有裂损（如图2）、衰弱、腐蚀及磨损等。弹簧的裂纹和折断故障一般发生于上（或下）支撑圈的连接处，该处的弹簧所受的扭转力矩和剪切力矩的合作用应力最大。油压减振器的主要故障形式有漏（渗）油、筒体脱断等。油压减振器经过长时间应用，密封圈老化，液压油发生渗漏，使减振器的减振效果减弱，随着渗漏的加剧，减振器失去减振效果即变成了刚性连接，当遇到冲击时就会发生活塞杆的折断，导致筒体脱断。

3.2 减振装置检修质量与舒适性关系

减振装置作用不良甚至失效会使车辆振动的衰减机制减弱失效，影响旅客乘坐舒适性[4]。减振装置的检修限度见表3。

在日常检查中，弹簧裂损因一般发生簧圈内侧位置较为隐蔽不易发现;减振器轻微漏（渗）油的初期因其为高价配件且部分大修油压减振器因注油过量在装车初期会出现正常的渗油情况，一般不会立即进行更换处理。但这就造成了部分油压减振器液压油漏光减振失效甚至筒体脱断的情况。如：2019年3月27日，K285次日常检查时发现组内YW25G679019车辆第2位油压减振器的筒体脱断（如图3）。2019年10月22日，K877次日常检查时发现组内CA25G889367车辆第1位油压减振器筒体脱断。通过分析发现：减振器的筒体均有不同程度的漏油和摩擦痕迹，这就要求我们在日常检修过程中，着重对有漏油情况的车辆进行重点关注，避免出现油压减振器失效甚至折断脱落的情况。

通过对减振装置故障成因和现场实例综合分析可知，减振装置的检修质量直接影响着转向架对车辆振动的衰减作用强度，良好的减振装置状态可以很好地降低车辆振动，进而提供良好的乘坐舒适性。

4 摇枕装置检修与舒适性

4.1 摇枕装置的组成及故障分析

客车车辆转向架的摇枕装置主要由摇枕、弹簧托梁、横向减振器、牵引拉杆、摇枕弹簧等组成。摇枕装置的主要故障形式有托梁弯曲变形（如图4）、摇枕与侧梁碰撞、牵引拉杆螺栓松动等。车辆部件材质刚度不足或受到过大的冲击载荷后会发生弯曲变形。经过长时间应用，横向减振器可能会发生松脱或橡胶堆失效，会使摇枕在左右偏移过程中与构架侧梁发生接触，如果车辆横向偏移量过大就会导致摇枕与构架侧梁发生碰撞。在不断地运行振动冲击作用下，紧固螺母会发生松动，如不及时进行紧固处理，螺母会发生松脱，最终导致定位作用失效。

4.2 摇枕装置检修质量与舒适性关系

摇枕装置作用不良会使车辆车体发生偏移加剧车辆振动，安装在摇枕上的横向减振器失效后会使摇枕与构架侧梁在运行中发生碰撞，影响旅客的乘坐舒适性，严重时会使摇枕或构架侧梁发生裂损，危及车辆的运行安全。摇枕装置的检修限度见表4。

在日常检查中，摇枕装置各部件所处位置较为隐蔽，不易进行检查。横向减振器安装位置位于构架侧梁与摇枕之间，空间狭小且光线不足，难以准确判断间隙、部件状态。一般都是发现摇枕、弹簧托梁或构架侧梁上有撞击痕迹后，再对处于狭小空间的部件进行进一步的检查。如：2019年10月8日，K875次组内YZ25G679039车辆第2位转向架振动大。入库检查发现，该车第2位转向架构架侧梁止挡板厚度为15 mm，摇枕与构架侧梁抗磨情况严重（如图5），且摇枕弹簧与构架侧梁抗磨。通过分析可知，横向缓冲器与构架间隙过大或过小均会影响摇枕的偏移，如不及时进行处置就会影响其上的部件配置。

通过对摇枕装置故障成因和现场实例综合分析可知，摇枕装置的检修质量直接影响车辆振动的激源，不良的摇枕装置状态会产生撞击情况，进而增加了车辆的振动来源。另外，还会进一步影响其上部件的配置关系，衰减部件的减振效果，影响旅客的乘坐舒适性。

5 结语

我国铁道车辆转向架的检修质量对铁道车辆的运行平稳性的影响是至关重要的，良好的检修质量不仅可以降低振动的频率和幅度，还可以减少振动激源。在进行检修时，应建立完善的检修管理机制，综合运用现有技术和数字技术，提升检修作业人员的综合素质，保证检修质量、提升运行品质，确保我国铁道车辆能够安全、平稳地运行，给旅客提供优良的乘坐舒适度。

参考文献

[1]任尊松 .车辆动力学基础[M] .北京：中国铁道出版社，  2014： 14 .

[2]铁路职工岗位培训教材编审委员会 .客车检车员[M].北京：中国铁道出版社，  2016： 78+85 .

[3]机车车辆油压减振器： TB/T 1491—2015[S] .北京：中国铁道出版社，  2015 .

[4]机车车辆转向架 客车转向架： TB/T 1490—2017[S] .北京：中國铁道出版社， 2017 .