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一、地鐵車輛振動異常來源和類型

1.車輛振動異常來源

車輪與鐵軌的磨損是地鐵車輛振動異常的主要來源。地鐵的行駛主要是靠車輪在鐵軌上滑行，這就注定兩者之間會長期發(fā)生磨損，產(chǎn)生一方破壞或者都出現(xiàn)破壞的現(xiàn)象，車輪比較容易更換，鐵軌不容易更換，因而在設(shè)計過程中鐵軌采用硬度較大的材料制成，而車輪硬度稍差，這樣保證了行駛過程中車輪先磨損。隨著地鐵車輛的長期高頻率運行，地鐵車輪逐漸發(fā)生磨損，有的出現(xiàn)失圓的現(xiàn)象，有的出現(xiàn)扁疤現(xiàn)象，原有設(shè)計中的車輪與鐵軌之間的間隙在不斷加大，造成了運行中振動的產(chǎn)生，此時如果不及時更換車輪，也會造成鐵軌出現(xiàn)波浪形的磨損，加大振動異常的產(chǎn)生。

2.地鐵車輛振動異常的類型

（1）橫向振動

橫向振動是最主要的振動，它產(chǎn)生的主要原因是首先是由于車輪和鐵軌之間運行后產(chǎn)生的橫向間隙，再者是由于車輪在鐵軌行駛水平方向運行不夠穩(wěn)定的情況下產(chǎn)生的被迫振動，最后是地鐵車輛在大的慣性力作用下，地鐵車輛的車輪方向不能夠及時的沿鐵軌方向做出調(diào)整，造成了車輛中心偏移軌道中心的現(xiàn)象，帶了地鐵車輛運行穩(wěn)定的隱患。這三種原因都造成了地鐵車輛的橫向振動。

（2）垂向振動

垂向振動也是地鐵振動中的主要振動，它也可以成為豎向振動，。豎向振動的主要原因是由于車輛在行駛過程中發(fā)生車輪偏心、軌道不平，車輪與鐵軌之間接觸發(fā)生碰撞。地鐵中發(fā)生垂向振動，也影響了地鐵的正常運行，給地鐵的運行穩(wěn)定性造成了嚴重的影響。

二、地鐵車輛振動異常的主要原因　

1.地鐵車輛自身制作原因

首先是地鐵在制造過程中有的車輪偏心或者是車輪的材質(zhì)不夠均勻，這都導(dǎo)致了地鐵車輛運行時的不平穩(wěn)性，造成了車輛振動的產(chǎn)生；除此之外，車輛上的一些設(shè)備，如動力設(shè)備，電氣設(shè)備，空調(diào)、牽引電機等在地鐵高速行駛后也會產(chǎn)生一定程度的振動，它們的振動反過來又帶來了地鐵車輛的振動。振動加速度是反應(yīng)車輛振動量的重要指標之一，因此要想了解車輛振動情況，需要在車輛不同的位置安裝振動傳感器，通過振動傳感器檢測出的數(shù)值，進行綜合分析評估，得到車輛振動值的大小。

2.地鐵鐵軌制造原因

（1）鐵軌低接頭原因

兩根鐵軌在連接處發(fā)生低接頭現(xiàn)象，低接頭導(dǎo)致鐵軌發(fā)生壓堆、不同程度的破損及出現(xiàn)馬鞍型狀況的產(chǎn)生，與此同時低接頭處搗鼓不結(jié)實出現(xiàn)空吊板，使得接頭處的承受能力大大減弱，軌枕出現(xiàn)失效、軌縫距離過大，這些都造成了地鐵運行的不穩(wěn)定，導(dǎo)致了地鐵在運行過程中產(chǎn)生振動的現(xiàn)象。

（2）曲線超高原因

地鐵車輛在其高速行駛的過程中，在其曲線彎道處會產(chǎn)生大的離心力，在設(shè)計過程中通調(diào)整兩鐵軌高度來平衡，內(nèi)軌高度不變，外軌高度增加，形成一定的高度差，即所謂的超高。

地鐵行駛通過超高引起的車輛自身重力產(chǎn)生水平分力來抵消彎道行駛的離心力，以實現(xiàn)內(nèi)外兩處鐵軌均勻受力。當鐵軌的垂直磨損基本相等時，車輛離心加速度小，車輛運行平穩(wěn)，乘客感到舒適。當鐵軌安裝后超高不合理時，就會導(dǎo)致彎道處車輛離心力不能完全消除，或者消除過大，引起車輛。

（3）波磨原因

波磨指的是鋼軌軌頭的側(cè)面及頂面因運行中由于磨損產(chǎn)生的波形發(fā)生改變，脫離了原有設(shè)計波形。波磨范圍越大，它帶來的影響也就越大。它不僅導(dǎo)致了鐵軌更換數(shù)量的增加，更換維護費用的增加，還造成了噪音污染，影響了列車的正常提速，促使了列車在運行過程中發(fā)生振動，為列車正常運行帶來了安全隱患。

三、地鐵車輛振動異常的具體解決措施

1.對地鐵車輛自身進行改進

地鐵車輛運行過程中出現(xiàn)的異常振動現(xiàn)象，會給車輛運行的穩(wěn)定性造成極大的影響，而且，通過以上的分析中也了解到地鐵車輛在運行的過程中，受到自身原因的影響，會給車輛運行造成一定程度的振動，而要避免這類問題的發(fā)生，則必須對地鐵車輛的自身進行改進。

（1）合理設(shè)置運行參數(shù)

地鐵運行過程中，車輛制動和牽引參數(shù)的設(shè)置嚴重影響了地鐵運行的平穩(wěn)性，因此要合理對其進行設(shè)置，在符合車輪運行速度的前提下盡量減少制動加速度和開啟加速度，以免造成車輛進站及出站時的急劇變化，導(dǎo)致車輪與鐵軌作用力加大，造成車輪、鐵軌磨損嚴重，最終引起車輛運行不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動異常的現(xiàn)象。

（2）調(diào)整彈簧剛度和阻尼系數(shù)

地鐵車輛彈簧的剛度值、阻尼系數(shù)對地鐵的運行平穩(wěn)、減小振動具有重大的作用，因此應(yīng)該給予及時的、合理的調(diào)整。在車輛處于垂向振動時，對于連接轉(zhuǎn)向掛件的彈簧進行合理的設(shè)置，盡量減小加速度，以最大程度的減小車輛的振動，提升車輛運行的穩(wěn)定性和安全性及乘客的舒適度。

（3）合理調(diào)整車輛運行速度

應(yīng)對地鐵運行的速度進行調(diào)整，尤其是在一些轉(zhuǎn)外的軌道區(qū)域，為了避免因速度過快、輪軌應(yīng)力不集中等問題而引發(fā)的地鐵車輛運行異常振動問題，應(yīng)根據(jù)軌道的實際情況來對車輛的行駛速度進行調(diào)整，切實有效的降低地鐵車輛運行的異常振動現(xiàn)象，從而提高地鐵車輛運行的穩(wěn)定性。

2.針對鐵軌的改進

地鐵在運行過程中不僅受到自身車輛的原因產(chǎn)生振動，鐵軌也是一項引起振動的重要原因，因此需要對地鐵鐵軌進行改進，以減少車輛振動問題的產(chǎn)生。

（1）找出異常振動路段，合理改進施工

地鐵車輛運行的實際情況分析，在哪些路段容易出現(xiàn)異常振動問題，了解引起異常振動的主要原因，針對性的對區(qū)段軌道進行合理的改進，避免地鐵車輛運行過程中所出現(xiàn)的異常振動問題，進一步保障地鐵車輛運行的安全性、可靠性。

（2）合理處理鐵軌低接頭問題

地鐵車輛鋼軌低接頭進行有效的處理，采用自動化鋼軌線上焊修設(shè)備來對其進行處理，從而有效的消除軌道上一些不平順，有效的減少地鐵車輛運行過程中車輪對軌道的沖擊力，減少地鐵車輛運行振動，提高車輛運行穩(wěn)定性。

（3）仔細打磨鐵軌，提高軌道質(zhì)量

應(yīng)加強對軌道的打磨處理，并根據(jù)軌道的實際使用來制定軌道的打磨周期以及打磨時間，尤其是對一些波磨發(fā)展比較快的區(qū)段，應(yīng)適當?shù)目s短打磨周期，有效地消除軌道上的不平順現(xiàn)象，從而減小地鐵車輛運行過程中出現(xiàn)的振動異常問題，提升地鐵車輛運行的安全性、穩(wěn)定性。