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一、地鐵車輛振動(dòng)異常來源和類型

1.車輛振動(dòng)異常來源

車輪與鐵軌的磨損是地鐵車輛振動(dòng)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(huì)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(jì)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(yùn)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(jì)中的車輪與鐵軌之間的間隙在不斷加大，造成了運(yùn)行中振動(dòng)的產(chǎn)生，此時(shí)如果不及時(shí)更換車輪，也會(huì)造成鐵軌出現(xiàn)波浪形的磨損，加大振動(dòng)異常的產(chǎn)生。

2.地鐵車輛振動(dòng)異常的類型

（1）橫向振動(dòng)

橫向振動(dòng)是最主要的振動(dòng)，它產(chǎn)生的主要原因是首先是由于車輪和鐵軌之間運(yùn)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(yùn)行不夠穩(wěn)定的情況下產(chǎn)生的被迫振動(dòng)，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(shí)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(yùn)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(dòng)。

（2）垂向振動(dòng)

垂向振動(dòng)也是地鐵振動(dòng)中的主要振動(dòng)，它也可以成為豎向振動(dòng)，。豎向振動(dòng)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(dòng)，也影響了地鐵的正常運(yùn)行，給地鐵的運(yùn)行穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重的影響。

二、地鐵車輛振動(dòng)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(yùn)行時(shí)的不平穩(wěn)性，造成了車輛振動(dòng)的產(chǎn)生；除此之外，車輛上的一些設(shè)備，如動(dòng)力設(shè)備，電氣設(shè)備，空調(diào)、牽引電機(jī)等在地鐵高速行駛后也會(huì)產(chǎn)生一定程度的振動(dòng)，它們的振動(dòng)反過來又帶來了地鐵車輛的振動(dòng)。振動(dòng)加速度是反應(yīng)車輛振動(dòng)量的重要指標(biāo)之一，因此要想了解車輛振動(dòng)情況，需要在車輛不同的位置安裝振動(dòng)傳感器，通過振動(dòng)傳感器檢測(cè)出的數(shù)值，進(jìn)行綜合分析評(píng)估，得到車輛振動(dòng)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(shí)低接頭處搗鼓不結(jié)實(shí)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(yùn)行的不穩(wěn)定，導(dǎo)致了地鐵在運(yùn)行過程中產(chǎn)生振動(dòng)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(huì)產(chǎn)生大的離心力，在設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)內(nèi)外兩處鐵軌均勻受力。當(dāng)鐵軌的垂直磨損基本相等時(shí)，車輛離心加速度小，車輛運(yùn)行平穩(wěn)，乘客感到舒適。當(dāng)鐵軌安裝后超高不合理時(shí)，就會(huì)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(yùn)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(jì)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(hù)費(fèi)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(yùn)行過程中發(fā)生振動(dòng)，為列車正常運(yùn)行帶來了安全隱患。

三、地鐵車輛振動(dòng)異常的具體解決措施

1.對(duì)地鐵車輛自身進(jìn)行改進(jìn)

地鐵車輛運(yùn)行過程中出現(xiàn)的異常振動(dòng)現(xiàn)象，會(huì)給車輛運(yùn)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(yùn)行的過程中，受到自身原因的影響，會(huì)給車輛運(yùn)行造成一定程度的振動(dòng)，而要避免這類問題的發(fā)生，則必須對(duì)地鐵車輛的自身進(jìn)行改進(jìn)。

（1）合理設(shè)置運(yùn)行參數(shù)

地鐵運(yùn)行過程中，車輛制動(dòng)和牽引參數(shù)的設(shè)置嚴(yán)重影響了地鐵運(yùn)行的平穩(wěn)性，因此要合理對(duì)其進(jìn)行設(shè)置，在符合車輪運(yùn)行速度的前提下盡量減少制動(dòng)加速度和開啟加速度，以免造成車輛進(jìn)站及出站時(shí)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(yán)重，最終引起車輛運(yùn)行不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動(dòng)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(duì)地鐵的運(yùn)行平穩(wěn)、減小振動(dòng)具有重大的作用，因此應(yīng)該給予及時(shí)的、合理的調(diào)整。在車輛處于垂向振動(dòng)時(shí)，對(duì)于連接轉(zhuǎn)向掛件的彈簧進(jìn)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(dòng)，提升車輛運(yùn)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(yùn)行速度

應(yīng)對(duì)地鐵運(yùn)行的速度進(jìn)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(yùn)行異常振動(dòng)問題，應(yīng)根據(jù)軌道的實(shí)際情況來對(duì)車輛的行駛速度進(jìn)行調(diào)整，切實(shí)有效的降低地鐵車輛運(yùn)行的異常振動(dòng)現(xiàn)象，從而提高地鐵車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.針對(duì)鐵軌的改進(jìn)

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

（1）找出異常振動(dòng)路段，合理改進(jìn)施工

地鐵車輛運(yùn)行的實(shí)際情況分析，在哪些路段容易出現(xiàn)異常振動(dòng)問題，了解引起異常振動(dòng)的主要原因，針對(duì)性的對(duì)區(qū)段軌道進(jìn)行合理的改進(jìn)，避免地鐵車輛運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的異常振動(dòng)問題，進(jìn)一步保障地鐵車輛運(yùn)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(jìn)行有效的處理，采用自動(dòng)化鋼軌線上焊修設(shè)備來對(duì)其進(jìn)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(yùn)行過程中車輪對(duì)軌道的沖擊力，減少地鐵車輛運(yùn)行振動(dòng)，提高車輛運(yùn)行穩(wěn)定性。

（3）仔細(xì)打磨鐵軌，提高軌道質(zhì)量

應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軌道的打磨處理，并根據(jù)軌道的實(shí)際使用來制定軌道的打磨周期以及打磨時(shí)間，尤其是對(duì)一些波磨發(fā)展比較快的區(qū)段，應(yīng)適當(dāng)?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(yùn)行過程中出現(xiàn)的振動(dòng)異常問題，提升地鐵車輛運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。