铁路线路动车组动力学响应检测应用研究

王超

【摘要】本文以检测铁路线路动车组动力学性能为基础，评价了铁路线路动车组运行稳定度及平稳性，简要分析了铁路线路动车组动力学响应检测应用。希望可以为铁路线路的新修、整治与养护提供一定的参考帮助，从而保障我国铁路线路运行安全，保护人民生命财产安全。

【关键词】铁路线路动车组动力學响应检测应用

在进行动力学响应检测的过程中，铁路线路动车组作为检测试验设备的主要载体，是整个铁路线路动态响应中最为直接的作用对象。在进行铁路线检测的过程中，一旦铁路线路动车组部分车辆没有维持良好工作状态，则极易引起剧烈振动，继而影响部分测试结果，使得测试结果缺乏真实性与实际性。所以，为了提高检测试验数据以及铁路线路评判的科学性与准确性，必须确保铁路线路动车组能是在保持在良好的技术状态中。

一、测试的指标以及有关评判标准

运行状态的稳定度以及平稳性是检验铁路线路动车组动力学响应的两大指标。在此过程中，需要注意的是：整个试验过程中，各类指标必须满足我国《客运专线铁路工程竣工验收动态检测指导意见》的有关规定。

（一）运行的稳定度

1.脱轨系数：Q/P≤0.8。

2.轮轴的横向力指数：H≤10+P0/3（其中P0为静轴重）。

3.轮重的减载率：。（当时动车组就会终止提速）。

4.横向稳定性：当动车组构架横向加速度连续6次或者6次以上达到极限值时（其极限值为8～10m/s2），就可以判定该铁路线路动车组转向架失稳，也即是动车组终止提速。

（二）运行的平稳性

判断铁路线路动车组运行平稳性，需要对动车组车体横向以及垂向的各个频段加速度进行加权处理，以此完成动车组横向及垂向的运行平稳性（W）指标计算。其中，铁路线路动车组运行平稳性（W）等级判定指标为：当W≤2.50时判定为“优”；当动车组平稳性指标为在2.50～2.75区间时，判定为“良好”；当动车组平稳性指标在2.75～3.00区间时，则判定为“合格”。

二、试验结果

（一）运行稳定度

通过对铁路线路动车组进行动力学响应检测可以发现：动车组轮重减载率虽然存在着多次超过0.80的现象，但由于其都是单峰减载值，并没有连续两个或以上的峰值减载超过0.80的现象出现；动车组内轮轴横向力以及脱轨系数都没有达到规定的限值；动车组构架横向加速度基本符合有关规定，转向架也没有横向失稳的问题出现。所以，可以判定：在本次试验过程中，铁路线路动车组运行稳定度基本合格。由于地铁线路的长期运作，极易导致动车组内轮重减载率单峰值高于0.80的点出现进一步的恶化，从而影响地铁线路运行安全，因此，需要及时对其进行检查排除。从对线路轮重减载率大的特征点进行综合和归纳，可以得知：1.动车组轮重减载率没有两个或两个以上连续峰值超过0.80的现象；2.轮重减载率超过0.80的点大多分布在第三线路区域内。3.动车组轮重减载率超过0.80的点极少，且最高值都未达到1.0；4.通过重复检查后发现，超过0.80的轮重减载率特征点大多较为固定重复。由此可以说明：通过检测铁路线路动车组运行稳定度可以进一步检测铁路轨道线路运行状态，对于检测铁路轨道线路质量有着十分重要的意义。

（二）运行平稳性

根据对线路动车组运行平稳性分布规律的分析，可以知道运行平稳性具有以下几个特点：1.平稳性较大的点分布较为均匀，大多集中在铁路线路中特定的区段；2.虽然动车组内多个平稳性点高于2.50，部分点高于2.75，但所有点平稳定性指数并未高于3.0；3.平稳性变化分为两个区段，以某一个区间为界点，界点左侧的区段，其平稳性大的点数明显超过右侧区段；4.通过对地铁线路进行重复检测不难发现，平稳性大的点大多较为固定重复。由此可以说明：此地铁线路平稳性虽然个别区段检测结果为良好或合格，但线路整体平稳性为优。此外，通过检测铁路线路动车组运行平稳性，可以科学评价地铁线路整体及局部平稳性。

三、铁路线路动车组动力学响应检测应用

应用铁路线路动车组动力学响应检测可以对地铁线路缺陷进行查找、诊断。一般情况下，根据线路缺陷的不同，将其分为显性缺陷与隐性缺陷两种。

（一）显性缺陷

显性缺陷指的是利用常规检测手段可以查找出的线路缺陷问题。如三角坑、非高低不平等。这些缺陷问题常常出现在隧道、道岔、以及过渡段等。

（二）隐性缺陷

隐性缺陷指的是利用常规检测手段很难发现的线路缺陷问题。如，垫板缺失及扣件缺乏紧固力等。这些缺陷问题常常出现在垂向刚度不一致等。车轮在经过有隐性缺陷问题的路段时，会引起其轮轨间垂向作用力，如果压力减弱则出现轮重减载现象。当出现轮重减载问题时，首先需要使用常规手段找出显性缺陷，排除显性缺陷后再进行隐性缺陷查找。

四、总结

综上所述，铁路线路运行安全关系着我国人民生命财产安全，因此，必须尽力提高铁路线路检测质量，提高铁路线路故障排除及维护效率。作为检测铁路线路缺陷的重要方法，动力学响应检测可以检测铁路轨道线路运行状态，科学评价地铁线路整体及局部平稳性，为铁路线路的维护与整改提供充足的数据支持，从而有效提高我国铁路线路检测效率，保障铁路线路运行安全，保护我国人民生命财产安全，促进我国经济可持续发展。

参考文献

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