25T型客车异常车辆振动的技术分析及优化研究

秦礼　张隶新　马玉国

摘要：随着铁路客车不断提速及运行里程的不断延长，车辆发生异常振动的故障几率也随之大大增加。通过实际线路测试和车辆状态检查，并经过技术分析、更改了轴箱定位结构尺寸，确定了更改技术方案。实际线路测试验证了优化技术方案的可实施性和有效性。

关键词：转向架；异常振动；线路平稳性测试；弹性节点损伤；铁路客车 文献标识码：A

中图分类号：U271 文章编号：1009-2374（2017）05-0049-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.023

1 概述

2012年以来，某铁路用户多次反馈唐车公司2011年造修并交付的25T型客车在运行过程中局部区间出现较大异常振动的现象。该批25T型客车是承担兰州～北京西的旅客运输任务，车辆在投入6个月运营后部分车辆开始出现异常振动情况，截至2012年7月底，已累计14辆客车出现运行异常振动的情况。为此，唐车公司多次对该批次车辆的异常振动情况进行调研和处理，先后对该批次25T型客车的运行情况进行实际添乘、线路测试和车辆静态状态检查、振动异常的车辆分解检查、故障数据分析处理等工作，最终确定了故障根本原因，并制订了详细可行的解决方案，车辆经处理后进行了线路试运行测试结果证明，解决方案合理有效，彻底解决了长期无法解决的车辆异常振动故障，保证了车辆安全运行。

2 车辆添乘及平稳性测试情况

2012年7月，唐车公司在北京西～兰州区间对运行车辆的振动情况进行添乘和测试。车辆运行过程中，唐车公司人员对全列18辆客车进行了添乘，同时走访列车员详细了解车辆运行情况和比对，选取了振动较大的车YW25T675539和车YW25T675551平稳性进行测试，添乘和平稳性测试情况如下：（1）测试车辆在测试区间的垂向和横向平稳性指标均没有超标现象，纵向加速度rms峰值为0.031g，平稳性测试数据见图1；（2）测试车辆在其他区间（除宁边～中卫区间外）无明显的异常振动；（3）在宁边～中卫区间线路上的较大振动为车体的高频振动，并伴随车体内饰件共颤，产生噪音；（4）同列其他车辆在该区间（宁边～中卫区间）均也出现不同幅度的高频振动，但振动程度比测试车辆小。

YW25T675539垂、横向平稳性指标 YW25T675539垂、横向加速度指标

YW25T675551垂、纵平稳性指标 YW25T675551垂、纵向加速度指标

3 车辆静态外观检查

完成车辆添乘及平稳性测试后，唐车公司技术人员重点对上述两辆异常振动异常车的转向架进行静态外观检查，转向架静态外观检查结果：（1）轮缘磨耗情况：两辆车的轮缘磨耗情况相似，车辆的2位和5位车轮的轮缘根部均略有偏磨，其他车轮的轮缘根部未发现异常磨耗；（2）牵引拉杆弹性节点：部分弹性节点的橡胶硫化层有疑似开裂现象；（3）转臂弹性定位节点：部分转臂弹性定位节点的橡胶硫化层有疑似开裂现象；（4）轴箱一系钢弹簧：通过目测外观及检查锤敲击钢弹簧的检查方式初步判断，钢弹簧无异常情况；（5）二系空气弹簧：目测检查二系空气弹簧无漏风和胶囊裂损等异常现象；（6）二系横向止挡间隙：牵引装置横向止挡的左右间隙，均符合正常要求；（7）转向架各紧固件安装状态：用检查锤敲击各部位的连接紧固件，各紧固件安装状态良好，无松动现象；（8）一、二系油压减振器：部分油压减振器弹性节点的橡胶层表面有开裂或龟裂现象。

4 异常振动典型车辆的检查及处理情况

根据添乘、测试情况和异常振动车辆转向架静态外观检查的结果，唐车公司人员确认部分车辆在运行过程中存在振动异常现象，车辆异常振动主要来源于转向架部位，但仅通过静态检查及一次车辆平稳性测试的方法，不能确定产生异常振动的根本原因，为此唐车公司人员选取了异常振动比较严重的典型车辆YW25T675551的转向架进行分解检查、处理并进行试运行。

4.1 转向架具体检查情况

故障转向架重点对可能引起异常振动的因素及相关零部件进行了检查，如各部减振器状态、轴箱体与转臂安装配合情况、转臂弹性定位节点状态、牵引拉杆弹性节点状态、车轮踏面磨耗状态、轮对主要尺寸及构架外观及定位尺寸等。

结果表明：转向架组装配合尺寸、轮对轮径差以及车轮失圆状况、车轮踏面径向跳动、车轮内侧面跳动均未出现异常超差情况；垂向和横向油压减振器、抗蛇行油压减振器、转臂和牵引拉杆的弹性节点均存在不同程度開裂情况，见图2至图6；轴箱体与转臂的装配径向间隙测量数据比新造标准大。

4.2 转向架重新组装与处理

唐车公司人员根据转向架分解检查的情况，对损坏的配件：油压减振器、牵引拉杆弹性节点、转臂弹性定位节点进行了更换，见图7；由于现行的客车检修规程中，没有对轴箱体与转臂之间的径向间隙数值大小进行规定，故唐车公司人员对轴箱体与转臂之间配合间隙偏大的，按照新造车的正常配合间隙要求进行处理，即在轴箱体与转臂之间增加紫铜片进行调整，恢复到新造车辆的技术标准要求，见图8。

4.3 YW25T675551车辆处理后试运情况

YW25T675551车辆处理后，在兰州～北京区间进行试运行，唐车公司进行了试运跟踪并对试运车辆进行了平稳性测试。乘坐无明显异常振动，车辆振动噪音较小，车辆运行状态总体平稳，车辆平稳性指标均符合《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》（GB 5599）中的优级指标要求。比对车辆未处理的平稳性测试数据，垂向的平稳性指标和加速度峰值均有明显降低；纵向平稳性指标和加速度峰值均有较大降低。测试数据及对比见图9和表1。

5 车辆异常振动的原因

通过对YW25T675551车的转向架进行分解检查、处理及试运行测试数据对比分析证明，该批25T检修客车在个别运行区间产生异常振动的原因如下：

原因1：由于减振器的失效，无法有效衰减轮轨间产生的高频振动，是造成车辆异常振动的重要原因之一。

原因2：由于部分车辆转向架的轴箱体与转臂之间的配合径向间隙较大，使得车辆在高速运行过程中，轴箱体与转臂间产生纵向位移和高频振动，造成转臂弹性定位节点早期疲劳损坏（弹性节点橡胶层开裂和熔胶）。转臂弹性定位节点的损坏，大大降低了转向架构架对轮对蛇行运动的约束能力，进一步加剧了轮对及转向架的蛇行运动，从而引起牵引拉杆弹性节点的过早疲劳损坏（开裂）。加剧蛇行运动轮对产生的高频振动和个别较差线路引起的轮轨间较大激扰的共同作用和叠加产生的剧烈振动，这是运行车辆的异常振动的根本原因。

6 结语

通过异常振动的实际添乘、线路平稳性测试和车辆静态状态检查、车辆分解检查、故障数据对比、优化更改方案的线路试运行测试验证等技术手段，查清了车辆异常振动的根本原因，彻底解决了长期无法解决的车辆异常振动故障，保证了车辆安全运行。

参考文献

[1] 郭革新，林树财，代超滨，李会明.25T型客车转向架振动问题及对策[J].铁道机车车辆，2006，（6）.

[2] 周兴建.25T型软卧车振动异常问题探讨[J].铁道车辆，2010，（3）.

作者简介：秦礼（1965-），男，中车唐山机车车辆有限公司转向架技术中心高级工程师，研究方向：轨道车辆转向架技术管理；张隶新（1974-），男，中车唐山机车车辆有限公司转向架技术中心高级工程师，研究方向：轨道车辆转向架技术管理；马玉国（1966-），女（满族），中车唐山机车车辆有限公司转向架技术中心工程师，研究方向：轨道车辆转向架技术管理。

（责任编辑：黄银芳）