横向减振器布置方式对车辆振动及平稳性的影响

陆文教 庄厚腾 韩雨馨 陆其波

广州地铁集团有限公司 广东广州 530330

减振器做为吸收振动能量的关键部件广泛运用于铁道车辆，其安装方式和性能参数对列车运行品质具有重要的影响作用。选择合适的减振器型号及性能参数是车辆设计、选型阶段需要重点考虑的关键问题之一，同时减振器的布置方式也应引起研究关注。

文献[1-3]主要从仿真角度分析了横向减振器对机车、动车组和地铁车辆运行平稳性的影响，缺乏对横向减振器布置方式的试验分析。本文从试验角度分析了单侧与双侧横向减振器对地铁车辆横向振动及横向平稳性的影响。

1 车辆信息

广州地铁五号线增购车为直线电机转向架车辆，我国具有该车型的完全自主知识产权。该车辆的一系采用外置轴箱和圆锥形橡胶弹簧定位方式，二系采用空簧弹簧和横向减振器进行支撑、衰减振动能量，同时在转向架中心位置的两边设置橡胶止挡，防止转向架相对车体产生过大的横向相对运动，确保列车安全运行。

2 减振器布置方式

五号线增购车新车在每个转向架对称安装两个横向减振器，投入运营初期发现在高速、直道或大弯道上存在晃动较明显的现象。为此，广州地铁联合车辆主机厂开展了相关调查，对列车安装单侧和双侧横向减振器进行了平稳性测试。采用单侧减振器为保留图1圈起的减振器，另一个转向架则保留对侧减振器。

图1 单侧减振器布置示意图

3 试验条件

分别对安装单侧和双侧横向减振器的五号线增购车进行平稳性测试，参照GB/T 5599-1985《铁道机车车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》[4]中的要求进行车体加速度传感器安装及数据采集、处理。试验时列车为空载、ATO模式正常运营，除横向减振器为单侧、双侧两种工况区别外，其他条件均一致。

表1 车辆主要参数

4 试验结果

在五号线正线进行了试验测试，选取了一个典型采集的车体加速度数据进行分析。同一区段的振动加速度频谱分析见图2，车辆横向平稳性指标见图3。由图2、图3知：两种减振器布置方式对车体横向振动主频影响较小，振动主频均出现在2Hz附近，但单侧减振器对转向架低频振动的衰减作用更优，2Hz附近的振幅约为双侧的一半，且布置单侧减振器的车体振幅在4Hz、10Hz和20Hz附近明显较双侧的小，这些正是采用单侧减振器的车辆横向平稳性优于双侧的主要原因，单侧减振器的横向平稳性指标较双侧下降0.25-0.40，说明采用单侧横向减振器可明显改善车辆横向振动及平稳性指标。

5 结语

图2 频谱分析

图3 横向平稳性指标

本文通过试验验证了五号线增购车单侧或双侧横向减振器对的横向振动主频 影响较小，振动主频为2Hz附近，而单侧减振器更有效阻隔转向架低频振动传递至车体，可明显改善车辆横向振动和横向平稳性，横向平稳性指标值下降0.25-0.40。基于此，五号线增购车已全部改为单侧横向减振器，列车运行状态良好，可明显提高乘客乘坐舒适度。