提速干线惯性晃车的分析与课件

提速地段的惯性晃车一直是困扰工务维修部门的难题，工务处在总结各段整治经验及多次专家组活动成果的基础上，对提速地段惯性晃车进行了分析，并提出了部分检查方法和整修建议，供各段参考。对于惯性晃车的地点，特别是各种动态检查仪器检查发现的报警点，如车载、便携式添乘仪的重复二三级超限处所，轨检车二三级病害超限处所，报告仅提供了简单的里程，往往与现场实际里程有一定的差距，个别处所的差距甚至达到200米,因此准确定位仪器报警地点的现场位置至关重要。对于峰值较大的车载及便携式添乘仪报警点（当峰值达到0.08及以上时），乘车人体就能够感觉到，当峰值达到0.10及以上时能感觉到明显的晃动，因此对于惯性晃车地点，派有经验的技术人员上车，感觉和观察晃车的具体地点和晃动的形式，定位病害的地点和特征。带添乘仪添乘机车，每510公里根据现场公里标对仪器里程进行校核，根据报警里程与实际的差距定位报警点现场实际的位置。首先根据轨检车图纸上的道岔、护轨锁头等地面标志和曲线位置信息核对轨检车图纸里程与现场实际里程的差距，将轨检车图纸里程修订为现场实际里程。其次将仪器的报警点在轨检车波形图上相应的地点附近去比对，轨检车、动检车检测项目均有水平加速度和垂直加速度，根据报警点的里程去查看轨检车波形图，两者虽然数值上会有差异，但一般车载及添乘仪报警地点在近期的轨检车波形图水平加速度或垂直加速度波形上会有相应的反映，因此可以通过轨检车波形图来确定报警点的准确位置。道岔部分曲线部分通用部分适用范围1.大平大向的检查 2.方向、高低的检查 3.轨距、水平的测量及三角坑的分析 4.线路动态情况下空吊、外闯情况检查 5.轨面平顺度的检查，一米直尺测量钢轨轨面的平顺状态 6.钢轨侧磨的检查 7.轨底坡的检查分析 6、道岔内轨面不平顺检查 5、尖轨降低值的检查 4、各部槽宽开口的检查3、尖轨竖切部分不密贴，顶铁离缝的检查 2、滑床板离缝的检查1、尖轨、心轨、基本轨作用边直顺程度检查（二）道岔部分1、尖轨、心轨、基本轨作用边直顺度检查 尖轨、心轨，基本轨的作用边是否直顺，特别是尖轨、心轨变截面处所，拼装式辙叉的间隔铁处所是否存在作用边不直顺，检查尖轨、心轨顶面是否存在波磨，特别是电务拉杆等薄弱处所。检查时采用1米或1.5米直尺进行测量。采用弦线测量尖轨、心轨是否存在侧弯或拱腰。2、滑床板离缝的检查 采用塞尺逐块测量滑床板与铁垫板的吊板情况，大于1mm均须记录整修。3、尖轨竖切部分不密贴，顶铁离缝的检查 采用塞尺测量尖轨竖切部分的密贴程度，测量尖轨的顶铁密贴程度，大于1mm均须记录整修。（三）曲线部分1、曲线技术条件的分析 2、曲线鹅头的检查 3、曲线正矢的检查 4、缓和曲线内高低的检查 未被平衡的欠超高，一般应不大于75mm，困难情况下应不大于90mm，容许速度大于120km/h 线路的个别特殊情况下不大于110mm；未被平衡的过超高不得大于50mm，困难条件下不大于70mm。曲线超高应在缓和曲线内顺完，容许速度大于120km/h 的线路，顺坡坡度一般不大于1/(10vmax)（200区段为0.5，160区段为0.62,130区段为0.77）其他线路不大于/(9vmax);如缓和曲线长度不足，顺坡可延伸至直线上；如无缓和曲线，容许速度大于120km/h 的线路，顺坡坡度一般不大于1/(10vmax),其他线路不大于/(9vmax)。容许速度大于120km/h 的线路，在直线上顺坡的超高不得大于8mm；其他线路，有缓和曲线时不得大于15mm，无缓和曲线时不得大于25mm。速度20016014012010080一般140130110806050困难1008070504030通用部分 道岔病害分析曲线部分1、大平大向分析2、方向、高低、轨距、水平三角坑分析3、复合不平顺分析4、轨面平顺性分析5、轨底坡分析 长波不平顺(20mL100m)。这种不平顺主要影响旅客舒适性，在快速列车的运行中，某些波长的长波不平顺，会引起列车共振，从而造成晃车。车体都有自己的自振（固有）频率，我国目前采用的车体横向自振频率为11.5Hz，例如：韶8机车的自振频率为1.2,列车以v速度运行时，可能使列车产生横向共振摇摆的线路横向不平顺敏感波长L为 L=v/3.6f 公式中-行车速度，km/h;L-线路不平顺敏感波长，m；f-车体横向自振频速度（km）1hz2hz3hz100282319120332822140393226160443730200564637 因此，对于提速干线必须对大平大向不良进行整修，首先对线路设置控制桩，组成控制网，利用仪器对横纵断面进行测量设计，利用控制桩进行控制。轨距超出2，2范围，水平误差大于5mm，轨距变化率大于0.5，水平变化率大于1，三角坑大于3mm，方向、高低大于3mm在整治晃车时都要进行整修。在分析静态几何尺寸时，要注意假轨距、假水平的分析 分析动态情况下轨距、水平的实际值，要考虑尖轨竖切部分、顶铁离缝，扣件离缝、轨枕横移对轨距、方向的影响，考虑空吊、滑床板离缝对水平、高低、三角坑的影响。考虑道尺测量的地点与实际轮轨接触地点不一致影响。对于几何尺寸超限，采用起拨捣改等综合手段进行整修。水平与轨向的逆向复核不平顺对行车的影响原理相当于曲线的反超高，对晃车影响很大。尤其是在现场做成一侧高的情况下，该病害很容易形成，特别是对于方向的长波不平顺与水平的一侧高形成的复核不平顺在现场容易被忽略，要引起高度的重视。钢轨接头、轨面的不平顺，主要产生行车噪声及轮重变化，如果短波不平顺连续，将引起晃车，根据西南交大有关专家的动力学动态仿真计算，当波磨深度达到1.2mm时，客车速度达到160km/h所产生的轮轨力和振动加速度是波深不超0.3mm标准下的2.95倍和144.0倍，而且波长越短，危害越大，当波磨长度为4mm,深度达到1.2mm时，速度大于160km/h的客车会出现轮轨作用力为零现象，说明车轮瞬间出现了跳动，不但影响晃车，而且还危及行车安全。轨面不平顺的整治方法：强化大机打磨，力争做到提速干线大机打磨每年一遍，工务段坚持小机打磨，在进行钢轨打磨时，一定要注意钢轨顶面圆弧的打磨，严禁将钢轨顶面打磨成平面，特别是打磨钢轨里口飞边时，一定要注意顶面及作业边圆弧的打磨。如图：轨底坡变化改变轮轨关系，致使轮轨接触点内移或外移，形成两个车轮的滚动半径不一致，造成晃车，造成轨底坡改变的原因主要是焊轨时对轨不正，发生扭转，胶垫、垫板发生变形，轨枕发生弯曲变形等。对于轨底坡变化处所，可以从光带变化进行判断，在整修时，可以利用楔形胶垫、更换垫板和胶垫、钢轨打磨等方法整修，对于轨底坡的整修不可能一次到位，要反复调整楔形胶垫的厚度，不断试验。1、尖轨降低值分析2、滑床板离缝分析 3、尖轨离缝的分析 4、道岔的轨面不平顺 在机车车辆通过转辙部分时，在尖轨顶面宽20mm以前，全部荷载由基本轨承受。在尖轨顶面宽20mm处起，尖轨逐渐承受荷载，至顶面宽50mm处，荷载将全部由基本轨过渡到尖轨上，反之荷载逐渐由尖轨过渡到基本轨上。也就是说在尖轨段面宽度2050mm处为尖轨基本轨的过渡段，如果过渡段不合理，将直接影响机车车辆的通过过渡段的平顺性。过渡段不合理在现场的主要表现一是尖轨段面20mm后仍不受力，现场可以直观的通过光带来判断，甚至有的道岔在尖轨在3040mm段面处才开始受力，二是尖轨在段面宽度10mm处开始受力，三是尖轨50mm以后的段面基本轨仍然在受力。在尖轨段面20mm以后尖轨仍不受力，由基本轨受力，造成轮轨的接触点外移，由于车轮为锥形踏面，接触点外移后形成尖轨一侧车轮的滚动半径小于另一侧的车轮滚动半径，造成列车运行方向扭转，形成晃车。尖轨段面50mm后基本轨仍然受力，也是轮轨接触点发生了外移，形成晃车。在尖轨段面20mm以前尖轨受力，造成了轮轨接触点内移，该股车轮滚动半径大于另一侧的车轮滚动半径，同样也造成晃车。滑床板离缝不但造成静态检查时假水平，而且还会影响尖轨、基本轨的降低值，因此必须强化检查和整修，对于滑床板离缝可以根据现场情况，适当曲基本轨起道解决，如起道时发现直尖轨跟随一起起，则通过撤曲基本轨下胶垫、然后起道捣固或铁垫板下增加通长胶垫的方法进行解决。尖（心轨）轨竖切部分不密贴、顶铁不密贴，列车通过时造成列车带动尖（心）轨外闯、滑动，造成晃车。尖轨离缝的主要原因 尖（心）轨存在横弯 尖轨发生爬行 限位器处顶死，产生扭矩，致使尖轨弯曲 弯折点误差超限，基本轨框架尺寸不合理 电务拉杆处力量小 主要整治方法主要整治方法采用弯轨或热矫直方法整治尖轨横弯，做到尖轨顺直 全面整治弯折点超限，然后弯折点间拉弦改直，测量框架尺寸做到正确 协调电务配合调整拉杆处拉力 因道岔直曲股通过总重不平衡，造成直曲股的轨件垂直磨耗不一致，一般是直股通过总重大，曲股通过总重小，直股垂磨大，曲股小，在直尖轨与曲基本轨、长短心轨结合部、辙叉翼轨部分（一般在距离钢轨作用边90110mm范围处）在结合部轮缘将曲股压溃现象或曲股钢轨抗轮缘造成瞬间改变轮轨接触关系，造成晃车。道岔等薄弱处所每季度进行一次周期打磨，主要打磨尖轨、基本轨、心轨顶面波磨，并注意辙叉翼轨、基本轨与尖轨，长短心轨结合部的打磨，打磨时要慎重，注意轨顶坡的打磨。1.曲线技术条件分析及整治 一项或多项劣于修规困难条件。修规中对曲线未被平衡的欠超高，缓和曲线超高顺坡率，圆曲线及夹直线长度对应不同的速度等级都明确了一般条件、困难条件。运基综计2007455号文关于曲线和动车组专用线路允许速度相关技术和工作要求的通知中规定“同一条曲线实设欠超高、超高顺坡率、夹直线（含曲线与道岔夹直线）三个技术参数，不得同时采用两个及以上的困难条件”，但现有的曲线存在着与该规定不符的情况，曲线技术条件连续两项处与困难条件。1.道岔转辙及心轨、辙叉部分每月进行一次重起全捣，消灭空吊。2.滑床板及胶垫的状态随时检查，发现失效及时更换，胶垫每35年成组更换，确保尖轨和基本轨的受力状态良好。3.每年5月中旬、10月中旬及时对道岔前后的200米线路及道岔扣件进行复紧，控制岔区钢轨爬行，每年冬季及夏季在无缝岔区进行作业时，要控制松开扣件的数量，一次连续松开不大于3块，在进行垫板作业时可采用隔一送一的方法，尽量控制钢轨爬行。4.对于道岔滑床板基本轨、护轨垫板与主轨见的缝隙采用铁条挤严，弹性轨撑的三道缝要消除。5.道岔曲股尽量焊接或冻结，提高无缝道岔结构强度。6.坚持每季度进行一次道岔主要部件及接头焊缝打磨。7.控制焊轨质量，从源头上控制轨面平顺度。8.控制垫板率和非标的垫板，严禁道岔铁垫板下垫非通长垫片等非标作业。9.集中修作业前对重点地段进行横纵断面设计，对于曲线地段采用绳正法或全站仪测量，采用精确拨道，对于曲线每季度工务段进行一次整正。10.直线地段每月进行一次全面检查整修，道岔及曲线坚持按周期进行不间断检查保养。11.在进行拨道作业时要扒开枕头石砟，并对反方向的枕头石砟进行夯拍，然后在放压机。12.对于上地锚拉杆处所，每年春秋季要对地锚进行调整，防止由于地锚杆的伸缩影响设备变化。13.对于热矫直钢轨病害处所要建立台帐，每次大机作业等扰动基础的作业完成后，要重新检查，发现变化及时整修。14.拉弦改道作业时，弦线的起终点要保证放在直线上，防止放在漫弯处所，在改轨距作业时一定要兼顾两股方向，防止为追求轨距的一致性而造成多处碎弯。15.调整曲线正矢时要拨改兼顾，严禁为追求整点正矢不超限而将上股轨距或方向改乱。16.道岔拉杆处所要适量回填部分粒径1020mm小石砟，消灭拉杆处因石砟不饱满造成的空吊。