25T型客車異常車輛振動的技術分析及優化研究

秦禮　張隸新　馬玉國

摘要：隨著鐵路客車不斷提速及運行里程的不斷延長，車輛發生異常振動的故障幾率也隨之大大增加。通過實際線路測試和車輛狀態檢查，并經過技術分析、更改了軸箱定位結構尺寸，確定了更改技術方案。實際線路測試驗證了優化技術方案的可實施性和有效性。

關鍵詞：轉向架；異常振動；線路平穩性測試；彈性節點損傷；鐵路客車 文獻標識碼：A

中圖分類號：U271 文章編號：1009-2374（2017）05-0049-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.023

1 概述

2012年以來，某鐵路用戶多次反饋唐車公司2011年造修并交付的25T型客車在運行過程中局部區間出現較大異常振動的現象。該批25T型客車是承擔蘭州～北京西的旅客運輸任務，車輛在投入6個月運營后部分車輛開始出現異常振動情況，截至2012年7月底，已累計14輛客車出現運行異常振動的情況。為此，唐車公司多次對該批次車輛的異常振動情況進行調研和處理，先后對該批次25T型客車的運行情況進行實際添乘、線路測試和車輛靜態狀態檢查、振動異常的車輛分解檢查、故障數據分析處理等工作，最終確定了故障根本原因，并制訂了詳細可行的解決方案，車輛經處理后進行了線路試運行測試結果證明，解決方案合理有效，徹底解決了長期無法解決的車輛異常振動故障，保證了車輛安全運行。

2 車輛添乘及平穩性測試情況

2012年7月，唐車公司在北京西～蘭州區間對運行車輛的振動情況進行添乘和測試。車輛運行過程中，唐車公司人員對全列18輛客車進行了添乘，同時走訪列車員詳細了解車輛運行情況和比對，選取了振動較大的車YW25T675539和車YW25T675551平穩性進行測試，添乘和平穩性測試情況如下：（1）測試車輛在測試區間的垂向和橫向平穩性指標均沒有超標現象，縱向加速度rms峰值為0.031g，平穩性測試數據見圖1；（2）測試車輛在其他區間（除寧邊～中衛區間外）無明顯的異常振動；（3）在寧邊～中衛區間線路上的較大振動為車體的高頻振動，并伴隨車體內飾件共顫，產生噪音；（4）同列其他車輛在該區間（寧邊～中衛區間）均也出現不同幅度的高頻振動，但振動程度比測試車輛小。

YW25T675539垂、橫向平穩性指標 YW25T675539垂、橫向加速度指標

YW25T675551垂、縱平穩性指標 YW25T675551垂、縱向加速度指標

3 車輛靜態外觀檢查

完成車輛添乘及平穩性測試后，唐車公司技術人員重點對上述兩輛異常振動異常車的轉向架進行靜態外觀檢查，轉向架靜態外觀檢查結果：（1）輪緣磨耗情況：兩輛車的輪緣磨耗情況相似，車輛的2位和5位車輪的輪緣根部均略有偏磨，其他車輪的輪緣根部未發現異常磨耗；（2）牽引拉桿彈性節點：部分彈性節點的橡膠硫化層有疑似開裂現象；（3）轉臂彈性定位節點：部分轉臂彈性定位節點的橡膠硫化層有疑似開裂現象；（4）軸箱一系鋼彈簧：通過目測外觀及檢查錘敲擊鋼彈簧的檢查方式初步判斷，鋼彈簧無異常情況；（5）二系空氣彈簧：目測檢查二系空氣彈簧無漏風和膠囊裂損等異常現象；（6）二系橫向止擋間隙：牽引裝置橫向止擋的左右間隙，均符合正常要求；（7）轉向架各緊固件安裝狀態：用檢查錘敲擊各部位的連接緊固件，各緊固件安裝狀態良好，無松動現象；（8）一、二系油壓減振器：部分油壓減振器彈性節點的橡膠層表面有開裂或龜裂現象。

4 異常振動典型車輛的檢查及處理情況

根據添乘、測試情況和異常振動車輛轉向架靜態外觀檢查的結果，唐車公司人員確認部分車輛在運行過程中存在振動異常現象，車輛異常振動主要來源于轉向架部位，但僅通過靜態檢查及一次車輛平穩性測試的方法，不能確定產生異常振動的根本原因，為此唐車公司人員選取了異常振動比較嚴重的典型車輛YW25T675551的轉向架進行分解檢查、處理并進行試運行。

4.1 轉向架具體檢查情況

故障轉向架重點對可能引起異常振動的因素及相關零部件進行了檢查，如各部減振器狀態、軸箱體與轉臂安裝配合情況、轉臂彈性定位節點狀態、牽引拉桿彈性節點狀態、車輪踏面磨耗狀態、輪對主要尺寸及構架外觀及定位尺寸等。

結果表明：轉向架組裝配合尺寸、輪對輪徑差以及車輪失圓狀況、車輪踏面徑向跳動、車輪內側面跳動均未出現異常超差情況；垂向和橫向油壓減振器、抗蛇行油壓減振器、轉臂和牽引拉桿的彈性節點均存在不同程度開裂情況，見圖2至圖6；軸箱體與轉臂的裝配徑向間隙測量數據比新造標準大。

4.2 轉向架重新組裝與處理

唐車公司人員根據轉向架分解檢查的情況，對損壞的配件：油壓減振器、牽引拉桿彈性節點、轉臂彈性定位節點進行了更換，見圖7；由于現行的客車檢修規程中，沒有對軸箱體與轉臂之間的徑向間隙數值大小進行規定，故唐車公司人員對軸箱體與轉臂之間配合間隙偏大的，按照新造車的正常配合間隙要求進行處理，即在軸箱體與轉臂之間增加紫銅片進行調整，恢復到新造車輛的技術標準要求，見圖8。

4.3 YW25T675551車輛處理后試運情況

YW25T675551車輛處理后，在蘭州～北京區間進行試運行，唐車公司進行了試運跟蹤并對試運車輛進行了平穩性測試。乘坐無明顯異常振動，車輛振動噪音較小，車輛運行狀態總體平穩，車輛平穩性指標均符合《鐵道車輛動力學性能評定和試驗鑒定規范》（GB 5599）中的優級指標要求。比對車輛未處理的平穩性測試數據，垂向的平穩性指標和加速度峰值均有明顯降低；縱向平穩性指標和加速度峰值均有較大降低。測試數據及對比見圖9和表1。

5 車輛異常振動的原因

通過對YW25T675551車的轉向架進行分解檢查、處理及試運行測試數據對比分析證明，該批25T檢修客車在個別運行區間產生異常振動的原因如下：

原因1：由于減振器的失效，無法有效衰減輪軌間產生的高頻振動，是造成車輛異常振動的重要原因之一。

原因2：由于部分車輛轉向架的軸箱體與轉臂之間的配合徑向間隙較大，使得車輛在高速運行過程中，軸箱體與轉臂間產生縱向位移和高頻振動，造成轉臂彈性定位節點早期疲勞損壞（彈性節點橡膠層開裂和熔膠）。轉臂彈性定位節點的損壞，大大降低了轉向架構架對輪對蛇行運動的約束能力，進一步加劇了輪對及轉向架的蛇行運動，從而引起牽引拉桿彈性節點的過早疲勞損壞（開裂）。加劇蛇行運動輪對產生的高頻振動和個別較差線路引起的輪軌間較大激擾的共同作用和疊加產生的劇烈振動，這是運行車輛的異常振動的根本原因。

6 結語

通過異常振動的實際添乘、線路平穩性測試和車輛靜態狀態檢查、車輛分解檢查、故障數據對比、優化更改方案的線路試運行測試驗證等技術手段，查清了車輛異常振動的根本原因，徹底解決了長期無法解決的車輛異常振動故障，保證了車輛安全運行。

參考文獻

[1] 郭革新，林樹財，代超濱，李會明.25T型客車轉向架振動問題及對策[J].鐵道機車車輛，2006，（6）.

[2] 周興建.25T型軟臥車振動異常問題探討[J].鐵道車輛，2010，（3）.

作者簡介：秦禮（1965-），男，中車唐山機車車輛有限公司轉向架技術中心高級工程師，研究方向：軌道車輛轉向架技術管理；張隸新（1974-），男，中車唐山機車車輛有限公司轉向架技術中心高級工程師，研究方向：軌道車輛轉向架技術管理；馬玉國（1966-），女（滿族），中車唐山機車車輛有限公司轉向架技術中心工程師，研究方向：軌道車輛轉向架技術管理。

（責任編輯：黃銀芳）