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文件名称:浅议铁路晃车.doc
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更新时间:2025-06-20
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浅议铁路晃车

铁路轨道不同于一般的桥梁,房屋等土建工程结构物。他把钢轨和轨枕组成的轨排浮装在堆筑于路基上的松散道砟之中。两者之间无紧密的结构联系。由于机车车辆的反复通过。轨道特别是道床就不可避免地会产生不均匀下沉和残余变形积累,使轨道几何尺寸发生偏差,形成各种轨面及方向上的不平顺,加大轮轨间的相互动力作用,引起轨道破坏的急剧发展。这种现象,目前只能依靠加强养护维修来加以消除。因此,铁路轨道是一种必须边工作边维修才能担负其运输使命的工程结构物。

随着铁路运输不但向高速,重载,大运量和高密度方向发展,必将加重本来已经显得很薄弱的轨道结构的负担。这不仅会大大增加养护维修工作量及费用,而且还会在短暂的行车间隔时间内进行养护维修工作带来严重困难,甚至是不可能。结果是,运量与运能之间失去平衡,出现养护维修跟不上轨道破坏的局面,危及行车的平稳和安全。以前的轨道检查车也不能全面检测轨道的真实情况,于是添乘仪便跳上历史的舞台。

??添乘仪的好坏也众说纷纭,但无疑是给我们一线的工务兄弟增加了很大的工作量。要想减少晃车,就要对轨道力学进行分析,就是运用力学的基本原理,结合轮轨相互作用理论,分析轨道极其各组成部分在机车车辆以不同运营条件运行时所产生的动力响应,机车车辆轨道上运行时,必将产生震动,每种振形既不是也不可能是单独出现,而往往是几种振型耦合在一起。如浮沉振动与点头振动同时产生合成为点浮振动,侧摆振动与摇头振动和成为摇摆振动,侧摆振动与侧滚振动复合成为滚摆振动等。再加上滚浮振动,摇伸振动,点伸振动共有六种基本振型。显然,复杂的机车车辆振动必然会导致复杂的作用于轨道上的力,基本上我们把它分为竖直力,横向水平力,纵向水平了。

1竖直力,《产生垂加晃车的主要原因》

竖直力的主要组成部分是车轮的轮重。机车车辆在平直轨道上因蛇行运动使同一轮对上左右两轮滚动半径不同而引起的轮载偏载,机车车辆在通过曲线轨道时,作用于转向架上的横向力,使同一轮对上左右两车轮的轮载偏载。事实上,轨道不平顺是客观存在的,大体上有两种不平顺,既静不平顺和动不平顺。静不平顺,在列车通过前已存在,而动不平顺,则是列车通过时方始产生。车轮通过轨道不平顺时,在不平顺范围内产生强迫振动,在不平顺范围外产生自由振动,引起钢轨的附加沉陷和作用于车轮上的附加动压力。

当列车通过一段完全平顺的轨道时,钢轨有一个均匀下沉量,此时,钢轨既无附加沉陷,车轮也无附加动压力。但当列车通过轨道不平顺时,出现新的动力平衡条件。车轮进入不平顺前,车轮重心保持与原轨面平行,而在进入不平顺后,车轮重心猝然下降相当于不平顺的深度,使车轮簧下部分连同部分轨道产生强迫振动,结果使钢轨产生附加沉陷,车轮产生附加动压力,这个强迫振动,一直延续到不平顺终点《B》为止。当车轮到达B点时,还有一定的竖直振动速度及位移,因此,将在不平顺范围外继续产生自有振动,直至某一点C,不平顺的影响方始消失,钢轨沉陷恢复到原来的位置,车轮上也不再有任何附加动压力,但当列车运行到B,C中间某一点D时又进入下一个新的轨道不平顺《尽管数值不大》但此处极易发生垂加晃车。

上述诸力的竖向分力,既作用于轨道上竖直力或动轮载,在机车车辆运行过程中是时刻变化着的。他们有时存在,有时消失,有时互相叠加,有时相互抵消,具有高度的随机性。??

2、横向水平力《水加晃车》

在轮轨接触点上,除作用于轨面的竖向力外,还存在着车轮轮缘作用于轨头侧面上的横向水平力。产生横向水平力的原因有:

1,机车车辆直线轨道上运行时,因车辆蛇形运动使车轮轮缘时而接触钢轨,时而离开钢轨,由此而产生往复周期性的横向水平力。

2,机车车辆在有方向不平顺的轨道上运行时《方向错乱,焊缝死弯,辙叉翼轨和护轨等处所》,因车轮轮缘或车轮内侧面冲击钢轨而引起的横向水平力.

3,机车车辆通过有未被平衡外轨超高的曲线轨道时,因离心力于向心力不能相互抵消而引起的横向水平力。

4,机车车辆通过在通过曲线轨道时,因车架或转向架转向,使车轮轮缘作用于钢轨侧面上的横向水平力。