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晃车问题的分析与整治

目前我局全体干部职工放弃休息，日夜奋战在整治晃车的工作中，尤其京哈线的干部职工更是早起、晚睡进行晃车整治工作。大家根据自己的现场经验，在晃车整治中仁者见仁、智者见智，总结归纳了许多方法，为整治晃车可谓费尽心血，什么是晃车？晃车的原因是什么？如何分析和整治晃车成为我们大家共同研讨的课题，今天我与大家共同探讨晃车的成因和整治方法。

一、晃车问题的提出

最早晃车是从危及行车安全角度提出的，由于轨道几何尺寸的超限产生轨道的扭曲、变形，造成严重晃车，认为严重晃车容易发生列车脱轨事故，属于保安全的初级管理阶段维修理念。随着全国几次大面提速，从1997年4月1日到2006年4月18日进行了六次提速，特别是2006年4月18日全国第六次大面积提速的前夕，2006年1月25日铁道部刘志军部长检查添乘京哈线提出晃车，从概念上有了新的延伸，不单是从安全角度提出来晃车，更主要的是从提高旅客舒适度角度提出晃车，这就意味着对我们工务系统工作提出更高标准的要求，要求我们养护出的线路质量不单是保证安全，而且要

二、行车速度对晃车的影响。既有线路的提速反映出了晃车，说明既有线的线路存在着引起晃车的病害，也说明了列车的行驶速度与晃车有着密切的联系。轨道与机车车辆的相互作用实际是一个力学关系，机车车辆把它的自重和牵引动力传递到轨道上，这种力的传递比较复杂，但是如果把这些复杂的力合成为垂直力和水平力的话，那么列车在直线上运动的时候产生的主要是垂直力，也就是说在直线上轨道主要承受的是垂直压力；在曲线上由于离心力的作用，在曲线圆度比较理想的前提下，当未被平衡超高为欠超高时上股轨道除承受垂直压力以外还有承受一定的水平推力，当未被平衡超高过欠超高时下股轨道除承受垂直压力以外还要承受一定的水平推力。当直线轨道不直、曲线轨道不园时轨道的正常受力状态被破坏，这时就产生了晃车。

1、垂直力：国内外有大量的资料证明,随着车速的提高，车轮对轨道的纵向作用力升高。公式为：P=kV+C

其中：P——纵向力（KN）

K——系数

v——速度（km/h）

C——常数

其线形如（图1）所示：

（图1）纵向力作用图

P1-高频冲击力，P2-低频冲击力

纵向力P与速度变量χ成正比，也就是说速度越大，列车对轨道的纵向作用力就越大（呈一元一次方程线形）。

2、横向力：随着车速的提高，车轮对轨道的横向作用力急剧升高。

公式为：F=v2/R-C

其中：F——横向力（KN）

R——曲线半径（m）

v——速度（km/h）

C——常数

其线形为（图2）所示：

（图2）横向力作用图

横向力F与速度变量χ2成正比，说明随速度的增大，轮对对轨道的横向作用力呈2次幂增加。同时与通过曲线半径成反比，说明半径越小，轮对对轨道的横向冲击力越大。

实例：我局2006年7月1日沈阳北至兰棱间提速前后添乘数据对比情况也充分证明了这一点，图3是2006年6月27日与7月3日分别添乘T157/T158次机车，使用SY-2型添乘仪检查沈阳北至兰棱间Ⅲ级和Ⅱ级病害对比情况图。

图3我局7月1日沈兰间提速前后两次添乘结果对比图

从对比结果不难看出，7月1日开始沈阳北至兰棱间平均速度只提升了20％，时隔7天添乘同一车次，使用同一台添乘仪器，检查同一区段，病

害数量急剧增加，Ⅲ级病害增加2.9倍,Ⅱ级病害增加2倍,可见速度对晃车影响之大。

根据有关专家的测试和在列车上的人体感觉，当转向架改变运动姿态时需要1.5秒左右的时间，如果在不足1.5秒的时间里连续改变姿态，则车体就要产生摇摆，连续的变化摇摆就产生车体的共振失稳，其危害大小与幅值、变化率成正比，与波长成反比（演示）。因为轨道是用来引导车轮运行的，共振的激振源来源于轨道不平顺，所以这里只讨论轨道不平顺引起的晃车原因。

车体构架

车体

构架

轮对

钢轨

轨枕

道床

三、产生晃车的原因

单独一处轨距或水平，肯定引不起车体的晃动。在目前空气减振、橡胶弹簧的新技术应用条件下，车辆的转向架相当平稳，可以平衡一些车轮的运动。如果保证了线路大平大向的直顺，因轨距和水平引起的晃车必须是多处连续的不平顺，才会引起车体的振动。只有这些病害的波长和车辆自振藕合时，才会有大的III级及以上报警。那什么是引起车辆晃车的主因呢？只有当车架发生扭曲时，车体才会有可能晃动。只有当车体前后车架都发生了扭曲，在车体上的人才可能会有感觉、仪器才有可能报警。而什么是引起车辆转向架扭曲的因素