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铁道标准设计2025年第12期:高速动车组轴箱异常振动原因分析与解决措施

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张艺怀;池茂儒;梁树林;蔡吴斌;谢雨辰;

单位:西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室;

摘要:针对动车组高速状态下出现轴箱异常振动现象,首先基于车辆在不同速度等级下运行时轴箱垂向加速度实测数据进行分析,发现该异常振动发生在车辆运行速度超过350 km/h之后,且频率主要集中在40 Hz附近。为了找到异常振动产生的原因,建立车辆-轨道耦合系统动力学模型,并通过SIMPACK动力学仿真方法对异常振动原因进行分析。通过分析认为,当车辆速度超过350 km/h后,车轮偏心激励频率和P2共振频率的耦合作用导致轴箱垂向异常振动现象,当车速达到400 km/h时,异常振动最为剧烈。为了解决这种异常振动问题,提出一种通过调节车辆和轨道关键参数以及控制车轮偏心径跳幅值的解决方法,研究相关参数取值对异常振动的影响。研究表明,簧下质量、扣件刚度和扣件间距的数值分别在1.955 t、20 kN/mm和0.7 m时轴箱异常振动幅值最大,当分别减小簧下质量到1.155 t、增大扣件刚度到40 kN/mm和减小扣件间距至0.3 m时,由于P2共振和车轮偏心激励的耦合作用得到缓解,轴箱异常振动幅值分别可降低39.2%、39.8%和45.3%。同时,车轮偏心径跳幅值从0.2 mm降为0.06 mm时,轴箱异常振动幅值可降低69.5%。因此,考虑到车轮偏心现象的顽固性,认为调节上述参数为主而车轮镟修为辅可以作为解决轴箱异常振动的必要措施。

关键词:动车组;;异常振动;;柔性轨道;;P2共振;;车轮偏心

基金资助:四川省自然科学基金项目(2024NSFSC0941)