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学术前沿

广佛线地铁车辆转向架异响分析及对策

发布日期:2013-03-02 18:36

广佛线地铁车辆转向架异响分析及对策
 
摘  要:针对广佛线地铁车辆在实际运行中出现转向架异响的问题,通过分析和实验找出了引起转向架异响的原因,提出了相应的改进措施。
关键词:广佛线;地铁车辆;转向架;抗侧滚扭力杆;异响
 
0 引言
      广佛线地铁开通运营到现在,正线频频报车辆转向架异响,但是列车回库后检查转向架及车底部件均未发现异常,测量轮对数据也在正常范围。转向架是列车的重要部件,转向架故障将严重影响行车安全。因此为解决此问题,针对转向架异响专门进行了跟车、分析和实验调查,已得出了初步结论和整改方案,下面进行详细分析。
 
1 安全钢索引起的异响
1.1 原因分析
      通过正线跟车监听,初步怀疑此类转向架异响是由安全钢索引起的。异响的来源主要为:安全钢索的上下两端分别与车体端和转向架端的安全钢索座连接,列车在运行过程中车体相对于转向架有上下左右的来回运动,从而带动安全钢索也跟着运动。安全钢索在运动过程中,其上端和下端分别与和其连接的车体和转向架吊装座碰撞(安全钢索与转向架相接的固定座配合有间隙,更易发生碰撞),因此发出异响。
1.2 实验验证
      为了验证以上推断,选择异响严重的 GFB030 车的第二个转向架采取了如下措施:在安全钢索的上下两端与车体和转向架相连接的位置分别扎厚胶带,减小运行中的噪音。如图 1 所示。

      之后安排该列车上线运营,跟车确认异响基本消失,验证了以上推断的正确性。
1.3 整改方案
      确认了转向架的异响来自于安全钢索后,经过论证确认,对于广佛线地铁车辆来说,拆除安全钢索对列车运营无任何影响。2011年9月7日安排拆除了GF021022全列车的转向架安全钢索。正线跟车确认拆除前异响最突出的 GFB022 的第一转向架、第二转向架和GFB021的第二转向架(拆除安全钢索前转向架异响声音都很大),拆除安全钢索后列车运行过程中这3个转向架的异响声音都显著减小。
      因此从2011 年 9 月 14 日开始陆续拆除了广佛线全部 27列车的安全钢索,正线跟车确认拆除安全钢索对减轻转向架异响效果显著。但部分转向架仍有另外一种异响。
 
2 抗侧滚扭力杆引起的异响
2.1 异响原因初步分析和验证
      正线跟车,发现GF021022 和其余拆除了全列车的安全钢索的列车在运行过程中,个别转向架仍有轻微的“咯噔、咯噔”的响声。这种响声与安全钢索引起的异响不同,类似于低沉的鞭炮声,其中以GFA021 的第一转向架和第二转向架最为突出。这种异响的声音要小于安全钢索异响很多,由于拆除了安全钢索后安全钢索引起的异响消失,因此这种“咯噔、咯噔”的异响就更容易被听清楚。
      为了找到这种转向架异响的来源,安排对上线列车进行了跟车,确定每列车转向架异响的位置和异响的程度,并针对可能引起异响的原因进行分析、转向架参数测量和实验。排除了可能引起转向架异响的其他几个原因后,初步分析怀疑这种异响与抗侧滚扭力杆有关。为了验证这一判断,最直接的方法就是将有异响转向架的抗侧滚扭力杆拆除后正线运行来验证。因此,本次实验方案定为拆除异响最突出的 GFA021 的第一转向架和 GFB022 的第二转向架的抗侧滚扭力杆,之后利用晚上正线空载运行来跟车确认是否还有异响。
      为了确定异响是否与抗侧滚扭力杆有关,本次实验拆除了抗侧滚扭力杆的全部组件。拆除后安排 GF021022 于 2011 年11 月 8 日晚在正线空载运行,结果为正线运行时,拆除了抗侧滚扭力杆的这 2 个转向架异响完全消失,而未拆除抗侧滚扭力杆的 GFA021 的第二转向架异响仍然显著。实验表明了此种异响来源于抗侧滚扭力杆无疑。
2.2 再次实验准确找出引起转向架异响的部件
      对于抗侧滚扭力杆来说,可能发出异响的部件应为随着列车的运行而运动的部件,而组件之间的活动连接部件更应重点考虑。经过同抗侧滚扭力杆供货商溧阳振大的讨论分析,根据扭杆结构和供货商运用经验分析判断连杆组成与扭臂之间的关节轴承应为最可能的异响来源(抗侧滚扭力杆和其组件关节轴承的位置如图2、图3所示),而引起异响的原因应是轴承的配合间隙过大,扭杆运动时引起轴承异响。

      为验证此判断,将异响严重的GFA021 的第一转向架和GFB022的第二转向架的抗侧滚扭力杆拆下,用力摇动使连杆组成与扭臂发生轻微的相对运动,此时能够听到有异常的响声。对 GFA021 的第一转向架和 GFB022 的第二转向架都更换了全新的关节轴承后,安排GF021022 于 2011 年 11 月 19 日正线正常载客运行,结果为更换过关节轴承的 GFA021 的第一转向架和GFB022 的第二转向架都无异响,而作为对照的未更换关节轴承的GFA021的第二转向架仍然异响显著。由此证明异响来自于抗侧滚扭力杆的连杆组成与扭臂之间的关节轴承。
 
3 结语
      通过分析和实验验证,判断广佛线列车的转向架普遍存在2 种异响:第一种为由转向架安全钢索引起的,声音较大,表现为有节律的敲击声,拆除安全钢索后此异响消失。将全部列车的安全钢索都拆除后,此种异响不再存在。第二种异响表现为“咯噔、咯噔”的异常响声,类似于低沉的鞭炮声,时断时续,且低速无弯道时也有异响。异响的来源为抗侧滚扭力杆的连杆组成与扭臂之间的关节轴承。
      对于第二种异响,在找到异响原因后立即要求供货商溧阳振大进行整改,改用轴承间隙合适的关节轴承。溧阳振大采用了外圈挤压工艺的关节轴承(这种关节轴承能够很好地控制轴承的间隙),现正在陆续装车改造。改造后的列车转向架异响消失,整改效果良好。
      通过2次改造,顺利地解决了长期困扰广佛线地铁车辆的转向架异响故障,保证了列车正线运营安全,提高了列车乘坐舒适度。