浅议直线地段晃车原因分析及整治方法
前言：
铁路大提速后，随着高速动车组的开行，我国铁路进入了高速铁路时代，既有繁忙干线速度、密度重载并举。对工务设备质量提出了更高的要求。线路质量优劣将决定列车运行状态，并对旅客乘车舒适度有及大影响。线路一但发生晃车，不但降低旅客的舒适度，同时也说明了列车对线路的作用力加大，对线路的破坏力增强。因此工务维修应提高线路维修作业标准和作业质量避免和减少线路晃车的发生。
晃车原因分析线路发生晃车后，首先应当对晃车的原因进行分析，找出病害进行整治。
一、轨道不平顺对晃车的影响：
轨道不平顺是引起机车车辆产生振动和轮轨动作力的主要原因，是轮轨系统导致车体加速度的激扰源。轨道不平顺对列车的行车安全性，平稳性、舒适性、车辆及轨道部件的寿命以及环境噪声等都有重要影响。在高速重载行车条件下，轨道不平顺的影响更大。是轨道方面直接限制行车速度的主要因素。
轨道不平顺分为单项不平顺和复合不平顺。
单项不平顺是指在轨道同一位置上垂向或横向只存在一种不平顺。 复合不平顺是指两种及其以上的轨道不平顺在同一地点发生的情况。是工务维修工作中常见的问题。 （一）单项不平顺 1、高低不平顺：
轨道的高低不平即存在不平顺，危害甚大。列车通过这些地方时，冲击动力增加使道床变形加速，从而又进一步扩大不平顺，使机车车辆对轨
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道的破坏力增大。严重的高低不平顺将引起机车车辆剧烈地点头和浮沉振动，会使车辆大幅度减载或悬浮。在轨向不良区段运行时，将引起车轮悬浮可能导致脱轨。
长度在100-300mm范围内的轨面高低不平顺，主要起因于钢轨波浪形磨耗，焊接接头低塌或轨面擦伤等，车轮经过这些地方会产生冲击，导致机车车辆剧烈的抖动。行车速度愈高，机车车辆的抖动俞剧烈。这种不平顺往往容易忽视，轨道检查车也不能完全反应出来。但是这种短波不平顺对便携式晃车仪的反应较敏感，机车、动车在通过时将产生水平或垂直加速度，这也是影响旅客舒适度的一个方面。 2、水平不平顺（扭曲）：
两股钢轨在直线地段应位于同一平面，这是为了使两股钢轨负担均匀，并保证车辆平稳驶过。直线地段水平变化率在1m范围内变化率不得超过1mm，否则，即使两股钢轨的水平误差不超过允许范围，也得会引起机车车辆的强烈振动，使机车车辆产生侧滚振动，导致一侧车轮增载一侧车轮减载。
实践中，有两种性质不同的钢轨水平误差，对行车的危害程度也不同。第一种称为水平差，就是在一段相当长的距离内，一股钢轨的轨顶水平始终较另一股为高（现场简称偏道），这种水平差对列车运行有不利的一面，特别当该水平差处存在着轨向或轨距变化率不良时，极易引起机车车辆的晃动，产生水平加速度（如2009年2月10日京哈线上行998km+385m出现水加00.9g经现场复核，该处从998km+280-420m处，偏道5-6mm。在998km+375m有一轨向为3mm与该水平偏道形成逆向复合不平顺，导致在385m出现水加0.09g）。另一种称为三角坑（有的资料称扭曲）就是在一段不太长的距离内，先是左股钢轨高，后是右股钢轨高，而且两个最大水平误差点之间的距离不足18m。三角坑的存在将使车辆转向架出现三轮支承，一轮减载甚至悬浮的危险情况，无论直线或曲线严重的局部扭曲不平顺都
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可能引起车辆剧烈的侧滚和侧摆振动。 3、轨距及轨距变化率不平顺
钢轨与轮缘间距离我们称之为游间，这种游间是必要的，也是客观存在的，它对列车运行有其有利和不利的两个方面。有利条件时可以防上车轮被轨道楔住，减少行车阻力和钢轨及车轮的磨损。但是它也应有一个限度，超过这个限度就会产生相反的效果。因为游间愈大，车辆行驶时蛇行运动幅度俞大，横向加速度俞大，轮缘对钢轨的冲击角愈大，作用于钢轨上的横向力愈大。此时机车车辆晃动也俞大。行车速度俞高，其影响俞严重。所以为提高行车的平稳性，游间应限制于一个最小的必要数值。特别是在高速铁路，有的国家为了解决高速列车的蛇形运动大的问题，把轨距从1435mm减小为2-3mm。即将标准轨距从1435mm减小为1432mm或1433mm，这一现象应引起我们的注意。因此把轨距误差控制0至-2mm为最佳。
轨距变化率必须缓和平顺。在每一米距离中，变化率不应大于1mm。这是因为在短距离内轨距变化率剧烈，表明存在着严重的轨向不平顺，即使不超过允许偏差也会使机车车辆发生剧烈的摇摆，当然也会影响行车安全和旅客舒适度。 4、轨向不平顺
严重的方向不平顺会引起的过大车轮侧向力和车轴侧向力，使列车在运行中将产生剧烈的蛇行运动引起列车脱轨。若直线不直，必然会加剧列车的蛇形振动，产生较大的离心力。离心力是影响列车平稳和旅客舒适度的重要因素。列车的离心力与轨向偏差的矢度成正比线性关系，与运行速度成正向二次曲线关系。换言之，对于一定的速度列车的离心力随着轨向偏差的矢度的增加同比增加，对于一定矢度的轨向偏差，列车的离心力则随着速度的增加以速度倍率的二次方迅速增加。由此可见直线轨向偏差，在快速行车的条件下对列车晃动的影响，比在一般速度条件要大的多，对同一
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轨向偏差值，行车速度增加一倍，则列车的侧摆动力增加4倍。 （二）复合不平顺
随着列车的不断提速快速列车对轨道平顺度要求日益提高，轨道复合不平顺的问题逐步凸现出来。为了确保快速列车的运行安全，提高旅客的舒适度，我们必须认真对待轨道的复合不平顺问题。
1、直线地段轨向与水平的复合不平顺（含逆向复合不平顺）。 直线地段轨向出现偏差以后相当于产生于一处大半径反向曲线，使列车的运行状况直线运动变化为曲线运动，如同运行到没设超高的曲线上，必须产生“侧摆”性晃动，而当这一地段同时存在轨道水平偏差时就会加剧这种“侧摆”性晃动。因此，我们称为轨向与水平的复合病害。 轨向水平逆向复合不平顺是指同一位置即有轨向不平顺又有水平不平顺，并且轨道臌曲方向与高轨位置形成反超高状态。这种逆向组合不仅对行车安全有严重影响，而且影响旅客舒适度，是晃车仪产生水平加速度产生的主要原因。
因此在日常维修中应该严格控制轨向与水平逆向复合不平顺值。
例：2009年1月京哈线1003km+140m处出现一处水平加速度II级峰值0、09g，经现场复合，该处位于长春站143单开道岔与L6号菱形道岔之间，在不到15m范围内，用10m弦量有7mm轨向且该处水平与轨向形成反超高5mm，从而产生了这次Ⅱ级超限。 2、轨道纵向短波高低与短波轨向的复合不平顺
当轨道纵向短波高低与短波轨向在同一地点出现时，快速列车通过时就会产生轨道的短波高低与短波轨向的复合不平顺。在这种情况下车辆本身就会产生一种三维运动，轻则影响旅客舒适度，重则影响列车运行安全，而对轨道而言，就会产生坚向与横向冲击并存的情况，就会加速轨道状态的恶化。
由于快速列车对短波高低和短波轨向都十分敏感，容易产生垂直加速度
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和水平加速度，当车载仪或便携式晃车仪在同一地点同时报告水平和垂直加速度时，必须要给予足够重视，迅速采取措施。
例：2009年4月19日，京哈线上行1000+325出现一处垂加0.09g水加0.08g的Ⅱ级病害，经现场核实该病害位于1000+319处高低-5mm轨向4mm且高低与轨向在同一地点相叠加，使D174通过此处时出现Ⅱ级晃车。 3、轨道纵向长波高低与长波轨向的复合不平顺
当“漫坑”与“漫弯”在同一地点出现时，相当于竖曲线与平面曲线的重叠。这种重叠将会使列车产生三维晃动，是一种典型的二重逆向复合不平顺。此时如果在慢坑中出现水平与轨向的逆向复合不平顺。将使列车产生剧烈的晃动，在快速行车条件下，就会对列车的运行安全及旅客舒适度产生严重影响。
由于直线地段“轨向”并非人为设置，虽然列车存在事实上的曲线运动，但并没有设置超高，有时甚至还有出现负水平，车体的水平加速度将此在正常曲线上运行大的多，已经形成了二重逆向复合不平顺，本身就难免会对旅客舒适度产生影响，如果再与漫坑重叠，列车的运行状况将会更加恶劣。就会形成三重逆向复合不平顺。因此对于快速线路要及时消灭漫坑漫弯，特别是二者重叠的情况。
4、轨距变化率过大与短波轨向的复合不平顺
当轨距变化率超限与短波轨向同时存在时，列车快速运行时，就有可能产生轮对扭转与横移同时出现的情况，对列车的平稳运行产生较大影响。因此在快速行车条件下，轨距变化率超限与短波轨向同时出现是产生晃车的重要原因之一。这种复合不平顺通常不会对行车安全产生不良影响，但会使性能较差的机车车辆产生显著的动态响应，特别是对轴重较轻的动车组产生的动态反应更为敏感，影响旅客舒适度。对轨道而应这种情况长期存在就会产生直线地段钢轨的交替侧磨，增加维修工作量，缩短设备使用寿命。（例：京哈线下行1001+330m曾出现一次加0.08g，现场复核在100m
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