CN106672008B - 一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
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Abstract
一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法，选择阻尼力F的绝对值对振动速度绝对值V的变化率为常数或递增系数的正非线性阻尼器；对减振对象进行相对于振动速度V的极性为正或负的阻尼时，产生的阻尼力F的极性始终与振动速度V的极性相反。利用本发明可以有效地减小偶发轮轨冲击所引起的车轮持久振动及所诱发的持久轮轨冲击，可以减少轮轨谐振的振动幅度、冲击次数，从而有效地抑制了由偶发冲击所导致的车轮损伤，特别是抑制损伤诱发连续冲击所致的损伤“复制”，以及抑制多边形失圆的发生和快速扩展。对于解决当前阻尼器选择及阻尼方法的盲目性及我国轨道交通多发的车轮踏面故障和多边形失圆，提出了一种解决途径。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通车辆车轮、轨道及车辆构架的安全保护与可靠性设计技术领域，涉及一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法。
背景技术
近十年来新涌现的铁路机车、车辆和地铁、高铁车辆中，某些车型大量、普遍爆发严重的车轮故障，其中包括几乎前所罕见的多边形失圆，甚至引发轨道波磨故障。而所发生的轮、轨故障在车辆运行中所引起的振动不仅危害车轮、轨道本身，还导致车辆走行部的车轮降噪板、轴箱轴承、一系弹簧、转向架、其它部件安装在转向架上的安装支架发生故障。众多科技工作者通过多方探索和努力，提出了多种多样的有关故障发生机理的解释：
有观点认为是车辆提速、高速运行所致，但解释不了若干牵引货车的低速机车也多发车轮多边形等故障的现象；也解释不了若干高铁车辆的车轮多边形失圆等故障发生率反而相对较低的现象；
有观点认为是重载运行所致，但解释不了相对轻载的地铁、高铁也多发车轮多边形失圆等故障的现象；
有观点认为是车轮的质量所致，但又解释不了不同车型使用同种车轮时有的大量发生多边形失圆等故障而有的却很少发生的现象；
有观点认为是不良的线路、轨道所致，却又解释不了在同一线路、轨道上运行的不同车辆有的大量发生多边形等故障而有的却很少发生的现象；
总之，众多的探索均尚未找到故障发生的机理和解决的途径。
发明内容
在长期从事轨道交通车辆走行部故障监测、诊断的过程中，发明人对所积累的海量大数据，基于发明人在专著《广义共振、共振解调故障诊断与安全工程——铁道篇》所提出的广义共振/共振解调理论，结合车辆的机械结构特征，对数据进行了系统的对比、分析、迭代、解析、研究，从故障发生机理的理论层面，解释了故障发生的主要矛盾、原因和机理是一系减震系统广义共振的相关问题，是构成该广义共振系统的簧下质量m、弹簧的刚度K、阻尼(油缸等)η匹配不当的问题，尤其是阻尼器设计或选择不当的问题所致。从而提出“一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法”来解决此问题。
一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法，是基于对轨道交通车辆走行部的一系减震系统的结构和运行特征，根据广义共振理论进行拓展分析，建立其运动模型，分析不同因素(m、K、η)对存在轨道限位的非自由广义共振或非线性广义共振运动的影响特征，而得出的。
基于前人的郑玄-胡克定理，线性的广义共振具有频率和振幅放大系数两个主要特征。频率f0和振幅x变化特征是：
x＝x0e-ηt (2)
式中，m为车轮减振广义共振系统的簧下质量、K为弹簧的刚度、η为减振油缸等的阻尼系数、x0为初始振幅、t为响应时间。
阻尼系数η是远小于1系数。根据式(1)可见，阻尼系数对于共振频率f0的影响甚微，可以忽略不计。但不同阻尼对于广义共振的幅度和谐振时间或次数却影响很大，随着阻尼减小，谐振幅度增大、谐振时间增长、谐振次数增加，见附图2-1。
车轮在轨道上运行，不可避免地会受到轮或轨上的不规则状态引起的冲击，例如车轮踏面的偶发损伤，轨道上的异物或损伤均会引起轮轨之间的冲击。这些偶发冲击将引起车轮按照其一系的簧下广义共振频率f0跳跃、谐振。如果一系阻尼大，例如阻尼达到0.4，如附图2-2，车轮受偶发冲击激励仅仅跳跃一次便停止；若阻尼小，如仅0.05，则车轮受偶发冲击激励跳跃达到10次后才逐渐停止。
车轮受到偶发冲击实际发生的是非线性的跳跃：因为下落到接触轨道时，线性广义共振决定的继续向下的谐振被轨道阻挡、反弹，若忽略反弹时的能量损失，则图2-2的线性谐振演变成图2-3的反弹非线性谐振，实际的反弹非线性谐振频率f1约等于自由的线性谐振频率的2倍，即f1≈2f0，如附图2-3、附图2-4所示：线性广义共振的频率为10Hz时，反弹非线性广义共振的频率约20Hz，阻尼0.05时，幅度100um的原始冲击引起阻尼0.05时的线性及反弹谐振最大峰值为71um，而引起的反弹加速度达到713m/s/s，弹跳冲击达到10次以上；幅度100um的原始冲击引起阻尼0.4时的线性及反弹谐振最大峰值为46um，引起的反弹加速度达到116m/s/s，弹跳冲击仅约1次。可见：阻尼小时，不仅引起的反弹冲击加速度幅度大，对车轮的损害更严重，而且重复次数多，势必使旋转的车轮每转过一个角度便因上述弹跳而与不同位置的轨道冲击一次，一方面，车轮冲击损害的位置增多；相应地，轨道也每隔一个距离被车轮冲击一次而诱发波磨故障。
设反弹非线性谐振冲击的频率为f1＝50Hz，车轮的转动频率为fn＝5Hz。当满足条件f1/fn＝int(f1/fn)＝J＝10时，车轮上的一个损伤引起的频率为fn＝5Hz的原始冲击，便引起频率为f1＝J*fn＝50Hz的弹跳冲击，使车轮约从原始损伤位置起，每隔1/J＝1/10圆周发生一次反弹冲击，并在此后每一周运转均在固定的位置发生强度接近原始冲击的弹跳冲击，对该位置产生新的损伤，从而使一个原始的损伤，“复制”到车轮圆周的J＝10个位置，久而久之，使车轮出现J＝10处损伤，并使每处损伤扩展后发展为固化的J＝10边形失圆。特别是由于车轮正向转动和反向转动的几率基本相等，从而使得正转时较后发生的复制损伤小的位置，在反向转动时则是复制损伤大的位置，以致使得车轮出现大小基本均等的J处损伤和近似规则的J(多)边形失圆。
若J1＝f1/fn≠int(f1/fn)＝J，则虽然在车轮踏面的原始损伤后也每隔圆周的1/J1出现一处“复制”损伤，但圆周的“复制”损伤不是全部均布的，只有J＝int(f1/fn)处是均布的，第J处与原始损伤之间的距离不等于其他“复制”损伤之间的距离。当车轮反复正反运转之后，便出现正反两组上述复制损伤；这些复制的损伤在运转中也诱发的弹跳冲击点则多数不与已有的复制损伤点重合，于是出现整个车轮踏面出现大量的、密集分布的损伤点，形成大量的小剥离和麻面。
基于上述近似定性分析可见：
外部偶发的原始冲击将导致低阻尼的减振阻尼器所在的一系簧下广义共振，发生多次弹跳，并对车轮的无损伤的踏面冲击，导致“复制”原始损伤；
转频为fn的车轮踏面的单个原始损伤冲击，将导致低阻尼的减振阻尼器所在的一系簧下广义共振、多次弹跳、在车轮的无损伤的踏面“复制”原始冲击，并在簧下反弹非线性谐振f1为车轮转频fn的整倍数J＝int(f1/fn)＝f1/fn时，诱发车轮出现固化的J边形失圆；
在簧下反弹非线性广义共振频率f1不为车轮转频fn的整倍数，即J1＝f1/fn≠int(f1/fn)＝J时，诱发车轮出现的J1阶的冲击，出现准J1边形失圆，或引起整圈的、密集分布的小损伤、剥离、麻面；
若一系簧下广义共振的阻尼增大，则无论外部偶发的或车轮踏面单处初期损伤均因为大阻尼抑制了广义共振的弹跳幅度和次数，使得车轮不易发生损伤“复制”、扩展和不易形成多边形失圆。
因此，抑制、减少车轮踏面故障多发的主要方法是增大一系广义共振系统的阻尼。
问题在于，可能是为了增长自身的寿命或不至于易损，当前若干进口的、新型的阻尼器存在违背上述减振理论的设计问题。
问题之一是，将阻尼器的阻尼特性设计为振动速度低时的阻尼、阻力大，当振动速度高时的阻尼、阻力缓慢增加或不再增加，如附图2-5所示。而在车轮因受到冲击发生弹跳后再下落时，在接近轨道瞬间具有最大的振动、运动速度，此类减振阻尼器却错误地降低阻尼和不再继续增加阻尼力，任车轮与轨道以高的相对速度猛烈撞击，引发重复弹跳，造成损伤“复制”。我们将此类阻尼器称为“负非线性阻尼器”。
问题之二是，错误地设计为，将阻尼器两端不与转向架和轴箱固定，而依靠车体和转向架的重力将阻尼器压在轴箱上，如附图2-6、附图2-7所示的不当安装，使阻尼器成为“单极非线性阻尼器”。当车轮因受到冲击发生弹跳向上运动时，该阻尼器的阻尼橡胶被压紧并发生阻尼，而当车轮上跳达最高点再向下落时，该阻尼器近乎松弛，车轮在接近轨道瞬间具有最大的振动、运动速度，此类减振阻尼器的阻尼方法和安装方法却错误地将阻尼降低到接近于零，失去阻尼力，任车轮与轨道以高的相对速度猛烈撞击，引发重复弹跳，造成损伤“复制”。我们将两端不紧固安装的此类阻尼器称为“单极非线性阻尼器”。
大量数据统计表明：国内早期生产的轨道交通车辆，所发生的车轮踏面故障远低于新型车辆的踏面故障，特别是很少出现多边形失圆的现象。分析其机械结构则发现，其所用的是当时仅有、别无选择的国产经典原理型的线性阻尼器，其阻尼力与速度始终成正比。如附图2-8、附图2-9所示。
基于大量数据调查发现：选择不同的阻尼器，相似的车轮踏面剥离或损伤，所激发的车轮振动、冲击不同；选择附图2-9所示的国产的经典线性阻尼器的车轮，在2003年的运行监测中，在损伤滚过轨道时的冲击是单调的，即很快停止、不再重复弹跳冲击的，如附图2-10所示，检测该车轮转动10周的冲击信号表明，每周由1cm2(约为1mm·1mm)的踏面损伤激发的冲击每周仅一次；不免盲目性地选择附图2-5所示的进口的、“创新的”“负非线性阻尼器”的车轮，在2014年的运行监测中，在损伤滚过轨道时的冲击是持续重复弹跳冲击的，车轮转动近1/2周才停止，如附图2-11所示，检测该车轮转动10周的冲击信号表明，由0.28cm2(约为直径6mm)的踏面损伤激发的冲击每周发生10次以上，之后才能逐渐停止，以致引发了车轮的29边形失圆。附图2-12是车轮发生多边形失圆发展到晚期的示意图。
阻尼器是用来保障(轨道交通车辆)机械安全的减振器件，是以其承受振动力和消耗振动能量来保护机械主体的器件，它可以是也自然是一种易损器件。不顾及机械主体的安全而单纯追求减振阻尼器自身安全的貌似创新的设计，无疑是不合理的、缺乏实用性设计。
针对当前轨道交通亟需解决的车轮踏面故障多发以致影响车辆安全、经济效益和社会安宁的问题，需要通过增大阻尼或在振动速度增大时自动增大阻尼以确保车轮减振、防止偶发损伤或外来(例如轨道接缝、焊缝)冲击引发的弹跳、广义共振重复冲击、轨道对车轮的冲击转移为车轮故障、车轮踏面故障复制或还形成多边形失圆。因此，提出一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法。
阻尼是一种物理特性，不是任何实物；阻尼是寄生在阻尼器的运动中的，如要选则阻尼，就需通过选择阻尼器来实现。
一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法，其特征在于，选择阻尼力F的绝对值对振动速度V绝对值的变化率为常数或递增系数的正非线性阻尼器(优选递增系数的正非线性阻尼器)；用阻尼器对减振对象进行相对于振动速度V的极性为正或负值时的阻尼时，阻尼力F的极性始终与振动速度V的极性相反，取代现有的在振动速度V为正极性时满足阻尼力F的绝对值对振动速度绝对值V的变化率为常数，但在振动速度V为负极性时阻尼力F的绝对值对振动速度绝对值V的变化率呈递减系数或接近于零的单极非线性阻尼器及阻尼方法。
所述的一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法，其特征在于，正非线性阻尼器的阻尼力函数为F＝Z*C*V，式中，V为振动速度，单位为[m/s]；Z为工程转换常数，单位为[N/(m/s)]，例如Z＝-18750[N/(m/s)]；C为大于或等于1的阻尼因子。
所述的一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法，其特征在于，所述正非线性阻尼器的阻尼因子C的值至少等于1，并随振动速度V增大时阻尼因子C为从等于1增大到大于1的数值，即选择非线性阻尼因子C＝1+V/(V0*X)；式中，V0为关键速度，单位为[m/s]，例如V0＝0.3[m/s]，X为非线性增量，例如X＝3。
一种可以实现上述目标的“正非线性阻尼器”，反“负非线性阻尼器”之道而行之，所述正非线性阻尼器的节流阀门设计为：当运动、振动速度增大时，自动减小进油阀门，增大阻尼，使阻尼力较之固定阀门的线性阻尼有更多的增加。如附图1-1、附图1-2所示。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明通过合理更改负非线性阻尼器为线性或正非线性阻尼器，通过正确安装金属橡胶阻尼器克服单极非线性阻尼器效果，可以有效地减小偶发轮轨冲击所引起的车轮持久振动及所诱发的持久轮轨冲击，可以减少轮轨谐振的振动幅度、冲击次数，从而有效地抑制了由偶发冲击所导致的车轮损伤，特别是抑制损伤诱发连续冲击所致的损伤“复制”，以及抑制多边形失圆的发生和快速扩展。对于解决当前我国轨道交通大面积爆发的车轮踏面故障和多边形失圆，提出了一种解决途径。
附图说明
图1-1为正非线性阻尼器的结构说明示意图；
图1-2为正非线性阻尼器的F-V特性；
图2-1为车轮一系簧下减振系统的阻尼与谐振频率与谐振放大增益；
图2-2为车轮一系簧下减振系统的阻尼与谐振幅度和谐振波动时间；
图2-3为不同阻尼下车轮受偶发冲击激发的谐振冲击轨道反弹的振动波形；
图2-4为不同阻尼下车轮受偶发冲击激发的谐振冲击轨道反弹的振动频谱；
图2-5为负非线性阻尼器的F-V特性；
图2-6为不当安装成单极非线性阻尼器的安装示意图；
图2-7为不当安装成单极非线性阻尼器的F-V特性；
图2-8为国产的经典线性阻尼器的F-V特性(一系)；
图2-9为国产的经典线性阻尼器的F-V特性(二系)；
图2-10为用经典线性阻尼器，1cm2的踏面损伤每转一周激发的冲击只有一次；
图2-11为用负非线性阻尼器，0.28cm2的踏面损伤每转一周激发的冲击多于10次；
图2-12为车轮发生多边形失圆的现场图片示意图；
图3-1为负非线性阻尼器、线性阻尼器和正非线性阻尼器的减振效果之仿真的波形图；
图3-2为负非线性阻尼器、线性阻尼器和正非线性阻尼器的减振效果之仿真的频谱图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述。
一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法，其特征在于，选择阻尼力F的绝对值对振动速度V绝对值的变化率为常数或递增系数的正非线性阻尼器；用阻尼器对减振对象进行相对于振动速度V的极性为正或负值时的阻尼时，阻尼力F的极性始终与振动速度V的极性相反，取代现有的在振动速度V为正极性时满足阻尼力F的绝对值对振动速度绝对值V的变化率为常数，但在振动速度V为负极性时阻尼力F的绝对值对振动速度绝对值V的变化率呈递减系数或接近于零的单极非线性阻尼器及阻尼方法。
所述的一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法，其特征在于，正非线性阻尼器的阻尼力函数为F＝Z*C*V，式中，V为振动速度，单位为[m/s]；Z为工程转换常数，单位为[N/(m/s)]，例如Z＝-18750[N/(m/s)]；C为大于或等于1的阻尼因子。
所述的一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法，其特征在于，所述正非线性阻尼器的阻尼因子C的值至少等于1，并随振动速度V增大时阻尼因子C为从等于1增大到大于1的数值，即选择非线性阻尼因子C＝1+V/(V0*X)；式中，V0为关键速度，单位为[m/s]，例如V0＝0.3[m/s]，X为非线性增量，例如X＝3。
对于选择负非线性阻尼器、线性阻尼器和本发明所推介的正非线性阻尼器的减振效果之仿真的波形图如附图3-1、频谱图如附图3-2，仿真模型设计为：当绝对值速度大于25mm/s时，按照图1-2的“工程实现折线函数”改变阻尼，负非线性阻尼降低阻尼到1/4，正非线性阻尼增加阻尼到2倍。其信息特征参数统计如下表：
| 加速度波峰 | 加速度波谱 | 速度波峰 | 速度波谱 | 振幅波峰 | 振幅波谱 | 弹跳次数 | |
| 负非线性 | 486m/s2 | 263m/s2 | 770mm/s | 143mm/s | 1.250mm | 610mm | 10 |
| 线性 | 366m/s2 | 112m/s2 | 未测 | 未测 | 1.080mm | 261mm | 6 |
| 正非线性 | 338m/s2 | 68m/s2 | 546mm/s | 99mm/s | 0.998mm | 159mm | 3 |
| 逐项比例 | 1/0.75/0.7 | 1/0.43/0.26 | 1//0.73 | 1//0.69 | 1/0.86/0.80 | 1/0.43/0.26 | 1/0.6/0.3 |
可见：对于抑制相同的偶发冲击所激励的振动加速度、速度、振幅及震荡弹跳冲击次数而言，正非线性阻尼器最优，线性阻尼器居中，负非线性阻尼器最差。
Claims (1)
1.一种减少轨道交通车轮踏面故障的阻尼及阻尼器选择方法，其特征在于，选择阻尼力F的绝对值对振动速度V绝对值的变化率为常数或递增系数的正非线性阻尼器；对减振对象进行相对于振动速度V的极性为正或负值时的阻尼时，产生的阻尼力F的极性始终与振动速度V的极性相反；
正非线性阻尼器的阻尼力函数为F=Z*C*V，式中，V为振动速度，单位为[m/s]；Z为工程转换常数，单位为[N/(m/s)]；C为大于或等于1的阻尼因子；
所述正非线性阻尼器的阻尼因子C的值至少等于1，并随振动速度V增大时阻尼因子C为从等于1增大到大于1的数值，即选择正非线性阻尼因子C=1+V/(V0*X)；式中，V0 为关键速度，单位为[m/s]，X为非线性增量。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| CN1610209A (zh) * | 2004-11-22 | 2005-04-27 | 西安交通大学 | 轨道车辆振动能量压电发电方法及其系统 |
| CN102616245A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-08-01 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 列车转向架半主动减振器控制装置和系统及其控制方法 |
| CN104302493A (zh) * | 2012-05-14 | 2015-01-21 | 日产自动车株式会社 | 车辆的控制装置和车辆的控制方法 |
| CN104709027A (zh) * | 2013-12-16 | 2015-06-17 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于包括负刚度的悬挂阻尼的方法和装置 |
Non-Patent Citations (4)
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|---|
| 共振解调技术与机车车辆传动装置故障诊断;唐德尧等;《电力机车技术》;20020920;第25卷(第5期);第1-5页 * |
| 基于故障机理分析的故障诊断技术的应用和发展;唐德尧;《中国设备工程》;20120131;第9-11页 * |
| 机械故障微冲击的共振解调定量检测技术;唐德尧;《铁道技术监督》;20090930;第37卷(第9期);第26-29页 * |
| 机车减振系统的二阶系统级联方法研究;唐德尧等;《湘潭大学自然科学学报》;20080331;第30卷(第1期);第112-116页 * |
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