高速动车组转向架失稳报警问题研究

高速动车组转向架失稳报警问题研究

李忠义，廖洪

中车唐山机车车辆有限公司、河北省唐山市 064000

摘要：在科技高速发展的今天，动车已经成为了人们出行过程中所常用的交通工具之一。高速动车的应用既方便了人们的出行，同时也有效加强了我国各城市间的交流。然而由于动车行驶速度较快，因此为了避免其在过弯时出现侧翻或脱轨等问题，我们需要在动车中加装转向架失稳报警装置，从而更好的保障动车中工作人员及乘客的生命健康安全。下面本文将通过对高速动车组转向架失稳报警装置及其准确性的影响因素几方面就高速动车组转向架失稳报警问题进行简要论述。

关键词：高速动车组、转向架、失稳报警

由于动车组列车具有行驶速度快等特点，因此为了可以进一步保障动车组中工作人员及乘客的生命健康安全，我们需要做好动车组的安全性能评价。而在动车组安全性能评价中最为重要的便是其在过弯过程中列车的稳定性。若动车组列车在过弯中出现列车稳定性较差的问题将极有可能会引发列车侧翻或脱轨，进而造成大量的人员伤亡。而高速动车组转向架失稳报警装置则可以有效避免这一问题的出现。通过对高速动车组转向架失稳报警装置进行应用，动车组驾驶员可以了解到列车在过弯时其稳定性是否处于安全数值，从而及时对列车的行驶速度进行调整。

一、高速动车组转向架失稳报警装置概述

1.1高速动车组转向架失稳报警装置的组成

高速动车组转向架失稳报警装置主要由失稳检测主机以及多个加速度传感器所构成。其中加速度传感器主要安装与列车的转向架中，并且为了保障加速度传感器所测量数据的准确性，在高速动车组中每一节车厢均需要安装至少两个加速度传感器。而失稳检测主机则主要安装与高速动车组的机头。失稳检测主机的主要功能是对加速度传感器所采集的数据信息进行汇总、存储，并及时对其数据信息进行分析与比对，从而判断列车行驶过程中的稳定性。同时，动车组中的失稳检测主机还具有数据传输的功能，当其判断列车稳定性处于危险状况时，失稳检测主机可以向动车组的工作人员发送危险信号，从而使动车组的工作人员可以及时减速，以便保持列车运行中的稳定性。而加速度传感器的主要作用是对列车运行过程中转向架的横向加速度进行实时监测，并将检测数据发送至失稳检测主机，从而方便其对列车的稳定性进行分析、判断。

1.2高速动车组转向架失稳报警装置的原理

在上文中曾提到高速动车组转向架失稳报警装置主要由失稳检测主机与加速度传感器构成。在转向架失稳报警装置运行的过程中，首先安装在列车组转向架中的各个加速度传感器会实时对列车转向架中的横向加速度进行检测。通过对列车转向架的横向加速度进行检测，可以实时的了解到车辆转向架的横向压力及转向架对车辆的支撑性，从而方便失稳检测主机对列车是否失稳进行判定。当列车转向架中的加速度传感器完成对其横向加速度的测量后，传感器中的相关数据信息会通过相应的数据传输线路汇聚至失稳检测主机中。这时失稳检测主机可以通过将传感器所汇集的数据信息与安全数值进行比对，若符合安全数值则表示列车处于稳定状态，若传感器所检测的数值超出安全数值则表示列车处于不稳定状态。失稳检测主机会及时向动车组中的工作人员进行报警，从而提醒其减速以保持动车组的平稳运行。

1.3高速动车组转向架失稳报警装置的安全性设计

为了提升动车组在运行过程中的安全性，我们在对动车组转向架失稳报警装置进行设计时还做出了相应的安全性设计。首先，在对动车组安装横向加速度传感器时，我们不仅仅在一个车厢中安装了多个传感器，同时还将加速度传感器分别安装在转向架的两侧。这既可以避免由于某一个传感器出现故障而影响到动车组转向架失稳报警装置的正常运行，同时还可以加强对动车组转向架两侧稳定性的监测。其次，在加速度传感器及失稳检测主机中还加入了滤波器的设计。通过在其中加入滤波器可以有效提升数据信息的传输效率，从而使动车组转向架失稳报警装置可以在列车出现失稳状态时及时对动车组中的工作人员进行示警。此外，在失稳检测主机中还加入了大容量的存储设备，以便对传感器的检测数据进行存储，从而方便动车组维修人员对动车组转向器进行维护与优化。

二、影响高速动车组转向架失稳报警准确性的因素

虽然，我们在高速动车组转向架失稳报警装置中加入了相应的安全性设计，但当列车途经环境因素较为恶劣的区域时，其转向架失稳报警装置仍有可能会出现故障等问题。并且，在受到大量电磁设备干扰时，其失稳报警装置也既有可能会出现准确性下降或失灵等现象。

2.1电磁设备干扰

首先，在高速动车组转向架失稳报警装置会受到电磁设备干扰的影响，从而出现报警准确率降低或报警装置失灵等现象。这是由于在电磁设备干扰区域往往具有大量的辐射与电磁波，这些辐射与电磁波将会对传感器所传输的数据信息造成严重影响。当电磁辐射较弱时，其仅仅会对传感器的数据传输效率造成一定的影响，但若电磁辐射较强时将会导致传感器所传输的数据丢失，从而直接影响到动车组转向架失稳报警装置的正常运行。

2.2环境因素

其次，部分恶劣环境也会导致动车组转向架失稳报警装置出现准确性下降或失灵等现象。首先，部分高原地区的气压将会对动车组转向架失稳报警装置中的加速度传感器造成一定的影响，从而导致其出现测量不准的现象，进而最终导致车辆失稳报警装置出现准确性下降的问题。其次，部分过于潮湿的气候也会影响到车辆中加速度传感器的正常测量。另外，一些过于寒冷的地区，其较低的气温也将对传感器数据信息的传输造成一定的影响，从而导致动车组失稳转向装置出现无法及时示警的问题。

三、加强高速动车组转向架失稳报警准确性的策略

为了避免上述问题的出现，我们在对动车组转向架失稳报警装置进行设计时首先需要加强其对外界电磁辐射的屏蔽性。而在这一过程中，我们可以通过使用一些导电金属材料设计一个屏蔽器，从而方便将加速度传感器与外界电磁辐射所隔离。同时，我们还可以在安装加速度传感器的过程中为其增加一条地线 ，进而有效降低电磁波对加速度传感器的影响。除此之外，我们也需要加强对加速度传感器的保温工作及防潮工作等，从而有效保障其正常运行。在加强传感器保温工作的过程中，我们可以使用泡沫等保温材料对传感器外侧进行包裹，从而实现对其保温。同时，在保温材料中，我们还可以加入部分干燥剂，从而降低潮湿环境对传感器的影响。

四、结束语

综上所述，高速动车组列车运行过程中的稳定性将会直接影响到列车中工作人员及乘客的生命健康安全。因此，为了进一步提升高速动车组列车运行过程中车内人员的安全性，我们需要在高速动车组列车中加入转向架失稳报警装置，从而更好的对车辆运行中的稳定性进行检测。高速动车组转向架失稳报警装置主要是通过对列车运行过程中其架构横向加速度的数值进行监测，从而对列车是否失稳进行判断的。但由于高速动车组列车往往在运行过程中会途径部分环境较为恶劣的地区，因此列车乘转向架失稳报警装置的准确性难免会受到电磁设备与外界环境因素的干扰。故而，为了进一步提升高速动车转向架失稳报警装置的准确性，我们需要对其工作原理及抗干扰性进行进一步优化，从而使其可以有效屏蔽外界环境及电磁设备的干扰。相信随着高速动车组转向架失稳报警装置的不断完善，动车出行将更加安全、便捷。

参考文献：
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