磁流变流体阻尼缸摆式列车制造技术

一种摆式列车的悬挂装置其特征在于摆式列车的悬挂装置设置了用于使车厢减振和倾摆的磁流变流体阻尼缸（１）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁路车辆的悬挂装置，特别是一种使用磁流变流体阻尼缸构成摆式列车的悬挂装置。现有技术中《中国铁路》2001年第10期介绍了高速摆式客车转向架的倾摆系统。液压动作系统采用高压油作为动力，系统包括油泵储能器、比例饲服阀、油缸及其液压附件，是一种比较成熟的技术。缺点是油源体积较大，系统重量大，维护技术要求较高。机电式动作系统采用电能直接作为能源。主要包括伺服电机、减速箱及滚珠丝杠等，具有体积小、重量轻、维护少的优点。缺点是控制耗能高，无减震功能、通过弯道时舒适性差、没有自适应的安全功能、减振和倾摆控制分离、对现有的车厢改造困难。现有技术应用磁流变流技术存在着致命的弱点是分相。分相是非胶体体系尤其是非稳定体系的本质所在，主要是该体系中分散介质中的分散质粒度大于亚微米级所致。虽然应用磁流变流体的器件主要集中于各种机械设备和大型建筑物的半主动消能、半主动减振、半主动缓冲、半主动隔震、变刚度控制、扭矩控制、电液伺服控制系统中压力流量脉动控制和管路振动抑制等行业，但由于分相往往给上述行业提供了不确定性，从而限制了其广泛应用。本专利技术的目的是针对上述现有技术所存在的问题提供一种由磁流变流体阻尼缸构成的摆式列车的悬挂装置。它可以使列车在通过弯道时平稳舒适的实现合理倾摆。同时该装置控制能耗低、减震性能优良、具有自适应的安全功能、减振和倾摆控制合二为一、可以方便的对现有车厢进行提速改造。同时由于磁流变流体阻尼缸内永磁体的存在有效的减少了现有技术中分相不确定性对其应用的限制。本专利技术目的以下列技术方案来实现，它主要是在摆式列车的悬挂装置设置了用于使车厢减振和倾摆的磁流变流体阻尼缸(1)。磁流变流体阻尼缸(1)由缸体(2)、活塞头(3)、弹簧(4)、活塞杆(5)、非导磁环(6)、磁钢(7)、线圈(8)、非导磁铜环(9)、引线孔(10)、控制板(11)、引线(12)和磁流变液(13)组成。磁钢(7)经由磁流变液(13)和缸体(2)构成磁回路。该磁回路在断电状态下亦保持一定的位置阻尼力。位置阻尼力可以使车厢在磁流变流体阻尼缸(1)在突然断电状态下恢复平衡状态所需的时间大于或等于列车减速到安全运行时的速度所需要的时间，所以该磁流变流体阻尼缸具有自适应的安全功能。线圈(8)亦经由磁流变液(13)和缸体(2)构成磁回路。改变线圈(8)的电流方向和大小，即可以调节阻尼力。摆式列车悬挂装置设置的磁流变流体阻尼缸利用列车运行时的振动，适时调节阻尼力，通过改变活塞杆(5)和缸体(2)的相对位置使列车在通过弯道时平稳舒适的实现合理倾摆。同理调节阻尼力亦可实现减振功能。下列附图给出了具体实施例方式附图说明图1为本专利技术摆式列车的悬挂装置设置磁流变流体阻尼缸结构示意图。图2为本专利技术磁流变流体阻尼缸结构示意图。结合附图对专利技术的整体结构作更进一步说明如附图1、2所示，图中，缸体(2)、活塞头(3)、弹簧(4)，如同现有技术一样，该活塞头与缸体间隙配合，并设有防止泄漏的密封装置及用于平衡液压的小孔和通道。活塞杆(5)、非导磁环(6)、磁钢(7)、线圈(8)、非导磁铜环(9)均套装在活塞杆上，并由缸体(2)的凸台定位。在非导磁铜环(9)凹槽面上设有引线孔(10)，从线圈上引出的两根引线(12)，经该孔及活塞杆的中心孔到缸体外的控制板(11)中。本实施例中，磁钢(7)经由磁流变液(13)和缸体(2)构成磁回路，使处于导磁环面和缸体之间的磁流变液在磁场作用下迅速类固化，磁流变液中的流动性减弱，形成链状物或柱状物，抗剪能力增强，其结果使活塞运动所受到的阻尼力相应增大。该磁回路在断电状态下亦保持一定的位置阻尼力。位置阻尼力可以使车厢在磁流变流体阻尼缸(1)在突然断电状态下恢复平衡状态所需的时间大于或等于列车减速到安全运行时的速度所需要的时间，所以该磁流变流体阻尼缸具有自适应的安全功能。线圈(8)亦经由磁流变液(13)和缸体(2)构成磁回路。改变线圈(8)的电流方向和大小，即可以调节阻尼力。摆式列车悬挂装置设置的磁流变流体阻尼缸利用列车运行时的振动能量，适时调节阻尼力，通过改变活塞杆(5)和缸体(2)的相对位置使列车在通过弯道时平稳舒适的实现合理倾摆。线圈(8)中电流产生的磁场方向与磁钢(7)产生的磁场方向相同，电流越大，则其阻尼力越大。反之，线圈(8)中电流产生的磁场方向与磁钢(7)产生的磁场方向相反，电流越大，则其阻尼力越小。倾摆控制有忧控制计算机通过控制板(11)实现。在活塞运动过程中，活塞头起的作用与在传统阻尼器中起的作用相同，即在活塞作压缩行程过程中，压在通道上的弹簧片(3)被顶开，活塞头右侧的磁流变液从该通道中流向左侧，活塞头对活塞运动提供较小阻力；在活塞做拉伸过程中，弹簧片被关闭，磁流变液仅从活塞头上小孔通过，活塞头对活塞运动提供较大阻力。由于上述两种阻尼机制同时发生作用，该阻尼器可以在原液压阻尼力的基础上为减震器附加一种可控的由磁流变效应产生的阻尼力。如此设计可以使磁流变流体阻尼系统发生故障时，液压减振系统继续维持工作，减少对行车的影响。权利要求1.一种摆式列车的悬挂装置其特征在于摆式列车的悬挂装置设置了用于使车厢减振和倾摆的磁流变流体阻尼缸(1)。2.根据权利要求1所述的摆式列车的悬挂装置其特征在于磁流变流体阻尼缸(1)由缸体(2)、活塞头(3)、弹簧(4)、活塞杆(5)、非导磁环(6)、磁钢(7)、线圈(8)、非导磁铜环(9)、引线孔(10)、控制板(11)、引线(12)和磁流变液(13)组成，磁钢(7)经由磁流变液(13)和缸体(2)构成使磁流变流体阻尼缸(1)在断电状态下亦保持一定的位置阻尼力，位置阻尼力可以使车厢在磁流变流体阻尼缸(1)在突然断电状态下恢复平衡状态所需的时间大于或等于列车减速到安全运行时的速度所需要的时间而具有自适应安全功能的磁回路。3.根据权利要求1和权利要求2所述的摆式列车的悬挂装置其特征在于磁流变流体阻尼缸(1)的线圈(8)亦经由磁流变液(13)和缸体(2)构成磁回路，改变线圈(8)的电流方向和大小，即可以调节阻尼力，摆式列车悬挂装置设置的磁流变流体阻尼缸利用列车运行时的振动，适时调节阻尼力，通过改变活塞杆(5)和缸体(2)的相对位置使列车在通过弯道时平稳舒适的实现合理倾摆。全文摘要本专利技术的任务是提供一种由磁流变流体阻尼缸构成的摆式列车的悬挂装置。它可以使列车在通过弯道时平稳舒适的实现合理倾摆。同时该装置控制能耗低、减震性能优良、具有自适应的安全功能、减振和倾摆控制合二为一，可以方便的对现有车厢进行提速改造。同时由于磁流变流体阻尼缸内永磁体的存在有效的减少了现有技术中分相不确定性对其应用的限制。文档编号B61B13/08GK1616287SQ20031010590公开日2005年5月18日 申请日期2003年11月10日 优先权日2003年11月10日专利技术者佟亨文 申请人:佟亨文本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：佟亨文，
申请(专利权)人：佟亨文，
类型：发明
国别省市：