一种轨道车辆互联式二系悬挂横向减振系统技术方案

本发明专利技术涉及一种轨道车辆互联式二系悬挂横向减振系统，至少包括前减振分系统和后减振分系统，所述横向减振系统设置为：前减振分系统和后减振分系统能够针对直线行进和曲线行进场景下的不同减振参数需求选择协同工作或独立工作。通过改变横向减振系统的工作模式，减振系统能够根据轨道车辆在直线和曲线行驶场景下车体的不同状态信息提供不同方向的减振阻尼，并根据车体的不同行驶速度提供最适的液压力和系统刚度，以提高车辆的曲线通过能力和行驶稳定性。和行驶稳定性。和行驶稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道车辆互联式二系悬挂横向减振系统


[0001]本专利技术涉及轨道车辆减振
，尤其涉及一种轨道车辆互联式二系悬挂横向减振系统。

技术介绍

[0002]伴随着我国轨道车辆技术的迅速发展，进一步提高轨道车辆的临界速度、运行稳定性和曲线通过能力仍然是一项持续性挑战。具有一定踏面形状的轨道轮对即使沿着平直轨道运转，受到微小激扰后就会产生一种振幅保持恒定或继续增大直到轮缘受到钢轨约束的特有运动，此时轮对在向前滚动时一面横向往复摆动，一面又绕铅锤中心来回转动，其轮对中心轨迹呈波浪形，称蛇形运动；当激扰消失而剧烈的蛇形运动不能收敛时，称蛇形失稳。受限于轮对结构和轮对与轮轨的接触关系，自激蛇形运动难以避免。在不同的车速下，轮对的蛇形运动又会引起转向架和车体在横向平面内的振动，称为车体蛇形(一次蛇形)和转向架蛇形(二次蛇形)。一次蛇形会引起车体明显的低频晃动，接近人体能够感知的低频段，严重影响乘坐舒适性；二次蛇形会引起转向架相对于车体的剧烈振动，振动频率较高，严重影响车辆运行稳定性。在曲线通过能力方面，高速重载下通过曲线路段时，车辆的轮轴横向力增大，车辆的轮轨冲击加剧后导致轮轨磨耗、噪声和振动增大，影响车辆的乘坐舒适性，缩短轮轨的使用寿命。
[0003]对于一次蛇形，一般可以通过添加足够的二系横向阻尼来避免。目前，二系横向阻尼多由横向减振器提供。例如，现有技术CN20438167U提供了一种100％低地板轻轨车辆用无动力转向架，侧梁结构的一系弹簧安装座、二系弹簧安装座为复合式一体结构；二系横向与垂向减振器复合安装座焊接于侧梁端部；制动吊座、齿轮箱吊座、磁轨止挡座焊接于侧梁外侧；采用刚性直轴、直径在Φ500
‑
Φ600的弹性车轮轮对，两弹性车轮通过过盈配合与车轴装配在一起；转向架四角布置垂向减振器和横向减振器装置。但是现有的横向减振器各减振器独立工作、结构复杂、价格昂贵且不易维护。
[0004]CN110360260B提供了一种主动控制抗蛇形减振器及减振系统、车辆，包活液压缸，活塞在液压缸内作往复运动。将液压缸的内部划分为两个缸体，两个缸体分别通过两条主油路与储油箱连通，以在液压缸与储油箱之间构成一主回路；换向阀安装在两条主油路与储油箱之间，用于在减振器处于主动模式时能改变主回路的流向，并能调节活塞在液压缸内的位移。该减振器切换到主动模式时，通过液压缸内两缸体之间的油压差改变活塞位移量，调整该抗蛇形减振器的性能，使得车辆作曲线运动时令转向架相对于车体处于径向位置，从而提高列车曲线通过能力，降低轮轨磨耗。
[0005]上述现有技术通过换向阀调整液压缸内的活塞位置以调整抗蛇形减振器的减振参数，适应车体在不同使用场景时需要的液压力大小，适应车体行进过程中的参数变化。但该对比文件的抗蛇形减振器在使用时单个安装于转向架上，安装于车体前后的各个部位的转向器的工作和控制仍然互相独立，协同工作性能不高且控制方式复杂。各转向器若要联动需要多重计算，计算存在误差会导致各减振系统联动不协调，无法在车体过弯时联合调
整车体前后转向架的工作性能，以保持车体在过弯时为最佳运动姿态。
[0006]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0007]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种轨道车辆互联式二系悬挂横向减振系统，所述轨道车辆包括彼此连接的车体和转向架。所述横向减振系统至少包括连接于车体和转向架之间的前减振分系统和后减振分系统。所述前减振分系统和所述后减振分系统被配置为能够基于所述轨道车辆沿不同的路径参数的路线的行驶而改变向所述轨道车辆提供的用于抑制所述轨道车辆的不利振动形式的阻尼的方向和大小以形成促使车辆沿当前路径参数的路线稳定行进的力矩，保证所述轨道车辆沿轨道平稳运行。
[0008]所述不同的路径参数包括：路线的平直程度和路线的曲率半径等。
[0009]车辆的不利振动形式例如是：车辆的浮沉、横摆、伸缩、摇头、点头、侧滚以及由上述振动形式耦合成的上心滚摆、下心滚摆和蛇形运动等。
[0010]根据一种优选的实施方式，在所述轨道车辆沿直线路径行驶的情况下，所述前减振分系统和所述后减振分系统被配置为彼此独立工作以提供与车体沿横向坐标轴的横摆运动方向相反的横摆阻尼力。
[0011]根据一种优选的实施方式，在所述轨道车辆沿曲线路径行驶的情况下，所述前减振分系统和所述后减振分系统被配置为彼此协同工作以提供促使车体随转向架沿曲线路径向待转方向转向的回转阻力矩。
[0012]在所述轨道车辆实际运行的过程中，根据连续而随机的直线和曲线运行的场景的不断切换，车体的运动性能和参数根据当前的实际运动状态而变化，产生的振动也因当前的轮对和轨道的接合情况、风向、车体的运行速度等参数而发生变化。控制中心通过调整前减振分系统和后减振分系统为协同或独立的工作模式，并调整协同工作时管路内的液压力大小能够调整当前减振分系统提供的阻尼大小以及系统刚度。控制中心根据检测参数控制所述横向减振系统的阻尼和刚度，以适应当前车体的具体行进状态提供适宜的减振阻尼。所述横向减振系统适应性好，不受当前行进线路的条件限制。该前减振分系统和后减振分系统的协同性能还能够转换到列车的控制室内由列车驾驶人员进行控制，在控制中心故障或路况复杂等意外情况下能够由人工调整减振系统的控制策略，灵活使用，适用范围广泛。
[0013]本专利技术所提供的轨道车辆互联式二系悬挂横向减振装置、减振系统，既满足车辆在沿平直轨道行驶时对抑制横摆运动的液压力的需求，又可在车辆通过曲线路段时提供两个绕车体坐标系中垂向坐标轴的回转力矩，所述回转力矩迫使车体向待转方向回转，并跟随转向架一同进入曲线轨道，提高轨道车辆曲线通过能力。车体的横摆、摇头和侧滚耦合较强，横摆和侧滚耦合后会成为绕车体重心下方某滚心运动的下心滚摆和绕车体重心上方某滚心运动的上心滚摆。车体的横移得到抑制或减弱后，有利于抑制车体的上心滚摆运动。此外，车体的横摆和摇头运动得到抑制或改善后，安装于车体和转向架构架之间的前减振分系统和后减振分系统能够联合抗蛇形减振器，在车体获得稳定运动姿态后，使其具备更优
的抑制转向架蛇形运动的能力，从而减少由轮对传至转向架或车体的高频激励，提高车辆的运行稳定性、舒适性和临界速度。
[0014]根据一种优选的实施方式，在轨道车辆沿直线路径行进的状态下，所述横向减振系统控制所述前减振分系统和所述后减振分系统按照能够提供抑制横摆运动的液压力的方式独立工作。轨道车辆沿直线路径行进时前减振分系统的左右两个对称设置的液压缸彼此的有杆腔和无杆腔互联，跟随车体的摆动活塞杆和缸体的位置变化，油液在彼此的液压腔内流动，实现左右联动，符合车体的摆动规律，同时通过调整液压力大小，能够实时提供适应当前车体需要的阻尼，精确减振。不需要单独设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆互联式二系悬挂横向减振系统，所述轨道车辆包括彼此连接的车体和转向架，其特征在于，所述横向减振系统至少包括连接于所述车体和所述转向架之间的前减振分系统和后减振分系统，所述前减振分系统和所述后减振分系统被配置为：能够根据所述轨道车辆沿不同的路径参数的路线的行驶而改变向所述轨道车辆提供的用于抑制所述轨道车辆的不利振动形式的阻尼的方向和大小以形成促使所述轨道车辆沿当前路径参数的路线稳定行进的力矩，保证所述轨道车辆沿轨道平稳运行。2.根据权利要求1所述的横向减振系统，其特征在于，在所述轨道车辆沿直线路径行驶的情况下，所述前减振分系统和所述后减振分系统被配置为彼此独立工作以提供与车体沿横向坐标轴的横摆运动方向相反的横摆阻尼力。3.根据权利要求1或2所述的横向减振系统，其特征在于，在所述轨道车辆沿曲线路径行驶的情况下，所述前减振分系统和所述后减振分系统被配置为彼此协同工作以提供促使车体随转向架沿曲线路径向待转方向转向的回转阻力矩。4.根据权利要求1～3任一项所述的横向减振系统，其特征在于，所述横向减振系统通过改变所述前减振分系统和所述后减振分系统的液压管路连通关系来控制所述前减振分系统和所述后减振分系统协同工作或独立工作。5.根据权利要求1～4任一项所述的横向减振系统，其特征在于，还包括控制中心(11)，所述横向减振系统按照能够检测所述轨道车辆的运动状态的方式设置有若干传感器(12)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张农，罗亮，刘明星，郑敏毅，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：