一种高速列车升力翼姿态调整机构制造技术

本发明专利技术涉及机电液一体化设备技术领域，公开了一种高速列车升力翼姿态调整机构，包括：设置在列车顶部区域的机架，机架铰接有连杆，连杆的另一端铰接有横架，横架与升力翼连接；横架的端部连接有主推杆，主推杆一端铰接在主滑块上，主滑块的另一端与驱动单元连接；升力翼上还铰接有次推杆，次推杆连接有次滑块，次滑块与主滑块平行设置且与驱动单元相接。该姿态调整机构在单一动力源的作用下，具有较高的可靠性和精确的控制能力来实现高速列车车载气动升力翼的回收、抬升、迎角调整等姿态变化，可有效降低轮轨之间的磨损，同时可以减少轮轨黏着阻力以降低运行能耗；同时，该机构结构简单，动力源单一，易于实现轻量化、高刚性和节能设计。设计。设计。

【技术实现步骤摘要】
一种高速列车升力翼姿态调整机构


[0001]本专利技术涉及机电液一体化设备
，尤其涉及一种高速列车升力翼姿态调整机构。

技术介绍

[0002]轮轨耦合关系影响着高速列车的运行状态，轮轨之间不断摩擦并产生损耗，使列车的动力学表现明显劣化，使用寿命因此缩短，不安全性也随之增加。减少轮轨磨耗不仅可以延长列车稳定运行时长，还可降低运维成本。
[0003]近几年，有研究人员提出了借助气动升力减少轮轨磨耗的新思路，通过在列车顶部安装气动升力翼，将高速运行状态的气动升力传至车体以减少簧上荷载，进而降低轮轨接触的质量荷载。车载升力翼在“地面效应”的作用下，压缩了下翼面与车顶之间的空气流，机翼下方压力升高，使得翼的升力增大而翼尖诱导阻力减小进而提高了升阻比。在列车的运行过程中，行驶速度较低时升力翼的作用较小，此时将升力翼回收至车体轮廓内以降低气动阻力；当行驶速度提高后将其升起至车体轮廓外，以一定气动阻力为代价获得较大的气动升力，并通过调整迎角获得不同大小的气动升力，最终实现簧上荷载的减少。如何在单动力源的作用下实现升力翼组件机构的回收、抬升、迎角调整等动作则成为重要的一环，而现有技术中存在诸多问题，如调整机构结构复杂、机构可靠性不佳以及功能控制不够精确。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种高速列车升力翼姿态调整机构，解决
技术介绍
中所述的问题。
[0005]一种高速列车升力翼姿态调整机构，包括：设置在列车顶部区域的机架，机架铰接有连杆，连杆的另一端铰接有横架，横架与升力翼连接；横架的端部连接有主推杆，主推杆一端铰接在主滑块上，主滑块的另一端与驱动单元连接；升力翼上还铰接有次推杆，次推杆连接有次滑块，次滑块与主滑块平行设置且与驱动单元相接；驱动单元与主滑块之间还设有刚度元件和阻尼元件。
[0006]采用上述技术方案的有益效果：升力翼连接在横架上，横架铰接在多根推杆上，主推杆与横架铰接，次推杆与升力翼铰接，通过驱动主推杆与次推杆可以实现升力翼的回收、抬升和迎角调整动作，完成升力翼在不同需求下的姿态调整，高速列车车载气动升力翼不仅可以降低轮轨的磨损，还具有减少轮轨黏着阻力以降低一部分能耗的优势；此外，杆件之间与升力翼的连接均是通过铰接，可靠性好，可以精确控制升力翼的姿态和位置。
[0007]进一步地，上述主滑块与次滑块同轴设置且两者中部轴心线上均设有通孔，通过通孔设置有驱动杆，驱动杆一端与次滑块固定连接，另一端与驱动单元连接。
[0008]采用上述技术方案的有益效果：同轴设置的主滑块与次滑块与驱动杆一体连接，便于通过单一的动力源驱动主滑块和次滑块进行滑动，不仅可以节约能源，而且使整个结构更加简洁，同时，与主滑块连接的主推杆、与次滑块连接的次推杆在动作上同步性较好，使升力翼的姿态调整始终在可控范围内。
[0009]进一步地，上述驱动杆的一端设有台阶面，通过台阶面与次滑块限位卡接且与主滑块滑动设置；刚度元件与阻尼元件设置在主滑块外侧的驱动杆台阶面上且两者轴线平行。
[0010]采用上述技术方案的有益效果：驱动杆上设置不同高度的台阶面，一方面，便于与滑块卡接进行限位，另一方面，为刚度元件、阻尼元件的安装提供定位。
[0011]进一步地，上述机架上设有导向座，主滑块与次滑块穿过导向座做往复直线运动。
[0012]采用上述技术方案的有益效果：主滑块与次滑块均穿过导向座，使滑块始终做往复直线运动，保证升力翼每次的循环动作均保持一致，增加可靠性。
[0013]进一步地，上述机架上转动设置有支承杆，支承杆的另一端与连杆铰接。
[0014]采用上述技术方案的有益效果：支承杆起到分散连杆上承载力的作用，而且可以限定连杆的运动轨迹，精准控制升力翼的姿态与位置。
[0015]进一步地，上述升力翼下方的连杆均尺寸相同且平行设置。
[0016]进一步地，上述两根相邻连杆之间交叉转动连接。
[0017]进一步地，上述刚度元件包括螺旋弹簧、蝶形弹簧、可压缩弹性材料块。
[0018]进一步地，上述阻尼元件包括液压阻尼杆、电流变阻尼器、磁流变阻尼器、摩擦阻尼器、变阻尼气弹簧、涡流变阻尼器。
[0019]进一步地，上述驱动单元包括液压缸、电动丝杆。
[0020]本专利技术具有以下有益效果：
[0021](1)该姿态调整机构在单一动力源的作用下，具有较高的可靠性和精确的控制能力来实现高速列车车载气动升力翼的回收、抬升、迎角调整等姿态变化，可有效降低轮轨之间的磨损，同时可以减少轮轨黏着阻力以降低运行能耗。
[0022](2)该调整机构结构简单，动力源单一，杆件与升力翼的连接方式可靠，易于实现轻量化、高刚性和节能设计。
[0023](3)该调整机构结构紧凑、布局合理，占用空间少，与现有高速列车的车体结构相契合，有利于快速安装使用。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例一中调整机构回收姿态示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例一中调整机构抬升姿态示意图；
[0026]图3为图1侧视结构示意图；
[0027]图4为图2侧视结构示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例一中调整机构立体结构的爆炸图；
[0029]图6为本专利技术实施例一中调整机构的立体结构视角一；
[0030]图7为本专利技术实施例一中调整机构的立体结构视角二；
[0031]图8为本专利技术实施例一中调整机构各阶段的姿态示意图；
[0032]图9为本专利技术实施例一中连杆与横架的连接关系图；
[0033]图10为本专利技术实施例二中连杆与横架的连接关系图；
[0034]图11为本专利技术实施例三中调整机构的立体结构示意图。
[0035]图中：101
‑
机架；102
‑
连杆；103
‑
横架；104
‑
主推杆；105
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主滑块；106
‑
支承杆；201
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次推杆；202
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次滑块；203
‑
驱动杆；301
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刚度元件；302
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阻尼元件；303
‑
驱动单元；401
‑
升力翼。
具体实施方式
[0036]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0037]实施例一
[0038]参考图1至图9，本专利技术提供了一种高速列车升力翼姿态调整机构，包括：设置在列车顶部区域的机架101、连杆102、横架103、主推杆104、主滑块105、支承杆106、次推杆201、次滑块202、驱动杆203与升力翼401，机架101所在的位置低于列车的车顶，为回收存放升力翼401与调整机构提供空间；
[0039]机架101上销轴铰接有四根连杆102，四根连杆102的尺寸相同且呈矩形分布，连杆102的另一端铰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速列车升力翼姿态调整机构，包括设置在列车顶部区域的机架(101)，其特征在于，所述机架(101)铰接有连杆(102)，所述连杆(102)的另一端铰接有横架(103)，所述横架(103)与升力翼(401)连接；所述横架(103)的端部连接有主推杆(104)，所述主推杆(104)一端铰接在主滑块(105)上，所述主滑块(105)的另一端与驱动单元(303)连接；所述升力翼(401)上还铰接有次推杆(201)，所述次推杆(201)连接有次滑块(202)，所述次滑块(202)与所述主滑块(105)平行设置且与所述驱动单元(303)相接；所述驱动单元(303)与所述主滑块(105)之间还设有刚度元件(301)和阻尼元件(302)。2.根据权利要求1所述的高速列车升力翼姿态调整机构，其特征在于：所述主滑块(105)与所述次滑块(202)同轴设置且两者中部轴心线上均设有通孔，通过所述通孔设置有驱动杆(203)，所述驱动杆(203)一端与所述次滑块(202)固定连接，另一端与所述驱动单元(303)连接。3.根据权利要求2所述的高速列车升力翼姿态调整机构，其特征在于：所述驱动杆(203)的一端设有台阶面，通过所述台阶面与所述次滑块(202)限位卡接且与主滑块(105)滑动设置；所述刚度元件(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继业，何沛恒，李田，徐古福，唐家伟，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：