[发明专利]可变阻尼的抗蛇形油压减振器、轨道列车及其设计方法

说明书

可变阻尼的抗蛇形油压减振器，包括储油缸、压力缸、活塞、活塞杆、导向座、外螺盖、底盘和底阀，活塞将压力缸的内空腔分别为前腔和后腔，储油缸与压力缸之间形成储油腔，前腔和后腔中均充满油液，活塞上装有伸长调节阀组和与压缩调节阀组，储油腔用油液和空气充满，且油液和空气分别位于储油腔径向的两侧，储油腔中设置沿轴向且与前腔之间形成油液回路的前卸压通道和沿轴向且与后腔之间形成油液回路的后卸压通道，活塞位于前缸压通道和后卸压通道之间，且活塞沿轴向的厚度均小于前卸压通道和后卸压通道的轴向宽度。本发明结构简单、使用可靠，制造成本低，可有效避免阻尼力调节滞后现象。本发明还提供一种轨道列车及其设计方法。

技术领域

本发明涉及一种可变阻尼的抗蛇形油压减振器，安装于轨道列车的车体底架与转向架构架之间，用来抑制转向架的蛇形运动。本发明还涉及一种轨道列车及其设计方法。

背景技术

当机车车辆高速运行时，转向架在横向可能会产生周期性大振幅的摇摆运动，即蛇行运动。剧烈的蛇行运动会导致轮缘不断撞击钢轨，加速轮轨磨耗，增大车轮脱轨的危险性，从而威胁到运行的安全性，这是高速列车的一大障碍。在车体底架与转向架构架之间纵向安装抗蛇油压减振器，能有效地抑制转向架的蛇行运动。现代高速列车上都装有抗蛇形油压减振器。为满足列车直线行驶时能有效抑制其蛇行运动的需要，抗蛇形油压减振器必须具有阻尼力大，动态刚度大的特点。但当列车运行于小半径曲线时，这种大的阻尼力和动态刚度会导致轮轨间的横向作用力显著增大，使运行阻力增加，轮轨间磨耗增大，且不利于安全运行。

为了实现抗蛇行油压减振器的在小半径曲线运行时，减振器的阻尼力和动态刚度消失，现有技术中出现了在蛇行油压减振器上加装电磁阀，当车辆运行于曲线时，电磁阀通电，控制减振器不起作用，使阻尼力降至很小几乎为零，降低大阻尼力导致轮轨间的横向作用力，降低运行阻尼力，减少轮轨间磨耗增大。但这种电磁阀控制方式的控制系统结构复杂，故障点相对较多，制造成本很高，并且阻尼力调节滞后。

检索到相关现有技术：

CN 207111821 U，提出了一种轨道列车用抗蛇形油压减振器，该抗蛇形油压减振器包括储油缸、内油缸、底阀部件、活塞部件和导向密封部件，其中底阀部件包括底阀体和多个底阀阻尼阀，活塞部件包括活塞体、多个活塞阻尼阀和活塞杆。该油压减振器结构简单，通过增加或减少阻尼阀的数量可以实现阻尼力的有级调节，并且方便检修、提高了减振器的可维修性。此方案并不能实现抗蛇行油压减振器的在小半径曲线运行时，减振器的阻尼力和动态刚度消失的功能。

CN 207145516 U，提出了一种轨道列车用电磁阀抗蛇形油压减振器，该油压减振器包括：储油缸；内油缸，内油缸嵌套在储油缸内部；底阀部件，底阀部件设置在内油缸的底部且与储油缸的底部相连接，用以连通内油缸和储油缸；活塞部件，活塞部件的一端设置在内油缸内，并且活塞部件的所述一端能够沿着内油缸的轴向滑动；导向密封部件，导向密封部件设置在储油缸和内油缸的顶部以密封储油缸和内油缸，其中活塞部件穿过导向密封部件，其中，底阀部件内设置有阻尼调节阀，并且底阀部件通过油管与电磁阀相连接。该油压减振器能够在车辆运行于曲线时降低运行阻尼力，从而减小轮轨间的摩擦损耗。此方案利用电磁阀控制油压减振器，虽然实现抗蛇行油压减振器的在小半径曲线运行时，减振器的阻尼力和动态刚度消失的功能，但结构复杂，故障点相对较多，制造成本很高，并且阻尼力调节滞后。CN107420474A，提供了一种轨道友好型抗蛇行油压减振器，其包括活塞杆端部联结件、防尘罩、橡胶防尘套、防尘圈、内螺盖、骨架油封、外螺盖、导承端部密封件、导承组件、导承排气板、压力缸筒、活塞-活塞杆组件、储油缸组件、液压油、底阀组件、压力缸筒垫片、底阀垫片、导油板组件、小磁铁和回油组件。由于所述油压减振器压力缸筒的内壁在其中部区域的两边，开有对称的旁通阻尼槽，当列车在通过曲线、转向架和车体之间的位置变化时，油压减振器具有阻尼自适应功能，能有效降低轮轨动作用力和磨耗。此方案虽然实现抗蛇行油压减振器的在小半径曲线运行时，减振器的阻尼力和动态刚度消失的功能，但压力缸筒内旁通阻尼槽加工困难，且阻尼槽会损伤活塞圆柱表面，影响活塞的密封寿命，使减振器早期失效；另外制造成本也相对较高。