[发明专利]一种轨道车辆准零刚度二系悬挂系统

说明书

本发明涉及一种轨道车辆准零刚度二系悬挂系统，包括构架连接端和车体连接端，还包括并联连接于构架连接端和车体连接端之间的二系悬挂和由多个屈曲欧拉杆构成的屈曲欧拉杆机构。屈曲欧拉杆在平衡位置处为预压缩状态，在振动过程中提供负刚度，二系悬挂提供正刚度，二者成并联关系，组成准零刚度二系悬挂系统。与现有技术相比，本发明结构简单，生产、安装方便，只需对转向架及车体相应位置进行改装即可实现，且隔振性能好，可以有效隔离低频振动，提高轨道车辆运行舒适性。

技术领域

本发明涉及低频隔振领域，尤其是涉及一种轨道车辆准零刚度二系悬挂系统。

背景技术

轨道车辆运行舒适性与二系悬挂系统有着直接关系，随着轨道车辆运行速度的提高，车体振动加大，为了进一步提高轨道车辆乘坐舒适性和车辆运行平稳性，需对二系悬挂系统进行优化及改进。目前铁道车辆二悬挂系统通常采用螺旋弹簧或空气弹簧弹簧，根据隔振理论，螺旋弹簧或空气弹簧刚度越低，隔振起始频率就越低，越有利于隔离低频振动。但如果刚度过低，会导致静挠度过大，从而导致变形量过大等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轨道车辆准零刚度二系悬挂系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种轨道车辆准零刚度二系悬挂系统，包括构架连接端和车体连接端，还包括并联连接于构架连接端和车体连接端之间的二系悬挂和由多个屈曲欧拉杆构成的屈曲欧拉杆机构。

本发明中屈曲欧拉杆在平衡位置处为预压缩状态，在振动过程中提供负刚度，二系悬挂提供正刚度，二者成并联关系，组成准零刚度二系悬挂系统。

优选地，所述的构架连接端由刚性连接的构架侧梁和构架横梁组成，二系悬挂设有多个，所述的二系悬挂的一端与车体连接端连接，另一端与构架连接端的构架侧梁连接，所述的屈曲欧拉杆的一端与车体连接端连接，另一端与构架连接端的构架横梁连接。

优选地，所述的二系悬挂为二系螺旋弹簧、二系空气弹簧或橡胶弹簧。

优选地，二系悬挂设有两个，并且对称设置。

优选地，所述的屈曲欧拉杆设有四个，两两一对对称设置。

优选地，所述的屈曲欧拉杆的两端分别与车体连接端和构架连接端的构架横梁铰接连接。

优选地，所述的屈曲欧拉杆在平衡位置处为预压缩状态，用于在振动过程中提供负刚度。

优选地，屈曲欧拉杆机构在垂向刚度与二系悬挂叠加后得到准零刚度。

优选地，二系悬挂垂向刚度在承载重量下的静挠度与常用二系悬挂静挠度相当。

利用预压缩屈曲欧拉杆的负刚度特性，与二系悬挂(优选二系螺旋弹簧)并联，设计出一种轨道车辆准零刚度二系悬挂系统。其设计步骤为：首先，设计二系悬挂，使其垂向刚度在承载重量下的静挠度与常用二系悬挂静挠度相当；然后，设计屈曲欧拉杆，使其在平衡位置的负刚度与二系悬挂垂向刚度叠加后得到准零刚度；最后，设计车体安装端、构架安装端，使螺旋弹簧与屈曲欧拉杆并联，组成准零刚度二系悬挂系统。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)采用提供负刚度的屈曲欧拉杆与螺旋弹簧并联的结构形式，使屈曲欧拉杆在垂向刚度与二系悬挂叠加后得到准零刚度，以实现准零刚度，使二系悬挂能够有效降低从构架传至车体的振动，从而降低车体振动，提高乘客的乘坐舒适性与运行平稳性。

(2)本发明结构简单、紧凑，生产、安装方便，隔振性能好，仅需对现有构架及车体进行简单改造即可实现。

附图说明

图1为本发明实施例1的轨道车辆准零刚度二系悬挂系统的结构示意图；