[发明专利]主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置及其变刚度方法

权利要求书

1.主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置，包括扭杆（1）、与转向架连接的支撑座组件（2）和与车体铰接的连杆组件（3）、扭杆（1）包括扭杆轴（11）和设置在扭杆轴（11）端部的转臂（12），支撑座组件（2）套装在扭杆轴（11）上，连杆组件（3）与转臂（12）的自由端铰接，其特征在于所述抗侧滚扭杆装置的有效臂长为R, 支撑座组件（2）与液压系统连接，可随液压系统的驱动带动扭杆（1）和连杆组件（3）同步运动，使所述抗侧滚扭杆装置的有效臂长R改变。

2.根据权利要求1所述的主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置，其特征在于安装初始状态下连杆组件（3）沿垂向设置且转臂（12）向下倾斜，转臂（12）与连杆组件（3）之间的夹角小于90度，所述的支撑座组件（2）可随液压系统的驱动而带动扭杆（1）和连杆组件（3）同步运动，改变转臂（12）与连杆组件（3）之间的夹角大小，调节所述抗侧滚扭杆装置的有效臂长R。

3.根据权利要求2所述的主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置，其特征在于安装初始状态下转臂（12）向下倾斜与水平方向的夹角为θ，所述的支撑座组件（2）通过水平设置的液压缸（4）与液压系统连接，支撑座组件（2）随液压缸（4）的伸长带动扭杆轴（11）水平运动，从而拉动转臂（12）和连杆组件（3）同步运动，使夹角θ减小且连杆组件（3）倾斜，转臂（12）与连杆组件（3）之间的夹角增大，以增大所述抗侧滚扭杆装置的有效臂长R。

4.根据权利要求2所述的主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置，其特征在于所述的支撑座组件（2）包括与转向架连接的支撑座（31）和套装在扭杆轴（11）上的支撑轴承（32），支撑轴承（32）弹性定位在支撑座（31）中且可随液压缸（4）的伸缩在支撑座（31）中沿液压缸（4）的伸缩方向运动。

5.根据权利要求4所述的主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置，其特征在于所述的支撑座（31）中还装与液压缸（4）平行的钢弹簧（33）和用于安装支撑轴承（32）的轴承座（34），钢弹簧（33）一端抵在支撑座（31）上另一端抵在轴承座（34）上将支撑轴承（32）弹性定位在支撑座（31）中，轴承座（34）与液压缸（4）的伸缩端连接，支撑座（31）中装有与轴承座（34）摩擦接触的耐磨板（35）。

6.根据权利要求1所述的主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置，其特征在于所述的扭杆轴（11）和转臂（12）为一体成型结构，连杆组件（3）下端通过橡胶节点与转臂（12）铰接，上端通过液体橡胶节点（5）与车体铰接。

7.根据权利要求6所述的主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置，其特征在于所述的液体橡胶节点（5）的液体管路与液压系统连接，通过液压系统控制液体橡胶节点（5）中液压油的输入或导出，以改变液体橡胶节点（5）的径向刚度。

8.权利要求1至7任一项所述的主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置的变刚度方法，其特征在于根据运行路况中侧滚刚度减小的需求控制液压系统运行，液压系统驱动支撑座组件（2）带动扭杆（1）和连杆组件（3）同步运动，使所述抗侧滚扭杆装置的有效臂长R增加以减小侧滚刚度，之后再根据侧滚刚度由小增大的的需求控制液压系统运动，液压系统驱动支撑座组件（2）带动扭杆（1）和连杆组件（3）同步回移，使所述抗侧滚扭杆装置的有效臂长R减小以增大侧滚刚度。

9.根据权利要求8所述的主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置的变刚度方法，其特征在于通过调节钢弹簧（33）的长度和初始刚度，调节钢弹簧（33）的最大压缩量，以调节所述抗侧滚扭杆装置的有效臂长R增大量，实现对所述的抗侧滚扭杆装置最小侧滚刚度的调节。

10.根据权利要求8所述的主动控制型可变刚度的抗侧滚扭杆装置的变刚度方法，其特征在于用液压系统控制液体橡胶节点（5）的径向刚度变化，通过对所述抗侧滚扭杆装置的有效臂长R的调节和液体橡胶节点（5）径向刚度的调节实现侧滚刚度的协同调节。