專(zhuān)利名稱(chēng)：鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架及鐵路車(chē)輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路車(chē)輛設(shè)備技術(shù)，尤其涉及一種鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架及鐵路車(chē)輛。
背景技術(shù)：
隨著鐵路車(chē)輛高速化的發(fā)展，人們對(duì)車(chē)輛的運(yùn)行品質(zhì)的要求也越來(lái)越高，近年來(lái)我國(guó)的高速鐵路發(fā)展迅速，對(duì)車(chē)輛的運(yùn)行品質(zhì)也提出了較高的要求。現(xiàn)有的鐵路車(chē)輛在車(chē)輛的懸掛系統(tǒng)中設(shè)置有減振裝置，但由于采用的是被動(dòng)的減振方式，因此，鐵路車(chē)輛的乘坐舒適度和安全性不佳，運(yùn)行品質(zhì)不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架及鐵路車(chē)輛，以提高鐵路車(chē)輛的乘坐舒適度和安全性。本發(fā)明提供一種鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，包括:輪對(duì)，所述輪對(duì)的兩端設(shè)置有軸箱；構(gòu)架，與所述軸箱連接，所述構(gòu)架與軸箱之間豎向設(shè)置有磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧。本發(fā)明提供一種鐵路車(chē)輛，包括車(chē)體和本發(fā)明所提供的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，所述車(chē)體的底部與所述轉(zhuǎn)向架連接。

基于上述，本發(fā)明提供的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，在構(gòu)架與軸箱之間豎向設(shè)置有磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧，由于磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧可實(shí)時(shí)自動(dòng)變剛度和變阻尼，因此，磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧可根據(jù)實(shí)際路況主動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，從而可有效地吸收輪軌接觸造成的高頻振動(dòng)，為鐵路車(chē)輛提供更合理的支撐力，使鐵路車(chē)輛在通過(guò)彎道時(shí)平穩(wěn)的現(xiàn)實(shí)合理傾擺，提高了鐵路車(chē)輛的乘坐舒適度和安全性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，枕梁用虛線(xiàn)表不。附圖標(biāo)記:101:輪對(duì)；102:軸箱；103:構(gòu)架；104:磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧；105:枕梁；106:磁流變液壓橡膠彈簧；107:垂向磁流變減振器；108:抗蛇形磁流變減振器；109:橫向磁流變減振器；110:抗側(cè)滾扭桿；111:橡膠節(jié)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，包括:輪對(duì)101，所述輪對(duì)101的兩端設(shè)置有軸箱102 ;構(gòu)架103，與所述軸箱102連接，所述構(gòu)架103與軸箱102之間豎向設(shè)置有磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧104。本實(shí)施例中，構(gòu)架103與軸箱102之間豎向設(shè)置有磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧104，由于磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧104可實(shí)時(shí)自動(dòng)變剛度和變阻尼，因此，磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧104可根據(jù)實(shí)際路況主動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，從而可有效地吸收輪軌接觸造成的高頻振動(dòng)，為鐵路車(chē)輛提供更合理的支撐力，使鐵路車(chē)輛在通過(guò)彎道時(shí)平穩(wěn)的現(xiàn)實(shí)合理傾擺，提高了鐵路車(chē)輛的乘坐舒適度和安全性。本實(shí)施例中，磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧104可包括螺旋彈簧，螺旋彈簧的簧絲可包括由不導(dǎo)磁的高分子彈性材料制成的空心管，在空心管內(nèi)封裝有磁流變液或磁流變脂，螺旋彈簧的中部設(shè)有電磁鐵及線(xiàn)圈，螺旋彈簧的外徑大于電磁鐵及線(xiàn)圈的外徑并留有一定的間隙，電磁鐵及線(xiàn)圈與實(shí)時(shí)剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接，空心管以及內(nèi)封的磁流變液或磁流變脂與磁流變液調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接，實(shí)時(shí)剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和磁流變液調(diào)節(jié)系統(tǒng)分別連接有振動(dòng)傳感器和高度傳感器。當(dāng)磁流變液調(diào)節(jié)系統(tǒng)接收振動(dòng)傳感器和高度傳感器發(fā)送的信號(hào)后，磁流變液調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的控制單元模塊改變磁流變液或磁流變脂的壓力，按機(jī)械響應(yīng)時(shí)間在較大范圍內(nèi)調(diào)整螺旋彈簧的剛度和高度；實(shí)時(shí)剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)接收振動(dòng)傳感器和高度傳感器發(fā)送的信號(hào)后，實(shí)時(shí)剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的控制單元模塊通過(guò)控制電磁鐵及線(xiàn)圈中電流的大小，實(shí)時(shí)地改變電磁鐵及線(xiàn)圈的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而改變磁流變液或磁流變脂的磁流變特性，對(duì)螺旋彈簧的剛度和高度進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)然也可采用其他結(jié)構(gòu)的磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧104，本發(fā)明對(duì)此不做具體限定。本實(shí)施例中，優(yōu)選的，構(gòu)架103上連接有枕梁105，所述構(gòu)架103與枕梁105之間
豎向設(shè)置有磁流變液壓橡膠彈簧106。由于磁流變液壓橡膠彈簧106可實(shí)時(shí)自動(dòng)變高度、變剛度、變阻尼，因此可根據(jù)實(shí)際路況為鐵路車(chē)輛提供更有效的減振、緩沖和更合理的支撐力，進(jìn)一步的提高了鐵路車(chē)輛的乘坐舒適度和安全性。本實(shí)施例中，磁流變液壓橡膠彈簧106的可包括橡膠外囊，橡膠外囊的頂部設(shè)有上固定密封板，橡膠外囊的底部設(shè)有下固定密封板，橡膠外囊內(nèi)部設(shè)有高度限位器、磁流變液和電磁鐵及線(xiàn)圈，高度限位器與下固定密封板相連接，電磁鐵及線(xiàn)圈固定在下固定板上。磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括磁流變液壓泵、高度傳感器、振動(dòng)傳感器、控制模塊和可控溢流閥，高度傳感器設(shè)置在上固定密封板上，振動(dòng)傳感器設(shè)置在下固定密封板上，控制模塊分別和高度傳感器、振動(dòng)傳感器、可控溢流閥和磁流變液壓泵相連接，磁流變液壓泵、可控溢流閥和橡膠外囊內(nèi)部相連通。實(shí)時(shí)剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括高度傳感器、振動(dòng)傳感器和控制單元模塊，高度傳感器設(shè)置在上固定密封板上，振動(dòng)傳感器設(shè)置在下固定密封板上，控制單元模塊分別與高度傳感器、振動(dòng)傳感器和電磁鐵及線(xiàn)圈相連接。磁流變液調(diào)節(jié)系統(tǒng)接收振動(dòng)傳感器和高度傳感器發(fā)送的信號(hào)后，控制單元模塊改變磁流變液壓力，按機(jī)械響應(yīng)時(shí)間在較大范圍內(nèi)調(diào)整磁流變液壓橡膠彈簧106的剛度和高度。實(shí)時(shí)剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)接收振動(dòng)傳感器和高度傳感器發(fā)送的信號(hào)后，控制單元模塊實(shí)時(shí)地改變電磁鐵與線(xiàn)圈的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而改變磁流變液的磁流變特性，最后對(duì)磁流變液壓橡膠彈簧106的剛度和高度進(jìn)行微調(diào)。高度限位器用于將磁流變液壓橡膠彈簧106的高度調(diào)節(jié)控制在安全的范圍內(nèi)。磁流變液壓橡膠彈簧106具有耐油性高、調(diào)解范圍寬、溫度適應(yīng)性強(qiáng)、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、成本低。當(dāng)然，也可采用其他結(jié)構(gòu)的磁流變液壓橡膠彈簧106，本發(fā)明對(duì)此不做具體限定。本實(shí)施例中，優(yōu)選的，構(gòu)架103與軸箱102之間還設(shè)置有垂向磁流變減振器107。垂向磁流變減振器107可實(shí)時(shí)自動(dòng)變阻尼，因此可有效地吸收輪軌接觸造成的高頻振動(dòng)，進(jìn)一步的提高了鐵路車(chē)輛的乘坐舒適度和安全性。本實(shí)施例中，優(yōu)選的，枕梁105與構(gòu)架103之間還對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)抗蛇形磁流變減振器108，所述抗蛇形磁流變減振器108垂直于所述輪對(duì)101的軸向大致水平設(shè)置?？股咝未帕髯儨p振器108可實(shí)時(shí)自動(dòng)變阻尼，通過(guò)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的抗蛇形磁流變減振器108的相互配合，使得轉(zhuǎn)向架在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)具有更好的運(yùn)行品質(zhì)。本實(shí)施例中，優(yōu)選的，枕梁105與構(gòu)架103之間還對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)橫向磁流變減振器109，所述橫向磁流變減振器109大致平行于輪對(duì)101的軸向設(shè)置。橫向磁流變減振器109可實(shí)時(shí)自動(dòng)變阻尼，通過(guò)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的橫向磁流變減振器109的相互配合，使得轉(zhuǎn)向架在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)具有更好的橫向運(yùn)行品質(zhì)。本實(shí)施例中，垂向磁流變減振器107、抗蛇形磁流變減振器108和橫向磁流變減振器109可采用結(jié)構(gòu)相同的磁流變減振器，磁流變減振器可包括工作缸、活塞、活塞桿、端蓋、線(xiàn)圈和控制線(xiàn)，端蓋與工作缸通過(guò)焊接方式連接，控制線(xiàn)與線(xiàn)圈相連，并通過(guò)活塞和活塞桿的內(nèi)孔引出。工作缸的空腔中設(shè)有浮動(dòng)活塞，浮動(dòng)活塞將工作缸的空腔分成有桿腔和無(wú)桿腔，無(wú)桿腔內(nèi)充有氮?dú)猓袟U腔內(nèi)充有磁流變液，單向閥設(shè)置在工作缸上與無(wú)桿腔連通，單向閥用于向無(wú)桿腔內(nèi)充氮?dú)?。磁流變減振器具有可變阻尼、價(jià)格低廉、對(duì)污染不敏感、性能可靠穩(wěn)定、功耗小和控制無(wú)級(jí)、精確、迅速等特點(diǎn)，較好地解決了車(chē)輛運(yùn)動(dòng)過(guò)程振動(dòng)的實(shí)時(shí)控制。當(dāng)然垂向磁流變減振器107、抗蛇形磁流變減振器108和橫向磁流變減振器109也可采用其他結(jié)構(gòu)的磁流變減振器，本發(fā)明對(duì)此不做具體限定。本實(shí)施例中，優(yōu)選的，枕梁105與構(gòu)架103之間還設(shè)置有抗側(cè)滾扭桿110，從而有效防止車(chē)輛側(cè)翻。本實(shí)施例中，優(yōu)選的，構(gòu)架103與所述軸箱102之間連接有橡膠節(jié)點(diǎn)111，使得輪對(duì)101相對(duì)于構(gòu)架103定位精確。本發(fā)明實(shí)施例提供的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，一系懸掛系統(tǒng)包括磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧和垂向磁流變減振器，有效地吸收輪軌接觸造成的高頻振動(dòng)，使得轉(zhuǎn)向架在平直線(xiàn)路和曲線(xiàn)上具有良好的運(yùn)行品質(zhì)。二系懸掛系統(tǒng)包括磁流變液壓橡膠彈簧，可實(shí)時(shí)自動(dòng)變高度、變剛度、變阻尼，具有耐油性高、調(diào)解范圍寬、溫度適應(yīng)性強(qiáng)、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、成本低。二系橫向懸掛和抗蛇形裝置都采用磁流變減振器，可以實(shí)時(shí)自動(dòng)變阻尼，使得轉(zhuǎn)向架在曲線(xiàn)上具有良好的運(yùn)行品質(zhì)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種鐵路車(chē)輛，包括車(chē)體和本發(fā)明任意實(shí)施例所述的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，所述車(chē)體的底部與所述轉(zhuǎn)向架連接。本實(shí)施例中，構(gòu)架103與軸箱102之間豎向設(shè)置有磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧104，由于磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧104可實(shí)時(shí)自動(dòng)變剛度和變阻尼，因此，磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧104可根據(jù)實(shí)際路況主動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，從而可有效地吸收輪軌接觸造成的高頻振動(dòng)，為鐵路車(chē)輛提供更合理的支撐力，使鐵路車(chē)輛在通過(guò)彎道時(shí)平穩(wěn)的現(xiàn)實(shí)合理傾擺，提高了鐵路車(chē)輛的乘坐舒適度和安全性。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，其特征在于，包括: 輪對(duì)，所述輪對(duì)的兩端設(shè)置有軸箱； 構(gòu)架，與所述軸箱連接，所述構(gòu)架與軸箱之間豎向設(shè)置有磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述構(gòu)架上連接有枕梁，所述構(gòu)架與枕梁之間豎向設(shè)置有磁流變液壓橡膠彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述構(gòu)架與軸箱之間還設(shè)置有垂向磁流變減振器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述枕梁與構(gòu)架之間還對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)抗蛇形磁流變減振器，所述抗蛇形磁流變減振器垂直于所述輪對(duì)的軸向水平設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述枕梁與構(gòu)架之間還對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)橫向磁流變減振器，所述橫向磁流變減振器平行于輪對(duì)的軸向設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述枕梁與構(gòu)架之間還設(shè)置有抗側(cè)滾扭桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述構(gòu)架與所述軸箱之間連接有橡膠節(jié)點(diǎn)。
8.—種鐵路車(chē)輛，其特征在于，包括車(chē)體和權(quán)利要求1-7中任一所述的鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架，所述車(chē)體的底部與所述轉(zhuǎn)向架連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架及鐵路車(chē)輛，其中，鐵路車(chē)輛用轉(zhuǎn)向架包括輪對(duì)，所述輪對(duì)的兩端設(shè)置有軸箱；構(gòu)架，與所述軸箱連接，所述構(gòu)架與軸箱之間豎向設(shè)置有磁流變可調(diào)剛度螺旋彈簧。本發(fā)明可提高鐵路車(chē)輛的乘坐舒適度和安全性。
文檔編號(hào)B61F5/06GK103121456SQ201310070380
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者陳鳳艷, 楊永勤, 徐應(yīng)明, 陳經(jīng)緯, 李得花 申請(qǐng)人:唐山軌道客車(chē)有限責(zé)任公司