CN107139770B - 一种低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置，包括中置的、安装有二系悬挂系统的横梁架单元，横梁架单元两端的两侧分别安装有纵梁，纵梁的端部均安装有悬浮框单元。本发明所提供的悬浮架装置取消了现有磁浮车辆悬浮架的“半悬浮架”设计模式，即不采用通过一根中置纵梁连接前后“半悬浮架”的结构，取而代之的是只采用一套中置的横梁架单元，利用四根纵梁将悬浮框单元固定在横梁架单元的两侧。独特的悬浮架结构设计能够实现一定的运动解耦，增强悬浮架对线路的适应能力；此外，二系悬挂中置能够有效降低悬浮架装置与线路之间的动力作用，抑制车轨耦合振动，提高悬浮稳定性。

Description

一种低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置
技术领域
本发明属于高速磁浮车辆技术领域，具体涉及一种低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置。
背景技术
悬浮架作为高速磁浮车辆走行机构的主要组成部分其重要性不言而喻。现有高速磁浮车辆悬浮架由通过中置纵梁连接的两个“半悬浮架”组成，每个半悬浮架包含若干横梁架以及连接在横梁架两端的悬浮框，固定在横梁架中部的纵梁则把前后半悬浮架连接起来形成一个完整的悬浮架。
现有悬浮架技术方案中二系悬挂系统布置在位于悬浮架四角处的悬浮框上部，每个悬浮架包含四套二系悬挂系统。所述二系悬挂系统负责将悬浮力、部分牵引力、制动力及导向力传递给车体并缓和列车运行时的振动。
现有悬浮架技术方案存在一定的不足，主要表现为以下几点：一是两侧的悬浮框都通过刚性的横梁架连接，即把左右悬浮模块的运动耦合在一起，会导致悬浮架左右模块之间的相互动力作用，此外左右悬浮模块运动耦合在一起的悬浮架对线路状况更加敏感，加剧了车辆与轨道之间的动力作用；二是两套横梁架的设置使得整个悬浮架结构复杂，制造成本高且维护困难，且不利于悬浮架的减重；三是二系悬挂系统设置在悬浮架四角处不利于悬浮控制；四是前后“半悬浮架”通过一根中置的纵梁连接，实际运行中该纵梁会承受较大的纵向力，因而容易引起疲劳裂纹，造成安全隐患。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种低动力作用、结构简单可靠的高速磁浮车辆悬浮架装置。解决现有方案中悬浮架左右模块之间以及悬浮架与线路之间的动力作用问题，同时简化悬浮架结构并且杜绝安全隐患，保证列车能够更好更安全的在各路段运行。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置，包括安装有二系悬挂系统的横梁架单元，横梁架单元两端的两侧分别安装有纵梁，纵梁的端部均安装有悬浮框单元。
优选地，所述横梁架单元包括平行设置的第一横梁和第二横梁，第一横梁和第二横梁之间通过横梁连接件相连。
优选地，所述横梁架单元上设有空簧安装座，空簧安装座上设有空气弹簧，二系悬挂系统包括放置在空气弹簧上的摇臂，摇臂的中部与横梁连接件转动连接，摇臂的端部通过摆杆与摇臂连接件相连，摇臂连接件与车体相连，摇臂和摇臂连接件之间还设有横向辅助弹簧。
优选地，所述二系悬挂系统的数量为二，两个二系悬挂系统的摇臂通过橡胶连接件连接。
优选地，所述摇臂通过防侧滚件与横梁连接件相连。
优选地，所述横梁架单元的中部设有Z形牵引单元，Z形牵引单元包括连接座、牵引座、第一牵引杆和第二牵引杆，牵引座套设于连接座的下端，连接座的上端与车体相连；第一牵引杆的一端与第一横梁相连，另一端与连接座的一端相连，第二牵引杆的一端与第二横梁相连，另一端与连接座的另一端相连。
优选地，所述纵梁包括第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁和第四纵梁，第一纵梁和第二纵梁均垂直设于第一横梁的两端，第三纵梁和第四纵梁垂直设于第二横梁的两端，第一纵梁和第三纵梁位于同一直线上，第二纵梁和第四纵梁位于同一直线上。
优选地，所述悬浮框单元包括两根悬浮臂以及用于连接两根悬浮臂的悬浮臂连接件，悬浮臂的上端与纵梁的端部相连。
优选地，在相邻的悬浮臂之间设有悬浮电磁铁、导向电磁铁或制动电磁铁。
本发明的有益效果是：
1、本发明所提供的一种低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置，取消了现有磁浮车辆悬浮架的“半悬浮架”设计模式，即不采用通过一根中置纵梁连接前后“半悬浮架”的结构，取而代之的是只采用一套中置的横梁架单元，利用四根纵梁将悬浮框单元固定在横梁架单元的两侧，同时实现一定的运动解耦，能够增强悬浮架装置对线路的适应能力，能够有效降低悬浮架装置与线路之间的动力作用，提高悬浮稳定性。
2、与传统的二系悬挂系统设置在悬浮架装置四角不同，本发明将二系悬挂系统设置在悬浮架装置中部横梁架单元的两端。二系悬挂系统由四套缩减为两套，简化了悬浮架结构，便于安装和拆卸，减轻了悬浮架自重的同时避免了现有悬浮架结构中纵梁容易出现疲劳裂纹的安全隐患。此外，从悬浮架振动做功的角度来分析，中置空气弹簧相比于置于四角的空气弹簧更有利于悬浮控制。
3、空气弹簧加摇臂组成的摆式结构设计使得该悬浮架的二系悬挂系统具备足够的垂向及横向变形能力，同时摆式结构能够使悬浮架装置很好的与车体相匹配，使得该磁浮车辆能够顺利的通过各类曲线及坡路。
附图说明
图1是本发明低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置的结构示意图。
图2是图1的仰视图。
图3是图2的A-A方向剖视图。
附图标记说明：1、第一横梁；2、第二横梁；3、横梁连接件；4、第一纵梁；5、第二纵梁；6、第三纵梁；7、第四纵梁；8、悬浮臂；9、悬浮臂连接件；10、空簧安装座；11、空气弹簧；12、摇臂；13、摆杆；14、摇臂连接件；15、横向辅助弹簧；16、防侧滚件；17、橡胶连接件；18、连接座；19、牵引座；20、第一牵引杆；21、第二牵引杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：
如图1所示，本发明提供的一种低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置，包括安装有二系悬挂系统的横梁架单元，横梁架单元两端的两侧分别安装有纵梁，纵梁的端部均安装有悬浮框单元。
横梁架单元包括第一横梁1、第二横梁2、横梁连接件3、空簧安装座10和Z形牵引单元，第一横梁1和第二横梁2平行设置，横梁连接件3均布在第一横梁1和第二横梁2之间用于连接第一横梁1和第二横梁2。横梁连接件3位于第一横梁1和第二横梁2的两端。通过高强度螺栓将第一横梁1、第二横梁2与两套空簧安装座10以及两个横梁连接件3固定在一起，形成一个其它部件的安装基础。
如图2和图3所示，Z形牵引单元安装在横梁架单元的中部，位于第一横梁1和第二横梁2之间。Z形牵引单元包括连接座18、牵引座19、第一牵引杆20和第二牵引杆21，牵引座19套设于连接座18的下端，连接座18的上端与车体相连；第一牵引杆20的一端与第一横梁1相连，另一端与连接座18的一端相连，第二牵引杆21的一端与第二横梁2相连，另一端与连接座18的另一端相连。第一牵引杆20和第二牵引杆21将悬浮架装置产生的纵向力通过连接座18平稳、有效的传递到车体，而不会引起额外的冲击造成悬浮不稳。
纵梁包括第一纵梁4、第二纵梁5、第三纵梁6和第四纵梁7，第一纵梁4和第二纵梁5均垂直设于第一横梁1的两端，第三纵梁6和第四纵梁7垂直设于第二横梁2的两端，第一纵梁4和第三纵梁6位于同一直线上，第二纵梁5和第四纵梁7位于同一直线上。
悬浮框单元包括两根悬浮臂8以及用于连接两根悬浮臂8的悬浮臂连接件9，悬浮臂8的上端与各纵梁的端部相连。在相邻的悬浮臂8之间设有悬浮电磁铁、导向电磁铁或制动电磁铁。
二系悬挂系统包括空气弹簧11、摇臂12、摆杆13、摇臂连接件14和横向辅助弹簧15，空气弹簧11安装在空簧安装座10上，摇臂12放置在空气弹簧11上，摇臂12的中部通过防侧滚件16与横梁连接件3转动连接，摇臂12的端部通过摆杆13与摇臂连接件14相连，摇臂连接件14与车体相连，摇臂12和摇臂连接件14之间还设有横向辅助弹簧15。二系悬挂系统的数量为二，两个二系悬挂系统的摇臂12通过橡胶连接件17连接。通过摇臂之间的橡胶连接件连接，提供防滚稳定机制。
通过二系悬挂系统的摆式结构可确保车体与悬浮架装置的匹配。通过调节空气弹簧11，使车体在所有运行状况下保持在一个设定的相对高度位置，且不受车体负载变化的影响。通过横向辅助弹簧15提供横向刚度和阻尼，横向辅助弹簧15随着压力增大，刚性呈级数增大，因此，它能使横向的位移限制在一个最大的允许值。满足磁浮车辆在不同路况下行驶时的垂向及横向位移需求。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置，其特征在于：包括安装有二系悬挂系统的横梁架单元，横梁架单元两端的两侧分别安装有纵梁，纵梁的端部均安装有悬浮框单元；
所述横梁架单元包括平行设置的第一横梁（1）和第二横梁（2），第一横梁（1）和第二横梁（2）之间通过横梁连接件（3）相连；
所述横梁架单元的中部设有Z形牵引单元，Z形牵引单元包括连接座（18）、牵引座（19）、第一牵引杆（20）和第二牵引杆（21），牵引座（19）套设于连接座（18）的下端，连接座（18）的上端与车体相连；第一牵引杆（20）的一端与第一横梁（1）相连，另一端与连接座（18）的一端相连，第二牵引杆（21）的一端与第二横梁（2）相连，另一端与连接座（18）的另一端相连；
所述横梁架单元上设有空簧安装座（10），空簧安装座（10）上设有空气弹簧（11），二系悬挂系统包括放置在空气弹簧（11）上的摇臂（12），摇臂（12）的中部与横梁连接件（3）转动连接，摇臂（12）的端部通过摆杆（13）与摇臂连接件（14）相连，摇臂连接件（14）与车体相连，摇臂（12）和摇臂连接件（14）之间还设有横向辅助弹簧（15）。
2.根据权利要求1所述的低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置，其特征在于：所述二系悬挂系统的数量为二，两个二系悬挂系统的摇臂（12）通过橡胶连接件（17）连接。
3.根据权利要求1所述的低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置，其特征在于：所述摇臂（12）通过防侧滚件（16）与横梁连接件（3）相连。
4.根据权利要求1所述的低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置，其特征在于：所述纵梁包括第一纵梁（4）、第二纵梁（5）、第三纵梁（6）和第四纵梁（7），第一纵梁（4）和第二纵梁（5）均垂直设于第一横梁（1）的两端，第三纵梁（6）和第四纵梁（7）垂直设于第二横梁（2）的两端，第一纵梁（4）和第三纵梁（6）位于同一直线上，第二纵梁（5）和第四纵梁（7）位于同一直线上。
5.根据权利要求1所述的低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置，其特征在于：所述悬浮框单元包括两根悬浮臂（8）以及用于连接两根悬浮臂（8）的悬浮臂连接件（9），悬浮臂（8）的上端与纵梁的端部相连。
6.根据权利要求5所述的低动力作用高速磁浮车辆悬浮架装置，其特征在于：在相邻的悬浮臂（8）之间设有悬浮电磁铁、导向电磁铁或制动电磁铁。
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