CN108216286A - 一种横向安装的抗蛇行装置及转向架 - Google Patents

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    • B61F5/04—Bolster supports or mountings
    • B61F5/12—Bolster supports or mountings incorporating dampers
    • B61F5/127—Bolster supports or mountings incorporating dampers with fluid as a damping medium

Abstract

本发明公开了一种横向安装的抗蛇行装置，其特征在于：其包括一对减震器、一对摆臂和一根扭杆，所述一对摆臂的一端分别与所述扭杆两端固定连接，所述一对摆臂的另一端通过橡胶关节分别与所述一对减震器的一端连接，所述一对减震器的另一端分别与构架连接，所述一对减震器与所述构架的横向方向平行，所述扭杆通过轴承座设置于车体底架上，所述扭杆与轴承座形成转动副，扭杆相对于轴承座可以自由转动，所述扭杆与所述构架的纵向方向平行。本发明能够显著缩小车辆限界，降低隧道建设成本；且可以根据车辆参数分别对抗蛇行阻尼系数和横向阻尼系数进行最优化设置，使轨道车辆的稳定性和平稳性均达到最优状态。

Description

一种横向安装的抗蛇行装置及转向架
技术领域
本发明涉及轨道车辆转向架技术领域，尤其涉及一种横向安装的抗蛇行装置及转向架。
背景技术
轨道车辆在运行速度大于某一临界速度时，转向架将会出现剧烈的摇头振动，该速度称为铁道车辆的蛇行临界速度。为保证车辆运行稳定性，车辆运行速度必须低于蛇行临界速度。为提高铁道车辆临界速度，目前常用的措施为在转向架侧梁上纵向布置抗蛇行减振器。在转向架侧梁上布置抗蛇行减振器，会大大增加转向架的横向尺寸。对于车辆限界较小的情况，给转向架设计、设备布置带来较大困难。
为了减小转向架横向尺寸，一些转向架设计师将抗蛇行减振器直接横向安装于转向架和车体间，其同时起到横向阻尼和抗蛇行阻尼的作用。由于抗蛇行减振器阻尼系数比横向减振器阻尼系数要高出一个数量级，为了避免抗蛇行减振器传递高频振动，抗蛇行减振器阻尼系数不能设置过大。因此横向安装的抗蛇行振器所提供的阻尼较小，对于提高车辆蛇行临界速度有限，不能满足高速列车稳定运行的要求。
发明内容
如上所述，由于横向安装的抗蛇行减振器将抗蛇行阻尼和横向阻尼耦合在了一起，不能同时满足两种阻尼特性的需求，而只能相互妥协，不能满足最佳动力学性能的要求。因此，本发明希望通过一种装置能够将抗蛇行减振器的摇头阻尼和横向阻尼解耦，使抗蛇行减振器只提供抗蛇行阻尼而不影响横向阻尼。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下。
一种横向安装的抗蛇行装置，其特征在于：其包括一对减震器、一对摆臂和一根扭杆，所述一对摆臂的一端分别与所述扭杆两端固定连接，所述一对摆臂的另一端分别与所述一对减震器的一端连接，所述一对减震器的另一端分别与构架连接，所述一对减震器与所述构架的横向方向平行，所述扭杆通过轴承座设置于车体底架上，所述扭杆与轴承座形成转动副，扭杆相对于轴承座可以自由转动，所述扭杆与所述构架的纵向方向平行。
优选地，所述一对摆臂的另一端分别通过橡胶关节与所述一对减震器的一端连接。
优选地，所述减震器为油压减震器。
优选地，所述扭杆通过位于其两端的轴承座设置于所述车体底架上，所述扭杆与轴承座形成转动副，扭杆相对于轴承座可以自由转动。
本发明还涉及一种具有上述横向安装的抗蛇行装置的转向架。
本发明的横向安装的抗蛇行装置，用以代替在传统的侧梁上纵向安装的抗蛇行减振器，能够显著缩小车辆限界，降低隧道建设成本。该装置能够实现抗蛇行阻尼与横向阻尼的解耦，因此可以根据车辆参数分别对抗蛇行阻尼系数和横向阻尼系数进行最优化设置，使轨道车辆的稳定性和平稳性均达到最优状态。
附图说明
图1 为本发明横向安装的抗蛇行装置的立体图；
图2 为本发明横向安装的抗蛇行装置的俯视图；
图3为本发明横向安装的抗蛇行装置的安装示意图；
图4 抗蛇行装置运动示意图；
图5抗蛇行装置运动示意图。
图中：减震器1、摆臂2、扭杆3、构架4、轴承座5。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
参见图1-5，一种横向安装的抗蛇行装置，其包括一对减震器1、一对摆臂2和一根扭杆3，所述一对摆臂2的一端分别与所述扭杆3两端固定连接，所述一对摆臂2的另一端分别通过橡胶关节与所述一对减震器1的一端连接，所述一对减震器1的另一端分别与构架4连接，所述一对减震器1与所述构架4的横向方向平行，所述扭杆3通过轴承座5设置于车体底架上，所述扭杆与轴承座形成转动副，扭杆相对于轴承座可以自由转动，所述扭杆3与所述构架4的纵向方向平行。需要说明的是，这里的横向是指垂直于车辆行走方向的方向，纵向方向为车辆行走方向。
本发明的工作原理如下。
当转向架相对于车体横向运动时，图4中的左右两边油压减振器1带着摆臂2和扭杆3一起同向运动。由于扭杆3和轴承座5间形成的是转动运动副，扭杆3不受到约束，只是自由的转动一个角度。因此，当转向架相对于车体横向运动时，油压减振器1不起作用，不干涉车体和转向架的横移自由度。车体和转向架的横向振动减振仍然通过横向减振器独立完成。
当转向架发生蛇行运动时，转向架相对于车体发生摇头振动。转向架相对于车体产生一个转角，此时两侧油压减振器1不再同向运动，而是一侧油压减振器1往前运动，另一侧油压减振器1往后运动，如图5所示。由于摆臂2同扭杆3间固定在一起，摆臂2对于扭杆3分别有一个相反向的扭矩，因此摆臂2受到扭杆3的约束不能自由运动，这时坑蛇行装置右侧的减振器被压缩，左侧的减振器被拉伸（图5），两侧油压减振器1在运动过程中产生一相反方向的力偶，形成摇头阻尼力矩从而达到抑制转向架蛇行运动的目的。

Claims (5)

1.一种横向安装的抗蛇行装置，其特征在于：其包括一对减震器（1）、一对摆臂（2）和一根扭杆（3），所述一对摆臂（2）的一端分别与所述扭杆（3）两端固定连接，所述一对摆臂（2）的另一端分别与所述一对减震器（1）的一端连接，所述一对减震器（1）的另一端分别与构架（4）连接，所述一对减震器（1）与所述构架（4）的横向方向平行，所述扭杆（3）通过轴承座（5）设置于车体底架上，所述扭杆（3）与所述轴承座（5）形成转动副，所述扭杆（3）相对于所述轴承座（5）可以自由转动，所述扭杆（3）与所述构架（4）的纵向方向平行。
2.根据权利要求1所述的一种横向安装的抗蛇行装置，其特征在于，所述一对摆臂（2）的另一端分别通过橡胶关节与所述一对减震器（1）的一端连接。
3.根据权利要求1所述的一种横向安装的抗蛇行装置，其特征在于，所述减震器（1）为油压减震器。
4.根据权利要求1所述的一种横向安装的抗蛇行装置，其特征在于，所述扭杆（3）通过位于其两端的轴承座（5）设置于所述车体底架上，所述扭杆（3）与所述轴承座（5）形成转动副，所述扭杆（3）相对于所述轴承座（5）可以自由转动。
5.一种转向架，其包括有权利要求1-4任意一项所述的横向安装的抗蛇行装置。
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