CN116336123B - 一种高速列车液压减震装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高速列车领域，公开了一种高速列车液压减震装置，包括缸体和阀座，缸体内设有分隔板将缸体分隔成气腔和油腔，气腔与油腔的中部分别套装有气压轴杆和液压轴杆，分隔板中部加工有供液压轴杆穿过的通口，液压轴杆靠近气压轴杆一段加工有供气压轴杆伸入的盲孔，气压轴杆底端连接有阻尼弹簧伸缩杆，阻尼弹簧伸缩杆上安装有与盲孔内壁间隙配合的活塞件，盲孔底部设有与下油室连通的过油孔。本发明通过在缸体内设置气腔和油腔，并分别再气腔与油腔内安装气压轴杆和液压轴杆，可将气压悬挂和液压悬挂集成在缸体内，利用气腔可吸收瞬时产生的振动，同时液压可应对复杂的振动，从而能有效提高列车的稳定性和舒适性。

Description

一种高速列车液压减震装置
技术领域
本发明涉及高速列车领域，特别是涉及一种高速列车液压减震装置。
背景技术
高速列车是可以高速度持续运行的列车，其最高行驶速度一般要到达200㎞/h，高速列车属于现代化的高速交通工具，是火车顶尖科技的集中体现。振动是影响轨道交通平稳运行的关键因素，而高速列车的速度快，为了保证列车的稳定和安全，就需要具有极强的减震效果，高速列车的每节车厢是由前后两组转向架与轨道接触，转向架通过一系悬挂和二系悬挂与车轮连接，并吸收车轮行进过程中与轨道之间产生的振动，同时转向架通过空气弹簧与车厢连接，空气弹簧是在一个密封的容器中冲入压缩空气，利用气体可压缩性实现其弹性作用，以吸收转向架传递给车厢的振动，但是空气弹簧的气体气密组件长时间使用后密封组件的寿命会呈线性的变化，使得其更换周期缩短，而我国的高速列车数量逐年增长，更换空气弹簧会占用大量的维护时间，且需要更多的工人参与维护操作，从而增加维护成本，因此有必要设计一种能替代空气弹簧的缓冲减震设备来代替高速列车上的空气弹簧。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速列车液压减震装置，该液压减震装置采用集成式设计，兼容了液压悬挂和空气悬挂，不仅可保证对列车支撑的稳定性，同时还可进一步滤除列车行进时产生的振动和噪音，从而提高列车的稳定性和舒适性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高速列车液压减震装置，包括缸体和连接在缸体两端的阀座，所述缸体内设有分隔板将缸体分隔成气腔和油腔，气腔与油腔的中部分别套装有气压轴杆和液压轴杆，气压轴杆顶端穿过阀座后至于阀座外侧，液压轴杆底端穿过阀座后至于阀座外侧，所述气压轴杆上安装有活塞盘，所述气腔的内壁上安装有与活塞盘间隙配合的气调组件，所述液压轴杆上安装有活塞组件，所述活塞组件将油腔分隔成上油室和下油室，所述油腔的内壁上安装有与活塞组件配合的油压调节装置，所述分隔板中部加工有供液压轴杆穿过的通口，液压轴杆顶端穿过通口后至于气腔内，通口的内壁上安装有与液压轴杆适配的密封件，所述液压轴杆靠近气压轴杆一段加工有供气压轴杆伸入的盲孔，所述气压轴杆底端连接有阻尼弹簧伸缩杆，阻尼弹簧伸缩杆上安装有与盲孔内壁间隙配合的活塞件，所述盲孔底部设有与下油室连通的过油孔。
所述活塞盘截面呈C型或U型，活塞盘的开口朝向分隔板，活塞盘中部的顶面和底面均设有缓冲垫片。
所述气调组件包括调压筒体和连接在调压筒体上的供气管，所述调压筒体底端加工有调压腔，调压腔底部与分隔板连通，分隔板上部和调压腔上部均加工有与气腔连通的气压通道，每个气压通道内均安装有控制气体流速的气动阻尼阀。
所述调压腔和两个气压通道外侧的气腔内均设有压力传感器。
所述活塞组件上加工有连接上油室和下油室的多个节流孔，间隔设置的节流孔顶部与底部分别加工有扩流槽，所述活塞组件的顶面与底面设有堵住节流孔的节油阀片。
所述节油阀片有多个，多个节油阀片远离活塞组件一侧设有锁紧螺母。
所述油压调节装置包括支撑筒，所述支撑筒的内壁上均匀加工有多个与支撑筒平行的调节腔，所述调节腔顶部与分隔板连通，分隔盘下部加工有上油室连通的回油通道，所述调节腔内安装有调压活塞，所述调节腔底部的侧壁上设有供气管。
所述分隔盘外侧的缸体上加工有与回油通道连通的溢流口，溢流口内安装有堵头。
本发明提供的高速列车液压减震装置具有的有益效果是：
(1)通过在缸体内设置气腔和油腔，并分别再气腔与油腔内安装气压轴杆和液压轴杆，可将气压悬挂和液压悬挂集成在缸体内，利用气腔反应迅速的特点可吸收瞬时产生的振动，同时液压具有稳定的特点可应对复杂的振动，从而能有效提高列车的稳定性和舒适性；
(2)通过在液压轴杆顶端加工能供气动轴杆伸入的盲孔，可有效缩短减震装置的长度，使其能适应狭小空间的安装，同时通过盲孔上的过油孔，可使气腔和油腔依次介入减震操作，以应对复杂的路段，如桥梁、隧道、道岔等；
(3)通过在分隔盘上设有气压通道和回油通道，可应对气压轴杆或液压轴杆运动至极限位置使能顺利的复位，以保证减震装置工作的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的气腔的内部结构示意图。
图3为本发明实施例提供的油腔的内部结构示意图。
图4为本发明实施例提供的活塞组件的结构示意图。
附图标记：1、缸体；11、阀座；2、分隔板；21、通口；22、气压通道；23、回油通道；24、溢流口；25、堵头；3、气压轴杆；31、活塞盘；32、缓冲垫片；33、阻尼弹簧伸缩杆；34、活塞件；4、气调组件；41、调压筒体；42、调压腔；43、气动阻尼阀；5、液压轴杆；51、活塞组件；52、节流孔；53、扩油槽；54、节油阀片；55、盲孔；56、过油孔；6、油压调节装置；61、支撑筒；62、调节腔；63、调压活塞；7、密封件；8、供气管；9、压力传感器。
具体实施方式
实施例
如图1～图4所示，本实施例提供的高速列车液压减震装置包括缸体1和连接在缸体1两端的阀座11，所述缸体1内设有分隔板2将缸体1分隔成气腔和油腔，在分隔板2的作用下，可在缸体1内集成气压减震和液压减震，气腔与油腔的中部分别套装有气压轴杆3和液压轴杆5，气压轴杆3顶端穿过阀座11后至于阀座11外侧，液压轴杆5底端穿过阀座11后至于阀座11外侧，气压轴杆3与车厢连接，液压轴杆5与转向架连接，所述气压轴杆3上安装有活塞盘31，所述气腔的内壁上安装有与活塞盘31间隙配合的气调组件4，气调组件4用于对气腔内的压力进行调节，从而控制气压轴杆3的灵敏度，所述液压轴杆5上安装有活塞组件51，所述活塞组件51将油腔分隔成上油室和下油室，所述油腔的内壁上安装有与活塞组件51配合的油压调节装置6，油压调节装置6对上油室内的压力进行调节，从而便于液压轴杆5伸出或收回，所述分隔板2中部加工有供液压轴杆5穿过的通口21，液压轴杆5顶端穿过通口21后至于气腔内，所述活塞盘31截面呈C型或U型，活塞盘31的开口朝向分隔板2，采用C型或U型的活塞盘31，可避开液压轴杆5，同时保证气腔内活塞盘31的有效行程，活塞盘31中部的顶面和底面均设有缓冲垫片32，缓冲垫片32刻避免活塞盘31与液压轴杆5或阀座11硬接触，通口21的内壁上安装有与液压轴杆5适配的密封件7，密封件7可提高气腔和油腔的密闭性，防止两腔连通，所述液压轴杆5靠近气压轴杆3一段加工有供气压轴杆3伸入的盲孔55，气压轴杆3伸入盲孔55内可有效缩短减震装置的长度，以适应狭小范围的安装，所述气压轴杆3底端连接有阻尼弹簧伸缩杆33，阻尼弹簧伸缩杆33可使气压轴杆3能单独运行，阻尼弹簧伸缩杆33上安装有与盲孔55内壁间隙配合的活塞件34，所述盲孔55底部设有与下油室连通的过油孔56，活塞件34配合过油孔56可使气腔与油腔依次介入减震操作，从而保证减震的效果和稳定性。
如图2所示，为了保证气腔的减振效果，所述气调组件4包括调压筒体41和连接在调压筒体41上的供气管8，所述调压筒体41底端加工有调压腔42，调压腔42底部与分隔板2连通，分隔板2上部和调压腔42上部均加工有与气腔连通的气压通道22，每个气压通道22内均安装有控制气体流速的气动阻尼阀43，所述调压腔42和两个气压通道22外侧的气腔内均设有压力传感器9，使用时供气管8想调压腔42压入空气，利用气动阻尼阀43来控制气体压力和流速，从而调节气压轴杆3的灵敏度。
如图3、图4所示，为了控制液压轴杆5的灵敏度，所述活塞组件51上加工有连接上油室和下油室的多个节流孔52，间隔设置的节流孔52顶部与底部分别加工有扩流槽，所述活塞组件51的顶面与底面设有堵住节流孔52的节油阀片54，节油阀片54可控制油液穿过活塞组件51的流速，从而控制液压轴杆5的灵敏度，所述节油阀片54有多个，多个节油阀片54远离活塞组件51一侧设有锁紧螺母，通过增加节油阀片54可调节油液顶开节油阀片54的力，从而调节活塞组件51的灵敏度。
如图3所示，为了控制液压轴杆5的复位速度，所述油压调节装置6包括支撑筒61，所述支撑筒61的内壁上均匀加工有多个与支撑筒61平行的调节腔62，所述调节腔62顶部与分隔板2连通，分隔盘下部加工有上油室连通的回油通道23，所述调节腔62内安装有调压活塞63，所述调节腔62底部的侧壁上设有供气管8，调压腔42内设有压力传感器9，通过供气管8可控制调节腔62内的压力，从而能方便的控制调压活塞63的复位速度，所述分隔盘外侧的缸体1上加工有与回油通道23连通的溢流口24，溢流口24内安装有堵头25，溢流口24可便于向油腔内灌油。
本发明的使用方法是：
应对低频振动时，由于气体能更快速的压缩和释放，此时气压轴杆3能快速的在气腔内往复运动，用于吸收低频振动。
应对高频振动时，活塞盘31被快速下压，同时阻尼弹簧伸缩杆33被压缩，阻尼弹簧伸缩杆33上的活塞件34将盲孔55内的油液压入下油室，上油室内的油液通过回油管道推动调压活塞63下行，使活塞组件51上移，活塞组件51上移时液压轴杆5收入缸体1内，应对减震装置压缩；在应对减震装置的伸出时，气动轴杆在压缩空气和阻尼弹簧伸缩杆33伸出，此时阻尼弹簧伸缩杆33上的活塞件34上行，将油液吸入盲孔55内，同时调压活塞63在压缩空气的作用下将油液挤入上油室，推动活塞组件51伸出，此时气压轴杆3和液压轴杆5依次双向伸出，完成液压减震装置的伸展。
应对复杂振动时，液压轴杆5应对将吸收中频的振动，气压轴杆3利用灵敏度高的特点作为补偿在配合液压轴杆5应对复杂振动。
以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。应当注意，在附图中所图示的结构或部件不一定按比例绘制，同时本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述，以避免不必要地限制本发明。

Claims (5)

1.一种高速列车液压减震装置，包括缸体和连接在缸体两端的阀座，其特征在于：所述缸体内设有分隔板将缸体分隔成气腔和油腔，气腔与油腔的中部分别套装有气压轴杆和液压轴杆，气压轴杆顶端穿过阀座后至于阀座外侧，液压轴杆底端穿过阀座后至于阀座外侧，所述气压轴杆上安装有活塞盘，所述气腔的内壁上安装有与活塞盘间隙配合的气调组件，气调组件包括调压筒体和连接在调压筒体上的供气管，所述调压筒体底端加工有调压腔，调压腔底部与分隔板连通，分隔板上部和调压腔上部均加工有与气腔连通的气压通道，每个气压通道内均安装有控制气体流速的气动阻尼阀，所述调压腔和两个气压通道外侧的气腔内均设有压力传感器，所述液压轴杆上安装有活塞组件，所述活塞组件将油腔分隔成上油室和下油室，所述油腔的内壁上安装有与活塞组件配合的油压调节装置，所述分隔板中部加工有供液压轴杆穿过的通口，液压轴杆顶端穿过通口后至于气腔内，通口的内壁上安装有与液压轴杆适配的密封件，所述液压轴杆靠近气压轴杆一段加工有供气压轴杆伸入的盲孔，所述气压轴杆底端连接有阻尼弹簧伸缩杆，阻尼弹簧伸缩杆上安装有与盲孔内壁间隙配合的活塞件，所述盲孔底部设有与下油室连通的过油孔，所述活塞盘截面呈C型或U型，活塞盘的开口朝向分隔板，活塞盘中部的顶面和底面均设有缓冲垫片。
2.根据权利要求1所述的高速列车液压减震装置，其特征在于：所述活塞组件上加工有连接上油室和下油室的多个节流孔，间隔设置的节流孔顶部与底部分别加工有扩流槽，所述活塞组件的顶面与底面设有堵住节流孔的节油阀片。
3.根据权利要求2所述的高速列车液压减震装置，其特征在于：所述节油阀片有多个，多个节油阀片远离活塞组件一侧设有锁紧螺母。
4.根据权利要求1所述的高速列车液压减震装置，其特征在于：所述油压调节装置包括支撑筒，所述支撑筒的内壁上均匀加工有多个与支撑筒平行的调节腔，所述调节腔顶部与分隔板连通，分隔盘下部加工有上油室连通的回油通道，所述调节腔内安装有调压活塞，所述调节腔底部的侧壁上设有供气管。
5.根据权利要求4所述的高速列车液压减震装置，其特征在于：所述分隔盘外侧的缸体上加工有与回油通道连通的溢流口，溢流口内安装有堵头。
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