CN217994434U - 轴箱体、主动径向转向架及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轨道车辆领域，提供一种轴箱体、主动径向转向架及轨道车辆。该轴箱体包括轴箱本体，设有车轴配合孔，用于安装车轴，所述轴箱本体的上端适于通过一系钢弹簧连接构架；转臂，与所述轴箱本体的一侧连接并向所述轴箱本体一侧延伸，所述转臂远离所述轴箱本体的端部形成有轴向通孔，所述轴向通孔中用于安装一系定位节点，所述转臂的上臂面设有开口向上的第三安装槽。本实施例的轴箱体能够配合主动径向装置安装，实现主动径向装置的精准定位。而且能够实现轮对与构架的相互连接及相互运动。

Description

轴箱体、主动径向转向架及轨道车辆

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种用于主动径向转向架的轴箱体、主动径向转向架及轨道车辆。

背景技术

轨道车辆运行稳定性和曲线通过性能一直都是相互矛盾的，为了保证车辆运行稳定性，往往需要设置较大的一系定位刚度。曲线通过时，则希望一系定位刚度足够小，以降低轮对相对于构架的回转刚度，更利于曲线通过。目前，一般通过在轮对处增设作动器，在曲线通过时，主动控制作动器推动车轮沿纵向产生一定位移，使得轮对处于曲线轨道的径向位置。此位置是理论上的最优曲线通过状态，车轮磨耗最低。

然而，现有轴箱体结构无法满足主动径向装置的安装，且在主动径向装置存在时如何实现转向架的精准定位、刚度匹配等问题没有解决。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于主动径向转向架的轴箱体，用以解决现有轴箱体结构无法满足主动径向装置的安装，且在主动径向装置存在时如何实现转向架的精准定位、刚度匹配等问题没有解决的技术问题，能够配合主动径向装置的安装及精准定位。

本实用新型还提供一种用于主动径向转向架。

本实用新型还提供一种轨道车辆。

本实用新型提供一种用于主动径向转向架的轴箱体，包括：

轴箱本体，设有车轴配合孔，用于安装车轴，所述轴箱本体的上端适于通过一系钢弹簧连接构架；

转臂，与所述轴箱本体的一侧连接并向所述轴箱本体一侧延伸，所述转臂远离所述轴箱本体的端部形成有轴向通孔，所述轴向通孔中用于安装一系定位节点，所述转臂的上臂面设有开口向上的第三安装槽。

根据本实用新型的一个实施例，所述转臂的上臂面形成有开口向上的开口槽，所述开口槽包括底板和位于所述底板相对两侧的立板，所述第三安装槽分别形成于一对所述立板上。

根据本实用新型的一个实施例，由所述第三安装槽的侧壁至所述轴向通孔的外壁，一对所述立板之间的距离逐渐靠近且所述立板的顶面设置为向下倾斜的斜面。

根据本实用新型的一个实施例，一对所述立板之间设有筋板，所述筋板和所述底板均设有排水孔。

根据本实用新型的一个实施例，所述第三安装槽的槽底和槽顶面分别设有螺纹孔，所述第三安装槽为底部小、开口大的梯形槽。

根据本实用新型的一个实施例，所述轴箱本体背离所述转臂的一侧设有减振器安装座，适于连接垂向减振器。

本实用新型还提供一种主动径向转向架，包括：

构架；

上述的用于主动径向转向架的轴箱体；

轮对，所述轮对的轴向一端通过所述轴箱体安装于所述构架；

一对液压作动器，关于所述构架的纵轴线斜对称设置并分别安装于所述轮对的轴箱体所在侧，每个所述液压作动器设有用于检测其位移的位移传感器；

支撑板，安装于所述构架侧梁且靠近所述轴箱体，所述支撑板设有上下错位设置的第一安装槽和第二安装槽，所述液压作动器的油缸端和活塞杆端分别设有弹性节点，所述转臂的轴向通孔设有一系定位节点，所述液压作动器的油缸端的弹性节点安装于所述第一安装槽，所述一系定位节点安装于所述第二安装槽，所述液压作动器的活塞杆端的弹性节点安装于所述第三安装槽。

根据本实用新型的一个实施例，所述支撑板通过紧固件紧固于所述构架侧梁或焊接于所述构架侧梁；

所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽均为开口大底部小的梯形槽，所述第一安装槽和所述第二安装槽的开口朝下，所述第三安装槽的开口朝上，所述第一安装槽与所述第三安装槽处于同一水平面。

根据本实用新型的一个实施例，所述支撑板设有上下错位设置的第一台阶面和第二台阶面，所述第一安装槽设于所述第一台阶面，所述第二安装槽设于所述第二台阶面，所述支撑板安装于所述构架侧梁的一侧为与所述构架侧梁的倾斜底面匹配的斜面。

本实用新型还提供一种轨道车辆，设有上述主动径向转向架。

本实用新型提供的用于主动径向转向架的轴箱体，包括轴箱本体，设有车轴配合孔，用于安装车轴，所述轴箱本体的上端适于通过一系钢弹簧连接构架；转臂，与所述轴箱本体的一侧连接并向所述轴箱本体一侧延伸，所述转臂远离所述轴箱本体的端部形成有轴向通孔，所述轴向通孔中用于安装一系定位节点，所述转臂的上臂面设有开口向上的第三安装槽。能够配合主动径向装置安装，实现主动径向装置的精准定位。而且能够实现轮对与构架的相互连接及相互运动。

本实用新型提供的主动径向转向架，采用支撑板安装于构架侧梁且靠近轴箱体，支撑板设有上下错位设置的第一安装槽和第二安装槽，液压作动器的油缸端和活塞杆端分别设有弹性节点，本实施例的弹性节点为橡胶节点，轴箱体设有第三安装槽并在轴箱体的端部设有一系定位节点，液压作动器的油缸端的弹性节点安装于第一安装槽，一系定位节点安装于第二安装槽，液压作动器的活塞杆端的弹性节点安装于第三安装槽，通过第一安装槽和第三安装槽将液压作动器的两端进行安装和定位，保证了液压作动器安装后的稳固性。轴箱体与车轮连接的一端通过传统的一系定位节点与构架连接，该传统的一系定位节点能够在垂向连接构架与轮对，本实施例中，通过在轴箱体延伸的端部再设置一个一系定位节点，该一系定位节点与支撑板的第二安装槽定位连接，由此，通过冗余设计一系定位节点，使得轴箱体与构架在纵向具有连接结构，即使液压作动器的两端弹性节点有任意一个或两个均失效，轴箱体与构架在纵向的连接结构仍然能够保持轮对与构架在纵向连接在一起，避免出现列车运行过程中轮对与构架在纵向断开的情况，从而能够提高主动径向转向架运行的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型的主动径向转向架的立体结构示意图；

图2是本实用新型的主动径向转向架的侧视示意图；

图3是图2的局部放大示意图；

图4是本实用新型提供的主动径向转向架安装于车体的原理图之一，其中，转向架运行于直线状态；

图5是本实用新型提供的主动径向转向架安装于车体的原理图之二，其中，转向架运行于曲线状态；

图6是本实用新型主动径向转向架的控制流程图；

图7是本实用新型列车行驶状态与主动径向系统工作模式对照图；

图8是本实用新型实施例的用于主动径向转向架的轴箱体的主视结构示意图；

图9是图8的俯视结构示意图。

附图标记：

10、车体；20、构架；21、侧梁；30、车轮；40、支撑板；41、第一安装槽；42、第二安装槽；50、轴箱体；51、转臂；52、一系定位节点；53、第三安装槽；531、螺纹孔；54、轴箱本体；55、轴向通孔；56、车轴配合孔；57、减振器安装座；58、立板；59、筋板；591、排水孔；60、液压作动器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一方面，如图8和图9所示，本实用新型提供了一种用于主动径向转向架的轴箱体50(本实施例简称为轴箱体50)，该轴箱体50包括：

轴箱本体54，轴箱本体54设有车轴配合孔56，车轴配合孔56用于安装车轴，车轴和轴箱本体54之间设有轴箱轴承，使得车轴能够绕车轴配合孔56转动。此外，轴箱本体54的上端适于通过一系钢弹簧连接构架，具体地，可以在轴箱本体54的上端面设置弹簧座和橡胶垫，然后将一系钢弹簧的一端与弹簧座连接并抵设橡胶垫，一系钢弹簧的另一端与构架上的安装孔连接。

转臂51，与轴箱本体54的一侧连接并向轴箱本体54一侧延伸，本实施例中，轴箱本体54的轴向通孔55的轴向两端为轴箱本体54的两端，轴箱本体54位于轴向通孔55的外周侧壁为轴箱本体54的侧壁，具体地，转臂51连接在轴箱本体54的的一侧侧壁，转臂51远离轴箱本体54的端部形成有轴向通孔55，轴向通孔55中用于安装一系定位节点52，转臂51的上臂面设有开口向上的第三安装槽53。一系定位节点52安装于下文提及的支撑板的第二安装槽42，下文提及的液压作动器60的活塞杆端的弹性节点安装于转臂51的第三安装槽53。本实施例的轴箱体50能够配合主动径向装置安装，实现主动径向装置的精准定位。而且能够实现轮对与构架的相互连接及相互运动。

根据本实用新型的一个实施例，转臂51的上臂面形成有开口向上的开口槽，能够实现减重的效果，具体地，开口槽包括底板和位于底板相对两侧的立板58，第三安装槽53分别形成于一对立板58上，液压作动器60的活塞杆端的弹性节点为两个，两个弹性节点位于活塞杆端的轴线两端，两端的弹性节点分别卡设在一对第三安装槽53中，实现液压作动器60的活塞杆端的可靠定位。

根据本实用新型的一个实施例，由第三安装槽53的侧壁至轴向通孔55的外壁，一对立板58之间的距离逐渐靠近且立板58的顶面设置为向下倾斜的斜面。通过设置一对立板58之间的距离逐渐靠近，能够缩小转臂51的体积，减小转臂51占用的空间，通过立板58的顶面设置为向下倾斜的斜面，能够进一步减小体积并减重。

根据本实用新型的一个实施例，一对立板58之间设有筋板59，用于对转臂51的结构起到加强作用，筋板59和底板均设有排水孔591，用于排出积水。

根据本实用新型的一个实施例，第三安装槽53的槽底和槽顶面分别设有螺纹孔531，液压作动器60的活塞杆端的弹性节点对应设有螺纹孔531，通过螺栓穿设于弹性节点的螺纹孔531和第三安装槽53的槽底的螺纹孔531，从而将弹性节点紧固于第三安装槽53中，为了防止活塞杆端的弹性节点松动，在槽顶面的螺纹孔531中拧设螺栓，并通过连接绳例如钢丝绳将两个螺栓的顶部连接，从而起到防松的效果。

本实施例的第三安装槽53为底部小、开口大的梯形槽，便于液压作动器60的活塞杆端的弹性节点快速安装和定位。

根据本实用新型的一个实施例，轴箱本体54背离转臂51的一侧设有减振器安装座57，适于安装垂向减振器，垂向减振器的一端与构架连接，垂向减振器的另一端与减振器安装座57连接，实现构架的垂向减振。

下面结合图1至图3描述本实用新型的主动径向转向架。

另一方面，本实施例的主动径向转向架(本实施例简称为转向架)，主要包括构架20、轮对、一对液压作动器60，以及支撑板40。

具体地，每个构架20上间隔安装两个轮对，每个轮对的轴向两端分别通过轴箱体50安装于构架20，轮对通过轴箱体50安装于构架20的结构形式为现有技术中常用的结构形式，在此不再赘述。

本实施例的一对液压作动器60关于构架20的纵轴线斜对称设置并分别安装于轮对的轴箱体50所在侧，每个液压作动器60设有用于检测其位移的位移传感器。本实施例中，轴箱体50位于轮对的外侧，如图1所示，每个轮对安装一个液压作动器60，两个轮对的液压作动器60呈对角设置，即一个轮对的液压作动器60设于轮对的左侧，则另一个轮对的液压作动器60设于轮对的右侧，形成对角设置，有利于保持构架20两侧受力平衡，便于一对液压作动器60的安装。

需要说明的是，“构架20的纵轴线”是构架20沿列车的长度方向的轴线，轮对车轴的轴线方向为沿列车的宽度方向。液压作动器60的纵向，也是沿列车的长度方向。

本实施例的支撑板40安装于构架20侧梁21且靠近轴箱体50，支撑板40设有上下错位设置的第一安装槽41和第二安装槽42，液压作动器60的油缸端和活塞杆端分别设有弹性节点，本实施例的弹性节点为橡胶节点，橡胶节点的结构为现有结构，在此不再赘述。液压作动器60的油缸端的弹性节点安装于第一安装槽41，一系定位节点52安装于第二安装槽42，液压作动器60的活塞杆端的弹性节点安装于第三安装槽53，通过第一安装槽41和第三安装槽53将液压作动器60的两端进行安装和定位，保证了液压作动器60安装后的稳固性。

本实施例中，轴箱体50与车轮30连接的一端通过传统的一系定位节点与构架20连接，该传统的一系定位节点为一系钢弹簧，能够连接构架20与轮对并起到一系减振的效果。其中，通过在轴箱体50延伸的端部再设置一个一系定位节点52，该一系定位节点52与支撑板40的第二安装槽42定位连接，由此，通过冗余设计一系定位节点52，使得轴箱体50与构架20在远离一系钢弹簧的位置还具有连接结构，能够提高轮对与构架20连接的可靠性，提高车辆运行的安全性。

下文提及的阻尼模式是一种正常的工作模式，在该模式下所有的电磁阀处于断电状态，液压作动器相当于常规的液压减振器；当活塞杆相对液压作动器60的液压缸有相对运动时，液压减振器会产生阻尼力，来阻止这种相对运动，阻尼力幅值与相对运动速度成正比；而且，冗余设计的一系定位节点52具有一定刚度，产生的弹簧力也会阻止这种相对运动。阻尼力和弹簧力共同实现一系定位功能，可以达到与常规一系定位节点相同的定位效果，实现轮对、车辆稳定运行。

此外，需要说明的是，阻尼模式下，活塞杆不能自由移动，活塞杆移动时会产生阻尼力，阻碍活塞杆运动。

在系统故障时，系统识别到故障，自动将各电磁阀切换到断电状态，即实现阻尼模式也即系统的安全模式。冗余设计的一系定位节点52，在阻尼模式下，和液压减振器一起作用，实现定位功能，具备与常规一系定位节点相同的性能。也就是说，此时车辆可以和常规车辆一样运行，并且具有足够的安全裕量。

在最极端的工况下比如液压缸中没油了，此时活塞杆不会受到阻尼力将会自由移动，此时，冗余设计的一系定位节点仍然能够提供一定的定位能力，保证不会出现安全问题，具有一定的安全裕量。从而保证主动径向转向架运行的安全性。

根据本实用新型的一个实施例，支撑板40通过紧固件紧固于构架20侧梁21或焊接于构架20侧梁21。具体地，支撑板40可以焊接或通过螺栓等固定在构架20侧梁21上，以保证支撑板40安装的稳固性，支撑板40形状见图2和图3所示。

在一个具体的实施例中，为了便于设置上下错位设置的第一安装槽41和第二安装槽42，支撑板40设有上下错位设置的第一台阶面和第二台阶面，第一台阶面和第二台阶面均为平面，在构架20的高度方向上，第一台阶面高于第二台阶面，第一安装槽41设于第一台阶面，第二安装槽42设于第二台阶面，支撑板40安装于构架20侧梁21的一侧为与构架20侧梁21的倾斜底面匹配的斜面，从而使得支撑板40与构架20更好地融合在一起，支撑板40的侧面与斜面的连接处均设置为内凹的弧面，以与侧梁21更好地匹配。

根据本实用新型的一个实施例，轴箱体50包括轴箱本体和向轴箱本体一侧延伸的转臂51，转臂51的端部形成有轴向通孔55，轴向通孔55的轴线与转臂51的延伸方向垂直，一系定位节点52为安装于轴向通孔55中的弹性节点，一系定位节点52穿设于轴向通孔55，当然，为了便于一系定位节点52的安装，转臂51的端部可以是两个半圆结构对合形成；其中一个半圆结构一体形成于转臂51，另一个半圆结构通过螺栓等紧固件对接在转臂51端部的半圆结构上。本实施例中，第三安装槽53设于转臂51。通过将液压作动器60的两端连接在轴箱体50的转臂51和构架20的支撑板40，从而将构架20与轴箱体50连接，并通过冗余设计的一系定位节点52连接轴箱体50与构架20，更加增强了构架20与轴箱体50在纵向的连接可靠性。

需要说明的是，轴箱体50与车轮30连接的一端通过传统的一系定位节点与构架20连接，本实施例中，通过将轴箱体50的结构设计有转臂51，并在转臂51的端部再设置一个一系定位节点52，该一系定位节点52与支撑板40的第二安装槽42定位连接，通过冗余设计一系定位节点52，能够提高主动径向转向架运行的安全性。

可以理解的是，传统的一系定位节点包括一系钢弹簧、弹簧座和橡胶垫，传统的一系定位节点为现有结构，可靠性高。本实施例设置一对对角设置的液压作动器60，另一对角没有设置液压作动器60的轴箱体50仍然通过传动的一系定位节点52与构架20连接，相比于四个车轮30处均设置液压作动器60的转向架来说，本实施例对角设置的一对液压作动器60的转向架可靠性更高。能够提高整列车的安全性，这对于轨道交通的安全性非常重要。

在一个具体的实施例中，第一安装槽41、第二安装槽42和第三安装槽53均为开口大底部小的梯形槽，第一安装槽41和第二安装槽42的开口朝下，第三安装槽53的开口朝上，为了匹配呈水平设置的液压作动器60两端的弹性节点，第一安装槽41与第三安装槽53处于同一水平面，便于液压作动器60两端的弹性节点安装到第一安装槽41与第三安装槽53中。

本实施例中，第一安装槽41、第二安装槽42和第三安装槽53均为开口大底部小的梯形槽，确保了定位功能，安装拆卸方便。

本实施例的主动径向转向架主要包括上述的一对液压作动器60(EHA)、至少一个液压动力单元(HPU)、一对位移检测单元，以及控制器(ACU)。

具体地，一对液压作动器EHA1、EHA2关于构架20的纵轴线斜对称设置并分别安装于轮对的轴箱体50所在侧。

具体地，每个液压作动器60由活塞分隔为两个液压腔，液压作动器60的两端分别为活塞杆端和油缸端，其中，活塞杆伸出的一端为活塞杆端，没有活塞杆的一端为油缸端，液压作动器60的油缸端安装于构架20，液压作动器60的活塞杆端安装于轮对的轴箱体50，每个液压作动器60设有用于检测其位移的位移传感器，也即，活塞杆移动的位移由位移传感器检测并传输给控制器。

本实施例中，以设置一个液压动力单元为例，液压动力单元用于为液压作动器60提供油液即提供动力，通过向其中一个液压腔进油另一个液压腔排油来推动活塞杆伸出或缩回，具体地，液压动力单元分别通过进油路和出油路与每个液压作动器60的两个液压腔连通。

本实施例中，一对位移检测单元分设于构架20的纵轴线的相对两侧，具体可以是一对位移检测单元关于构架20的纵轴线对称设置，位移检测单元的一端与构架20连接，另一端与车体10连接，用于检测构架20相对于车体10的纵向位移，在一些具体的实施例中，位移检测单元可以是纵向位移传感器SS1和SS2、加速度传感器和陀螺仪中的一种；纵向位移传感器能够直接检测构架20相对于车体10的纵向位移，加速度传感器测构架20的离心加速度并配合车速来得到构架20相对于车体10的纵向位移，采用陀螺仪测构架20的摇头角速度并配合车速来得到构架20相对于车体10的纵向位移，当然，位移检测单元还可以采用其他适宜的检测方式，本实施例不一一列举。如图4和图5所示，位移检测单元以纵向位移传感器SS1和SS2为例。

进一步地，如图4和图5所示，位移检测单元水平设置，其一端连接构架20的中心，另一端连接车体10的适配位置，具体可以在构架20的中心以及车体10的适配位置分别安装支座，位移检测单元的一端与构架20的支座连接，另一端与车体10的支座连接。

本实施例中，控制器与一对位移传感器、一对位移检测单元以及液压动力单元均信号连接。控制器用于根据一对位移检测单元采集的构架20相对于车体10的纵向位移，判断列车行驶状态并计算线路曲线半径，并根据一对位移传感器采集的液压作动器60的实际位移，与液压作动器60的目标位移进行比较，计算位移偏差并生成控制指令，控制液压动力单元执行相应动作。具体地，一对位移检测单元采集构架20两侧相对于车体10的纵向位移，控制器根据采集的纵向位移，判断列车行驶状态并计算线路曲线半径；根据列车行驶状态和线路曲线半径，选择主动径向系统的工作模式也即液压作动器60的工作模式，其中，工作模式包括阻尼模式、主动径向模式和径向锁定模式，三种工作模式将在下文具体介绍，通过三种工作模式，能够保证转向架在任何状态下，均能够安全运行。控制器还根据液压作动器60的位移传感器采集到的液压作动器60的实际位移，与液压作动器60的目标位移比较，可以理解的是，液压作动器60的目标位移可以通过预置在控制器中的计算公式计算出来；控制器计算实际位移与目标位移的位移偏差并根据位移偏差生成控制指令，控制液压动力单元执行相应动作，使得液压作动器60的两个液压腔中的一个进油，带动轮对偏移从而补偿位移偏差，以使得实际位移达到目标位移。

示例性的，例如液压作动器60的目标位移为5毫米，位移传感器采集到的液压作动器60的实际位移为4.8毫米，则位移偏差为0.2毫米，当控制器计算出偏差位移0.2毫米后生成控制指令，控制液压动力单元向液压作动器60的两个液压腔中的一个进油补偿0.2毫米的位移偏差，使得实际位移等于目标位移。从而使轮对相对于构架20处于图5所示的“外八字”的位置，也就是曲线轨道的径向位置，此位置是理论上的最优曲线通过状态，提升了列车的曲线通过能力，车轮30的磨耗最低，从而延长车轮30的使用寿命。

此外，本实施例仅对角设置一对液压作动器60即可实现车轮30主动径向调节，成本低，可靠性高，安全性高。而且设置的一对液压作动器60不影响轨道车辆运行的稳定性。

本实施例中，主动径向系统采用架控的形式，即每个转向架为独立的系统，不同转向架之间不相互通讯，可模块化设计，在一个转向架上的主动径向系统出故障时，不影响其他转向架上的主动径向系统正常运行。具体地，故障时仅将当前系统切换至安全模式，其它系统不受影响，可正常工作。

在上述任一实施例中，控制器和液压动力单元吊挂于车体10下部，有利于控制器和液压动力单元的减振和安装稳固性，而且车体10下的安装空间相比于转向架更大。由于控制器和液压动力单元为重要元器件，有效的减振非常必要，然而转向架受到的冲击振动更大，将控制器和液压动力单元安装于车体10，既有利于减振，也方便安装，也可以减轻转向架的安装空间紧张。

根据本实用新型的一个实施例，液压动力单元设有依次连接的电磁阀、泵油机构和油箱，电磁阀分别通过进油路和出油路与每个液压作动器60的两个液压腔连通，电磁阀可以为二位四通电磁换向阀，也可以是其他电磁换向阀，用于根据控制指令切换至不同的通路为不同的液压作动器60、不同的液压腔供油。具体地，泵油机构包括液压泵和用于驱动液压泵的电机，电机驱动液压泵从油箱吸油供给液压作动器60。

如图6所示，本实用新型的主动径向转向架的控制方法，包括如下步骤：

100、位移检测单元采集构架20两侧相对于车体10的纵向位移；

200、控制器根据步骤100采集的纵向位移，判断列车行驶状态并计算线路曲线半径；

300、控制器根据列车行驶状态和线路曲线半径，选择主动径向转向架的工作模式，其中，工作模式包括阻尼模式、主动径向模式和径向锁定模式；

400、在具体工作模式下，液压作动器的位移传感器采集液压作动器的实际位移，控制器将液压作动器采集的实际位移与液压作动器的目标位移比较；

500、控制器计算液压作动器的实际位移与目标位移的位移偏差；

600、控制器根据位移偏差生成控制指令，控制液压动力单元执行相应动作，使得液压作动器进油或排油，以使得实际位移达到目标位移。从而使轮对相对于构架20处于图5所示的“外八字”的位置，也就是曲线轨道的径向位置，此位置是理论上的最优曲线通过状态，车轮30的磨耗最低，从而延长车轮30的使用寿命。

在一个具体的实施例中，如图7所示，根据列车行驶状态和线路曲线半径，选择主动径向转向架的工作模式，其中，工作模式包括阻尼模式、主动径向模式和径向锁定模式，具体包括：列车行驶状态包括直线、进缓和曲线、圆曲线、出缓和曲线以及牵引/制动。

列车行驶于直线，液压作动器工作于阻尼模式，阻尼模式是安全模式，此时液压作动器相当于减振器。液压作动器工作于阻尼模式，是系统处于断电状态，为了在主动径向系统断电时列车还能够正常运行，由控制器在接收到断电信号时，触发液压作动器切换至阻尼模式，在阻尼模式，液压作动器的阻尼阀打开，活塞杆在阻尼力的作用下移动。

列车行驶于进缓和曲线，或，出缓和曲线，液压作动器工作于主动径向模式，其中，“进缓和曲线”是指列车由直线进入曲线的状态，“出缓和曲线”是指列车由曲线进入直线的状态。

列车行驶于圆曲线，或，牵引/制动，液压作动器工作于径向锁定模式。其中，“圆曲线”是指列车进入曲线之后一直处于曲线的状态。“牵引/制动”是指列车在牵引状态下或制动状态下。需要说明的是，列车的牵引/制动运行状态优先级高于其他运行状态，也就是说，不管处于其他何种运行状态，只要列车进行牵引或制动，主动径向系统均切换至径向锁定模式。

下面对三种工作模式下，液压作动器的工作状态进行具体说明。

在阻尼模式下，液压动力单元断电，液压作动器的阻尼阀打开，液压作动器的油液流经阻尼阀，液压作动器的活塞杆在阻尼力作用下可运动。当活塞杆相对液压作动器60的液压缸有相对运动时，液压减振器会产生阻尼力，来阻止这种相对运动，阻尼力幅值与相对运动速度成正比。即使在极端条件下，例如液压作动器中的油液漏完，液压作动器仍然可保持在阻尼模式。

在主动径向模式下，液压动力单元选择油路，向液压作动器的一侧液压腔泵入高压油，液压作动器的两侧液压腔产生压差，实现径向位移。

在径向锁定模式下，液压动力单元切换至锁定状态，液压作动器的活塞杆相对于油缸径向锁定。

在一个实施例中，根据采集的纵向位移，判断列车行驶状态并计算线路曲线半径，具体包括：假设构架20两侧的纵向位移分别为x₁和x₂，则当前线路曲线半径表示为：

其中，b为位移检测单元的横向跨距之半；a为列车定距之半；

牵引/制动下，构架20和车体10将产生纵向位移，当x₁+x₂≥u₀时，其中，μ₀为不同牵引/制动等级下实测的纵向位移；则认为列车处于牵引/制动工况。

根据本实用新型的一个实施例，液压作动器的目标位移表示为：

其中，d为轴距，g为两个液压作动器横向安装距离，R为当前线路曲线半径。

另一方面，本实用新型还提供一种轨道车辆，设有上述转向架，该轨道车辆具有上述转向架的所有优点，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于主动径向转向架的轴箱体，其特征在于，包括：

轴箱本体，设有车轴配合孔，用于安装车轴，所述轴箱本体的上端适于通过一系钢弹簧连接构架；

转臂，与所述轴箱本体的一侧连接并向所述轴箱本体一侧延伸，所述转臂远离所述轴箱本体的端部形成有轴向通孔，所述轴向通孔中用于安装一系定位节点，所述转臂的上臂面设有开口向上的第三安装槽。

2.根据权利要求1所述的用于主动径向转向架的轴箱体，其特征在于，所述转臂的上臂面形成有开口向上的开口槽，所述开口槽包括底板和位于所述底板相对两侧的立板，所述第三安装槽分别形成于一对所述立板上。

3.根据权利要求2所述的用于主动径向转向架的轴箱体，其特征在于，由所述第三安装槽的侧壁至所述轴向通孔的外壁，一对所述立板之间的距离逐渐靠近且所述立板的顶面设置为向下倾斜的斜面。

4.根据权利要求2所述的用于主动径向转向架的轴箱体，其特征在于，一对所述立板之间设有筋板，所述筋板和所述底板均设有排水孔。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于主动径向转向架的轴箱体，其特征在于，所述第三安装槽的槽底和槽顶面分别设有螺纹孔，所述第三安装槽为底部小、开口大的梯形槽。

6.根据权利要求1-4任一项所述的用于主动径向转向架的轴箱体，其特征在于，所述轴箱本体背离所述转臂的一侧设有减振器安装座，适于连接垂向减振器。

7.一种主动径向转向架，其特征在于，包括：

构架；

如权利要求1-6任一项所述的用于主动径向转向架的轴箱体；

轮对，所述轮对的轴向一端通过所述轴箱体安装于所述构架；

一对液压作动器，关于所述构架的纵轴线斜对称设置并分别安装于所述轮对的轴箱体所在侧，每个所述液压作动器设有用于检测其位移的位移传感器；

支撑板，安装于所述构架侧梁且靠近所述轴箱体，所述支撑板设有上下错位设置的第一安装槽和第二安装槽，所述液压作动器的油缸端和活塞杆端分别设有弹性节点，所述转臂的轴向通孔设有一系定位节点，所述液压作动器的油缸端的弹性节点安装于所述第一安装槽，所述一系定位节点安装于所述第二安装槽，所述液压作动器的活塞杆端的弹性节点安装于所述第三安装槽。

8.根据权利要求7所述的主动径向转向架，其特征在于，所述支撑板通过紧固件紧固于所述构架侧梁或焊接于所述构架侧梁；

所述第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽均为开口大底部小的梯形槽，所述第一安装槽和所述第二安装槽的开口朝下，所述第三安装槽的开口朝上，所述第一安装槽与所述第三安装槽处于同一水平面。

9.根据权利要求7所述的主动径向转向架，其特征在于，所述支撑板设有上下错位设置的第一台阶面和第二台阶面，所述第一安装槽设于所述第一台阶面，所述第二安装槽设于所述第二台阶面，所述支撑板安装于所述构架侧梁的一侧为与所述构架侧梁的倾斜底面匹配的斜面。

10.一种轨道车辆，其特征在于，设有如权利要求7-9任一项所述的主动径向转向架。

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