[發明專利]鐵路車輛的振動抑制裝置

有效

• 申請號: 201180041180.2
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN103097224A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 后藤修
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: B61F5/24
• 分類號: B61F5/24
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種具備通過伸縮運動對鐵路車輛所產生的振動帶來衰減效果的致動器的振動抑制裝置，特別地涉及一種能夠自主判斷致動器的動作狀態正常與否的鐵路車輛的振動抑制裝置。

背景技術

新干線等鐵路車輛在行駛過程中被附加上下動、左右動、晃動、擺動等的振動加速度，產生振動。因此，鐵路車輛安裝有抑制各種振動的振動抑制裝置。作為振動抑制裝置的衰減力產生機構，使用空氣彈簧、利用了空氣壓力或油壓的流體壓力減振器、以空氣壓力或油壓為驅動源的流體壓力式致動器、以電力為驅動源的電動式致動器等，它們安裝在鐵路車輛的臺車與車體之間。

關于這些衰減力產生機構中的致動器，其主體與臺車側和車體側中的任意一方連結，可動的桿與另一方連結，與所產生的振動相應地使桿進行伸縮運動，由此使車體振動，同時調整自身的衰減力，使振動衰減。這時，在流體壓力式致動器中，在成為主體側的缸體的內部配置有桿(活塞桿)，對向缸體供給的壓縮空氣、油的供給量(封入量)進行控制，由此桿進行伸縮運動。在電動式致動器中，通過滾珠絲杠機構將桿同軸狀地配置于成為主體側的電動機的主軸，控制電動機的旋轉角，由此將電動機的旋轉運動變換為直線運動，桿進行伸縮運動。

然而，在使用了致動器的振動抑制裝置中，有可能產生致動器不能進行伸縮運動的故障(以下，將該故障稱為“咬粘”)。流體壓力式致動器的咬粘在由于某一故障而向缸體供給壓縮空氣、油的端口保持打開或者保持關閉的情況等下發生。電動式致動器的咬粘在滾珠絲杠機構嚙入了異物的情況等下發生。

在流體壓力式致動器中發生了咬粘的情況下，該致動器由于封入缸體內的流體所具有的壓縮特性，成為具有容許桿伸縮一些的低剛性的狀態。另一方面，在電動式致動器中發生了咬粘的情況下，該致動器成為具有幾乎不容許桿伸縮的高剛性的狀態。在任意的致動器中，咬粘的發生都不會馬上對行駛安全性、乘坐舒適性帶來致命傷害，但無法否認會使乘坐舒適性惡化。特別地在伴隨著咬粘的發生而成為高剛性的狀態的電動式致動器中，乘坐舒適性的惡化顯著。

因而，在致動器發生咬粘的情況下，需要對致動器進行修理或更換。作為應對該要求的現有的技術，例如在專利文獻1、2中公開了以下的技術：在鐵路車輛停止過程中，有意地驅動致動器來使車體振動，通過加速度傳感器檢測振動的車體的振動加速度，將檢測出的振動加速度與基準值進行比較，在振動加速度小于基準值的情況下診斷為致動器發生故障。

專利文獻1：日本特開平5-184002號公報

專利文獻2：日本特開2003-267216號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，在上述專利文獻1、2所記載的技術中，能夠診斷致動器的咬粘，并能夠根據該診斷結果進行致動器的修理和更換，但咬粘診斷只限在鐵路車輛停止過程中能夠實施。即，實際能夠發現到致動器的咬粘限于在鐵路車輛的維修工廠中以一個月一次左右的頻率進行的檢修時。因此，能夠引起以下的狀況：因情況而長期沒有發現致動器的咬粘，伴隨著致動器發生咬粘而乘坐舒適度持續惡化地進行鐵路車輛的運行。

本發明就是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種鐵路車輛的振動抑制裝置，能夠盡早地進行自主判斷而發現通過伸縮動作對鐵路車輛所產生的振動帶來衰減效果的致動器的咬粘。

用于解決問題的方案

本發明人為了達到上述目的而反復深入探討的結果，發現到：在鐵路車輛運行的行駛過程中實施咬粘診斷對于盡早地發現致動器的咬粘是有效的，并且，不用瞬時值而用某個固定期間的延伸量評價致動器的伸縮位移量對于在行駛過程中也以準確的精度實施咬粘診斷是有效的。

本發明就是根據上述發現而完成的，其主旨在于下述的鐵路車輛的振動抑制裝置。

本發明的鐵路車輛的振動抑制裝置具備：致動器，其裝設在鐵路車輛的臺車與車體之間，通過伸縮運動來調整鐵路車輛的振動；以及控制器，其控制該致動器的伸縮運動，

其中，上述控制器在鐵路車輛行駛過程中導出規定期間內的上述致動器的延伸伸縮位移量，使用導出的延伸伸縮位移量判斷上述致動器是否發生咬粘。在此，例如對導出的延伸伸縮位移量和預先登記的第一閾值進行比較，在上述延伸伸縮位移量小于上述第一閾值的情況下判斷為上述致動器發生咬粘。

優選的是在上述振動抑制裝置中，上述致動器是將電動機的旋轉運動變換為伸縮運動的電動式致動器。