[發明專利]一種磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構

有效

• 申請號: 201210589167.7
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103895666A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 劉耀宗;龔樸;黎利華;鄧文熙;趙志蘇;李杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: B61F9/00
• 分類號: B61F9/00;B61B13/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明涉及磁懸浮車輛行走單元，尤其涉及磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構。

背景技術

磁懸浮列車的線路軌道是由兩條具有確定截面和一定相對位置關系的F軌組成的空間曲面，線路軌道的中心線是一條空間曲線。磁懸浮軌道的平曲線段（即彎道）通常由兩段緩和曲線和中間的一段圓弧曲線組成，緩和曲線實現了直線與圓弧曲線之間的過渡。如圖7所示，在緩和曲線和圓弧曲線上，磁懸浮軌道外軌相對內軌通常設計有一定的超高h1、h2，即軌道截線與水平面之間有一定的橫坡角θ。橫坡角的大小根據彎道的設計車速確定，彎道車速越高，彎道半徑越小，橫坡角越大。在緩和曲線上，橫坡角從0逐漸過渡到圓弧曲線上的橫坡角。因此，在緩和曲線上，一個行走單元跨度下的內外軌始終不共面，不共面程度取決于緩和曲線段的橫坡角變化率。橫坡角變化率由緩和曲線的里程與圓弧曲線的橫坡角共同決定。橫坡角變化率越大，緩和曲線越急。

目前中低速磁懸浮車輛行走單元一般由左、右兩個獨立的懸浮模塊構成，兩個模塊再通過前后兩端安裝的防滾解耦機構連接成一個行走單元。防滾解耦機構由兩組防滾梁、兩根吊桿通過桿端關節軸承連接組成。磁懸浮車輛的行走單元必須能夠實現落軌駐車和懸浮行進的功能。無論是懸浮狀態還是落車狀態，由于懸浮模塊上的車體重量和懸浮力的作用，每個懸浮模塊相對F軌道都存在繞其側滾的運動趨勢，側滾時會改變懸浮模塊與軌道間的最小間隙，側滾較大時會導致懸浮模塊碰撞軌道，造成故障，甚至引發事故。因此連接左右懸浮模塊的防滾解耦機構必須能夠約束模塊相對于F軌的側滾運動，即實現防滾功能。磁懸浮車輛沿軌道行進時，電磁鐵必須跟蹤軌道。在通過緩和曲線時，由于左右軌道不共面，左右模塊必須通過能夠相對俯仰轉動，即實現解耦功能。

為實現左、右懸浮模塊相對俯仰解耦，現有行走單元防滾解耦機構前、后部的上、下防滾梁間的垂向距離必須改變（左右吊桿的受力方向相同），顯然同等作用力下，垂向距離變化能力取決于吊桿的長度的變化能力；另一方面，為了約束懸浮模塊繞軌道的側滾運動，防滾解耦機構須約束上、下防滾梁之間的垂向距離變化（左右吊桿的受力方向相反），這與解耦的要求相矛盾。

現有行走單元的防滾解耦機構在解決此矛盾時，采用了剛性防滾梁和彈性吊桿的結構形式，因此犧牲部分防滾性能來實現解耦，從而造成懸浮模塊存在一定的側滾角度，這會減小懸浮模塊與軌道之間的最小間隙。為避免懸浮模塊與軌道發生碰撞，就需要增大懸浮模塊與軌道間的設計間隙。磁懸浮車輛的懸浮和牽引都是通過懸浮模塊上安裝的電磁鐵和牽引直線電機與軌道間的電磁力來實現的，間隙增大會降低懸浮和牽引效率，增大能耗。

綜上所述，現有行走單元防滾解耦機構存在以下不足：現有防滾解耦機構的防滾能力和解耦能力是相互關聯、相互制約的，且在設計避免這種相互關聯、相互制約的作用過程中，采用了較為簡單的方式，即采用了剛性防滾梁和彈性吊桿的結構形式。這導致設計時需要進行一定折中，為滿足解耦能力必須犧牲一定的防滾能力而容許模塊有一定側滾角，進而增大模塊與軌道之間的設計間隙，降低了懸浮和牽引效率，增大了能耗，同時列車承載能力也受到了限制。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種避免了防滾能力和解耦能力之間的相互影響、相互制約，顯著提高了防滾能力和解耦能力的磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構，包括由上防滾梁和下防滾梁組成的防滾梁組，所述上防滾梁和下防滾梁之間連有至少一對液壓吊桿，所述液壓吊桿包括缸體、活塞和活塞桿，所述活塞桿與防滾梁組中的一件連接，所述缸體與防滾梁組中的另一件連接，所述活塞裝設于活塞桿上并置于缸體內，所述缸體內腔通過活塞分隔為活塞桿腔和缸體腔，所述活塞桿腔靠近活塞桿與防滾梁組連接點，所述缸體腔靠近缸體與防滾梁連接點，所述一對液壓吊桿中，各液壓吊桿的活塞桿腔通過液壓管與另一液壓吊桿的缸體腔連通。

所述缸體和活塞桿均通過關節軸承與防滾梁組連接。

所述缸體包括密封設置于活塞桿腔端部的上端蓋以及密封設置于缸體腔端部的下端蓋，所述活塞桿一端穿出上端蓋通過關節軸承與防滾梁組中的一件鉸接，所述活塞桿另一端穿設于下端蓋中，所述下端蓋通過另一關節軸承與防滾梁組中的另一件鉸接。

所述一對液壓吊桿平行設置。

各所述液壓吊桿旁均設有復位彈簧，所述復位彈簧連接于上防滾梁和下防滾梁之間。

與現有技術相比，本發明的優點在于：