[發(fā)明專利]一種主動控制式作動器及轉(zhuǎn)向架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710169175.9
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107054395B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉寅華;楊文朋;翟鵬軍;楊知猛
• 申請（專利權(quán)）人: 中車山東機車車輛有限公司
• 主分類號: B61F5/30
• 分類號: B61F5/30
• 代理公司: 濟南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 黎明

1.一種主動控制式作動器，其特征在于：包括作動器(1)和控制器(2)，作動器(1)和控制器(2)之間通過連接線(6)連接，所述作動器(1)包括兩端的球鉸(11)、減振器(12)、空氣彈簧(13)、電機(15)、位移及加速度傳感器(16)和噪聲傳感器(14)，電機(15)兩端分別與減振器(12)和空氣彈簧(13)連接；位移及加速度傳感器(16)分別與減振器(12)和空氣彈簧(13)連接，噪聲傳感器(14)安裝在空氣彈簧(13)外部；所述連接線(6)包括空氣管路(61)和電纜(62)，空氣彈簧(13)與控制器(2)之間通過空氣管路(61)連接，噪聲傳感器(14)、電機(15)、位移和加速度傳感器(16)分別通過電纜(62)與控制器(2)連接；所述控制器(2)包括電源、風(fēng)源與控制模塊，控制器(2)采集作動器(1)上傳感器獲取的信息，并根據(jù)分析結(jié)果按照控制策略控制減振器(12)阻尼變化、空氣彈簧(13)、電機(15)兩端位移變化，實現(xiàn)作動器(1)變剛度、變阻尼、變長度特性；車輛在直線軌道上運行時，控制電源通過電纜(62)加大活塞組成(122)的電流，減振器(12)中的磁流變液流動阻力增加，活塞組成(122)運動時磁流變液通過節(jié)流孔(123)的阻力增大，從而增加減振器(12)的阻尼力；控制風(fēng)源通過空氣管路(61)對空氣彈簧(13)充風(fēng)，增加空氣壓力，從而提高作動器剛度， 最終實現(xiàn)輪對的大定位剛度和大阻尼，適應(yīng)直線高速運行性能需要；車輛在曲線軌道上運行時，控制電源通過電纜(62)減小活塞組成(122)的電流，減振器(12)中的磁流變液流動阻力變小，活塞組成(122)運動時磁流變液通過節(jié)流孔(123)的阻力降低，從而降低減振器(12)的阻尼力；控制風(fēng)源通過空氣管路(61) 對空氣彈簧(13)排風(fēng)，降低空氣壓力，從而降低作動器剛度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動控制式作動器，其特征在于：所述減振器(12)包括減振器內(nèi)筒(121)和活塞組成(122)，活塞組成(122)上設(shè)有節(jié)流孔(123)；所述空氣彈簧(13)由空氣彈簧外筒(131)、氣囊(132)和減振器(12)的外壁圍成，內(nèi)部充有壓力空氣；所述活塞組成(122)端部與空氣彈簧外筒(131)端部內(nèi)壁固定連接；所述電機(15)一端與空氣彈簧外筒(131)端部內(nèi)壁固定，另一端與減振器內(nèi)筒(121)端部外壁固定，所述位移和加速度傳感器(16)一端與空氣彈簧外筒(131)端部內(nèi)壁固定，另一端與減振器內(nèi)筒(121)端部外壁固定；所述噪聲傳感器(14)安裝在空氣彈簧外筒(131)的外壁上；所述兩件球鉸(11)分別與減振器內(nèi)筒(121)的外端和空氣彈簧外筒(131)的外端固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動控制式作動器，其特征在于：所述減振器(12)為磁流變液可調(diào)阻尼減振器，減振器內(nèi)筒(121)內(nèi)充有磁流變液，通過控制電流大小改變阻尼力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動控制式作動器，其特征在于：所述電機(15)為直線音圈電機。

5.一種設(shè)有主動控制式作動器的轉(zhuǎn)向架，包括構(gòu)架(3)、輪對(4)和軸箱(5)，其特征在于：還包括作動器(1)和控制器(2)，所述作動器(1)安裝在軸箱(5)和構(gòu)架(3)之間，控制器(2)安裝在構(gòu)架(3)上，作動器(1)和控制器(2)之間通過連接線(6)連接，控制器(2)采集作動器(1)上傳感器獲取的信息，并根據(jù)分析結(jié)果按照控制策略控制作動器(1)作動；車輛在直線軌道上運行時，控制電源通過電纜(62)加大活塞組成(122)的電流，減振器(12)中的磁流變液流動阻力增加，活塞組成(122)運動時磁流變液通過節(jié)流孔(123)的阻力增大，從而增加減振器(12)的阻尼力；控制風(fēng)源通過空氣管路(61)對空氣彈簧(13)充風(fēng)，增加空氣壓力，從而提高作動器剛度， 最終實現(xiàn)輪對的大定位剛度和大阻尼，適應(yīng)直線高速運行性能需要；車輛在曲線軌道上運行時，控制電源通過電纜(62)減小活塞組成(122)的電流，減振器(12)中的磁流變液流動阻力變小，活塞組成(122)運動時磁流變液通過節(jié)流孔(123)的阻力降低，從而降低減振器(12)的阻尼力；控制風(fēng)源通過空氣管路(61)對空氣彈簧(13)排風(fēng)，降低空氣壓力，從而降低作動器剛度。