[發(fā)明專利]一種軌道交通用主動(dòng)傾擺系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110154567.4
• 申請(qǐng)日: 2021-02-04
• 公開（公告）號(hào): CN112896215B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林佳志;宋紅光;高志樺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號(hào): B61F5/38
• 分類號(hào): B61F5/38
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 李紅巖

本發(fā)明實(shí)施例涉及一種軌道交通用主動(dòng)傾擺系統(tǒng)，對(duì)稱設(shè)置于兩側(cè)車體下方，包括：空氣彈簧，設(shè)置在車體和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間；過渡板，安裝在車體上；高度閥，安裝在過渡板上；高度閥的總風(fēng)接口接總風(fēng)管路，出氣口通過供風(fēng)管道接空氣彈簧的進(jìn)氣口，排氣口用于空氣彈簧排氣到大氣中；垂直調(diào)整桿，底端與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架球鉸連接，頂端與高度閥的杠桿的末端球鉸連接，且頂端還設(shè)有緩沖塊，中間安裝作動(dòng)器；車輛進(jìn)入緩和曲線后，作動(dòng)器接收控制系統(tǒng)根據(jù)兩側(cè)車體的傾擺高度差h’發(fā)出的控制信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的伸長(zhǎng)、縮短動(dòng)作，控制空氣彈簧單獨(dú)充排氣或者通過控制空氣彈簧充排氣和控制調(diào)節(jié)所述垂直調(diào)整桿對(duì)車體支撐的聯(lián)合作用，提供車體傾擺所需的力矩。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種軌道交通用主動(dòng)傾擺系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高速化和舒適性是軌道車輛發(fā)展的趨勢(shì)，但是由于線路條件限制，比如曲線段數(shù)量大、小半徑曲線多等特點(diǎn)，單純提高車輛運(yùn)行速度會(huì)增大轉(zhuǎn)彎過程中車輛的未平衡離心力，影響乘客的舒適度和車輛的安全性、穩(wěn)定性。考慮到建設(shè)高速鐵路成本高、維修費(fèi)用高、技術(shù)要求高等因素，期望現(xiàn)有線路上對(duì)車輛進(jìn)行改造，從而達(dá)到提高車輛運(yùn)行速度的目的。

擺式列車是在既有線路提速的一種有效技術(shù)措施，作用原理如圖1所示。其特點(diǎn)是當(dāng)車輛進(jìn)入曲線段時(shí),根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)得線路信息,傳輸給控制系統(tǒng)計(jì)算出車體需要額外產(chǎn)生的傾斜角度,相當(dāng)于增加了一個(gè)額外的超高,因而增大了向心力,使超速離心力大部分得到平衡,保證了列車能高速平穩(wěn)通過彎道,乘客感覺到的離心力大大減小,乘坐舒適度顯著提高。

空氣彈簧是很常見的懸掛裝置，擺式列車也可以通過控制左右側(cè)空氣彈簧的升降而使車體傾擺。但其車體傾擺角度受空氣彈簧升高量影響，最大車體傾擺角為2°左右，可以提高車輛運(yùn)行速度20％～30％，適合于運(yùn)行速度己經(jīng)被限制的小半徑曲線線路。空氣彈簧主動(dòng)控制傾擺結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但是同樣具有較好的曲線通過能力。該傾擺方式不必對(duì)轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架進(jìn)行較大改造，從輕量化的觀點(diǎn)來看也有較大的優(yōu)點(diǎn)。

但是，有些車型抗側(cè)滾扭桿剛度比較大，車體傾擺時(shí)產(chǎn)生較大的與車體側(cè)滾角位移的方向相反的反力矩，以約束車體的傾擺動(dòng)作。空氣彈簧如果間距較小，且承擔(dān)氣壓有限，則無法提供足夠的力矩驅(qū)使車體傾擺動(dòng)作，應(yīng)用范圍有限。因此對(duì)于此類車型還需要進(jìn)一步研究開發(fā)傾擺系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種軌道交通用主動(dòng)傾擺系統(tǒng)，利用空氣彈簧和高度閥，提高主動(dòng)傾擺力矩，滿足過曲線車體的傾擺需求。

為此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種軌道交通用主動(dòng)傾擺系統(tǒng)，所述主動(dòng)傾擺系統(tǒng)對(duì)稱設(shè)置于兩側(cè)車體下方，包括：

空氣彈簧，設(shè)置在車體和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間；

過渡板，安裝在車體上；

高度閥，安裝在過渡板上；所述高度閥的總風(fēng)接口接總風(fēng)管路，出氣口通過供風(fēng)管道接空氣彈簧的進(jìn)氣口，排氣口用于空氣彈簧排氣到大氣中，降低空氣彈簧高度；

垂直調(diào)整桿，底端與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架球鉸連接，頂端與高度閥的杠桿的末端球鉸連接；所述垂直調(diào)整桿的頂端設(shè)有緩沖塊，用于緩和垂直調(diào)整桿和車體之間的沖擊力；所述垂直調(diào)整桿中間安裝作動(dòng)器，用于控制調(diào)節(jié)所述垂直調(diào)整桿的長(zhǎng)度；車輛進(jìn)入緩和曲線后，所述作動(dòng)器接收控制系統(tǒng)根據(jù)兩側(cè)車體的傾擺高度差h’發(fā)出的控制信號(hào)并根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的伸長(zhǎng)、縮短動(dòng)作，控制空氣彈簧單獨(dú)充排氣或者通過控制空氣彈簧充排氣和控制調(diào)節(jié)所述垂直調(diào)整桿對(duì)車體支撐的聯(lián)合作用，提供車體傾擺所需的力矩。

優(yōu)選的，所述兩側(cè)車體的傾擺高度差通過控制系統(tǒng)計(jì)算得到；

所述兩側(cè)車體的傾擺高度差h＇＝(a-a')/g·L；

其中，a為未平衡離心加速度；a'為預(yù)設(shè)的期望得到的加速度；g為重力加速度；L為兩側(cè)的作動(dòng)器的中心間距；h’為兩側(cè)車體的傾擺高度差。