一種高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛結(jié)構(gòu)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)一種高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛結(jié)構(gòu)，屬于鐵道機(jī)車車輛技術(shù)領(lǐng)域。包括構(gòu)架、輪對(duì)和電機(jī)，電機(jī)前端通過橡膠關(guān)節(jié)與構(gòu)架固定，電機(jī)的后端通過橡膠關(guān)節(jié)與兩側(cè)的擺桿的下端固定，擺桿的上端通過橡膠關(guān)節(jié)與構(gòu)架固定，構(gòu)架與電機(jī)之間橫向設(shè)有作動(dòng)器，作動(dòng)器兩端分別與構(gòu)架和電機(jī)通過球形橡膠關(guān)節(jié)連接。所述作動(dòng)器為半主動(dòng)阻尼控制磁流變?cè)?。主要用于高速機(jī)車轉(zhuǎn)向架制造。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于鐵道機(jī)車車輛
，特別涉及動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛技術(shù)。
技術(shù)介紹
將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過擺桿或其它彈性元件懸掛在構(gòu)架或車體底架下，是近年來國(guó)內(nèi)外高速機(jī)車、動(dòng)車轉(zhuǎn)向架的一種新技術(shù)，這種結(jié)構(gòu)方式可改善機(jī)車、動(dòng)力車高速運(yùn)行時(shí)的橫向動(dòng)力學(xué)性能，適用于速度160km/h等級(jí)以上機(jī)車及高速動(dòng)力車。歐洲很多200km/h等級(jí)的機(jī)車都是在E120機(jī)車基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展起來的，它們都將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由E120機(jī)車的剛性懸掛改為彈性懸掛。我國(guó)CRH3型動(dòng)力車、“藍(lán)劍”、“中華之星”動(dòng)力集中式動(dòng)車以及近年來我國(guó)出口到烏茲別克斯坦等國(guó)家的高速機(jī)車，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就是采用彈性架懸方式。通過擺桿吊掛允許驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)構(gòu)架橫向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與構(gòu)架質(zhì)量和慣量間的解耦，隔離驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向架的橫向運(yùn)動(dòng)，提高了機(jī)車的動(dòng)力學(xué)性能。相對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)剛性架懸而言，高速工況下機(jī)車輪軸橫向力降低30～40％。由于結(jié)構(gòu)空間的原因，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)構(gòu)架的橫動(dòng)量有限。傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)彈性架懸方式將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與構(gòu)架之間通過橫向布置的液壓減振器連接，通過較大的橫向阻尼抑制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過大的橫向位移以避免與轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)碰撞，往往驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)橫向振動(dòng)的阻尼比達(dá)到0.9。研究表明，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)橫向振動(dòng)阻尼比為0.1～0.3時(shí)，對(duì)改善機(jī)車的動(dòng)力學(xué)性能效果明顯，但會(huì)帶來驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)較大的橫動(dòng)量，結(jié)構(gòu)空間非常緊張的轉(zhuǎn)向架無法滿足該要求。研究表明，采用適當(dāng)?shù)目刂扑惴ê蛢?yōu)化后的控制參數(shù)，半主動(dòng)控制的高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)彈性懸掛方式對(duì)改善機(jī)車的動(dòng)力學(xué)性能效果明顯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛結(jié)構(gòu)，它能有效地解決機(jī)車或動(dòng)車高速運(yùn)行時(shí)保持良好的橫向動(dòng)力學(xué)性能的問題。本技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)架、輪對(duì)和電機(jī)，電機(jī)前端通過橡膠關(guān)節(jié)與構(gòu)架固定，電機(jī)的后端通過橡膠關(guān)節(jié)與兩側(cè)的擺桿的下端固定，擺桿的上端通過橡膠關(guān)節(jié)與構(gòu)架固定，構(gòu)架與電機(jī)之間橫向設(shè)有作動(dòng)器，作動(dòng)器兩端分別與構(gòu)架和電機(jī)通過球形橡膠關(guān)節(jié)連接。所述作動(dòng)器為半主動(dòng)阻尼控制磁流變?cè)?。一種高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛結(jié)構(gòu)，利用半主動(dòng)控制的作動(dòng)器替代傳統(tǒng)的液壓減振器，通過半主動(dòng)控制技術(shù)控制作動(dòng)器動(dòng)作來限制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的過大的橫向位移及提高機(jī)車的橫向動(dòng)力學(xué)性能。電機(jī)由分別位于兩側(cè)的橡膠關(guān)節(jié)和擺桿三點(diǎn)吊掛在構(gòu)架的下面，擺桿的上端通過橡膠關(guān)節(jié)與構(gòu)架連接，下端通過橡膠關(guān)節(jié)與電機(jī)連接，擺桿可繞懸掛點(diǎn)各方向自由擺動(dòng)，因此電機(jī)相對(duì)于構(gòu)架和輪對(duì)可以橫向運(yùn)動(dòng)。本技術(shù)在構(gòu)架與電機(jī)之間橫向設(shè)置了半主動(dòng)控制的作動(dòng)器，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)構(gòu)架和電機(jī)橫向振動(dòng)狀態(tài)，通過半主動(dòng)控制，作動(dòng)器可以控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)構(gòu)架的橫向振動(dòng)，從而提高轉(zhuǎn)向架橫向運(yùn)行穩(wěn)定性。主要用于160km/h以上速度等級(jí)高速機(jī)車和動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛，對(duì)傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)彈性架懸掛方式而言，采用半主動(dòng)控制彈性懸架驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)車，尤其是在高速運(yùn)行時(shí)，明顯降低了機(jī)車的輪軌橫向動(dòng)作用力，提高了機(jī)車的橫向穩(wěn)定性。作動(dòng)器為變阻尼半主動(dòng)控制的磁流變?cè)ㄟ^實(shí)時(shí)檢測(cè)構(gòu)架和電機(jī)的橫向振動(dòng)狀態(tài)，采用天棚和地棚阻尼混合算法計(jì)算優(yōu)化的阻尼值，通過控制變阻尼實(shí)現(xiàn)作動(dòng)器控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)構(gòu)架的橫向振動(dòng)，從而提高轉(zhuǎn)向架橫向運(yùn)行穩(wěn)定性。與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為：相對(duì)傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)電機(jī)彈性懸架而言，采用混合半主動(dòng)控制的高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛結(jié)構(gòu)的機(jī)車，尤其是在高速運(yùn)行時(shí)，明顯降低了機(jī)車的輪軌橫向動(dòng)作用力，提高了機(jī)車的橫向穩(wěn)定性。附圖說明圖1為本技術(shù)轉(zhuǎn)向架主視剖視圖圖2為本技術(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)俯視圖具體實(shí)施方式下面通過附圖對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步描述：一種高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)架1、輪對(duì)6和電機(jī)5，電機(jī)5前端通過橡膠關(guān)節(jié)2與構(gòu)架1固定，電機(jī)5的后端通過橡膠關(guān)節(jié)2與兩側(cè)的擺桿4的下端固定，擺桿4的上端通過橡膠關(guān)節(jié)2與構(gòu)架1固定，構(gòu)架1與電機(jī)5之間橫向設(shè)有作動(dòng)器3，作動(dòng)器3兩端分別與構(gòu)架1和電機(jī)5通過球形橡膠關(guān)節(jié)連接。所述作動(dòng)器3為半主動(dòng)阻尼控制磁流變?cè)?。一種高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛結(jié)構(gòu)，利用半主動(dòng)控制的作動(dòng)器3替代傳統(tǒng)的液壓減振器，通過半主動(dòng)控制技術(shù)控制作動(dòng)器3動(dòng)作來限制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的過大的橫向位移及提高機(jī)車的橫向動(dòng)力學(xué)性能。電機(jī)5分別通過橡膠關(guān)節(jié)2和兩側(cè)的擺桿4三點(diǎn)吊掛在構(gòu)架1的下面，擺桿4的上端通過橡膠關(guān)節(jié)2與構(gòu)架1連接，下端通過橡膠關(guān)節(jié)2與電機(jī)5連接，擺桿4可繞懸掛點(diǎn)各方向自由擺動(dòng)，因此電機(jī)5相對(duì)于構(gòu)架1和輪對(duì)6可以橫向運(yùn)動(dòng)。本技術(shù)在構(gòu)架1與電機(jī)5之間橫向設(shè)置了半主動(dòng)控制的作動(dòng)器3，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)構(gòu)架1和電機(jī)5橫向振動(dòng)狀態(tài)，通過半主動(dòng)控制，作動(dòng)器3可以控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)構(gòu)架1的橫向振動(dòng)，從而提高轉(zhuǎn)向架橫向運(yùn)行穩(wěn)定性。主要用于160km/h以上速度等級(jí)高速機(jī)車和動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛，對(duì)傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)彈性懸架方式而言，采用半主動(dòng)控制彈性懸架驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)車，尤其是在高速運(yùn)行時(shí)，明顯降低了機(jī)車的輪軌橫向動(dòng)作用力，提高了機(jī)車的橫向穩(wěn)定性。作動(dòng)器3為變阻尼半主動(dòng)控制的磁流變?cè)?，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)構(gòu)架1和電機(jī)5橫向振動(dòng)狀態(tài)，采用天棚和地棚阻尼混合算法計(jì)算優(yōu)化的阻尼值，通過控制變阻尼實(shí)現(xiàn)作動(dòng)器控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)構(gòu)架的橫向振動(dòng)，從而提高轉(zhuǎn)向架橫向運(yùn)行穩(wěn)定性。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)架(1)、輪對(duì)(6)和電機(jī)(5)，電機(jī)(5)前端通過橡膠關(guān)節(jié)(2)與構(gòu)架(1)固定，電機(jī)(5)的后端通過橡膠關(guān)節(jié)(2)與兩側(cè)的擺桿(4)下端固定，擺桿(4)上端通過橡膠關(guān)節(jié)(2)與構(gòu)架(1)固定，其特征在于：構(gòu)架(1)與電機(jī)(5)之間橫向設(shè)有作動(dòng)器(3)，作動(dòng)器(3)兩端分別與構(gòu)架(1)和電機(jī)(5)通過球形橡膠關(guān)節(jié)連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸掛結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)架(1)、輪對(duì)(6)和電機(jī)(5)，電機(jī)(5)前端通過橡膠關(guān)節(jié)(2)與構(gòu)架(1)固定，電機(jī)(5)的后端通過橡膠關(guān)節(jié)(2)與兩側(cè)的擺桿(4)下端固定，擺桿(4)上端通過橡膠關(guān)節(jié)(2)與構(gòu)架(1)固定，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚遠(yuǎn)，張開林，鐘文生，陳康，張紅軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西南交通大學(xué)，
類型：新型
國(guó)別省市：四川;51