高速列车可调阻尼减振器的设计与研究.pdf

中南大学
硕士学位论文
高速列车可调阻尼减振器的设计与研究
姓名:钟定清
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:胡均平
20060401
摘要随着交通事业的飞速发展,列车提速已经足一个必然的趋势,但是列车提速必然会加剧机车的振动。半主动悬挂以其能耗低、控制简单等优势,应是我国高速列车悬挂系统的最佳形式。可调阻尼减振器是实现半主动悬挂系统的执行元件,是实现半主动恳挂系统的关键技术之一。本文对高速列车半主动减振系统中的重要组成部分可调阻尼减振器作了研究。本文主要开展了以下设计和研究工作:鹗隽顺盗拘蚁低车恼穸刂坪凸谕饪傻髯枘峒跽衿餮究和进展状况,提出了一种基于电液比例控制阀控制的可调阻尼减振器。治龆员燃跽衿饔吐妨街盅坊芈贩绞剑∪「咚倭谐悼傻阻尼油路循环回路方式为单向循环式,对可调阻尼减振器结构进行了设计,对可调阻尼减振器的注油量进行了分析计算。治隽丝傻髯枘峒跽衿鞯墓ぷ髟恚⒃诖嘶∩辖⒘吮欢减振器和可调阻尼减振器的数学模型。曰诘缫罕壤刂品Э刂频目傻髯枘峒跽衿鹘辛朔抡嫜究和试验研究,对试验和仿真结果进行分析,验证了设计方案的正确性和可行性;并通过仿真研究了可调阻尼减振器主要参数对减振器工作特性的影响。关键词:可调阻尼减振器,电液比例控制阀,数学模型,仿真
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第一章绪论选题背景油压减振器的作用及在机车上的应用国改革开放及现代化建设有着重要的意义。目前我国铁路运输事业与发达国家相比有很大的差距。为了加快铁路的发展,我国除了修建新的高速铁路外,还对现有部分主干线铁路先后进行了多次提速,普通客车由原来的公里/小工业基础差,提速后出现了一系列的问题,严重影响和制约了我国铁路的发展。究其原因,除其产品质量差外,其中一个很大的因素是因为提速后列车运行工况比以粄『恶劣,振动冲击比以捍蟮枚啵铀倭嘶乃鸷模醵塘似涫倜油压减振器是机车车辆走行部分的关键部件,可以吸收和缓和道路不平顺等引起的振动和冲击,其性能的好坏将直接影响机车车辆的平稳性、舒适性、车辆部件的使用寿命和行车安全性。近年来,对铁路机车车辆速度和乘坐舒适性的标准普遍提高,使得油压减振器的作用更加重要。而目前我国生产的油压减振器与国外生产的油压减振器相比有很大的差距,国产油压减振器在提速机机车车辆的性能要求,导致提速和高速机车车辆的油压减振器几乎全部依赖进口。同时,现有的提速和高速列车为了防止车辆的横向振动过大,采用油压减振器完全是被动的减振,靠机车车辆的振动引起减振器的压缩来达到减振的目在车辆运行过程中无法进行调节,这就限制了减振器性能的进一步提高。因此消化和吸收国外先进技术,研制适合我国国情的新型油压减振器,可扭转目前提速、高速列车用减振器依赖进口的局面和进一步提高油压减振器的减振性能,对推进我国高速列车技术发展具有重要的意义和重大的实际应用价值。油压减振器足机车车辆转向架上的一个重要部件。它与弹簧蚩掌铁路是国民经济的大动脉,发展铁路运输事业,加快铁路运输建设,对我时提速到~ɡ铮∈保焖倭谐堤嶂~ǎ琂、时。由于我国铁路因此,减振是提速和高速列车目前要解决的一大问题。车上普遍出现漏油、机械断裂、活塞脱落、失效等现象【,难以满足提速和高速的。减振器阻尼与刚度一股是按经验设计或优化设计方法确定的,一经选定,硕士学媛畚
幌荡瓜蚣跽衿一二系垂向减振器卜二系横向减振器抗蛇行减振器构成机车车辆转向架上的减振系统。弹簧作用足缓冲,就足缓和来自轨道的冲击和振动于扰力,而油压减振器在振动系统中将吸收的振动能量转变为热能并释放到大气中,起吸收振动能量的作用,表现为衰减振动系统的振幅,抑制系统的振动,改善机车车辆振动系统的动力学特性,从而提高机车车辆在运行中可分为一系垂向减振器、二系垂向减振器、二系横向减振器和抗蛇行减振器等。一系垂向减振器装用于一系悬挂,以减少轴箱与转向架构架之间的垂向振动,特别是衰减构架相对于轮对的点头振动,又称轴箱减振器。二系垂向减振器用于控制车体与转向架之间的垂向运动,即点头振动和浮沉振动。二系横向减振器用于控制乍体与转向架之间的横向运动,即横摆和摇头振动,也装用于某些客车的相邻车端之间,以减少两者之间的相对运动。抗蛇行减振器用来抑制转向架的蛇行运动。车体端部纵向和横向减振器装用于铰接式高速客车或转向架式高速动力车组的两相邻乍端之间,用于衰减车体的纵向、垂向和横向振动。除了上述各种类型以外,油压减振器还用于某些高速动车的受电弓,高速动车转向架的驱动单元以及某些特种货车转向架等的安全可靠性、平稳性和舒适性。根据油压减振器在转向架上的安装位置不同,高速动力车转向架上的油压减振器如图所示硕十学媛畚第一章绪论图咚俣Τ底O蚣苌系挠脱辜跽衿
列车悬挂系统及其控制方式目前大多数机车车辆采用的悬挂系统为被动悬挂系统。传统的列车悬挂