彈性懸掛裝置 1 目錄 概述空氣彈簧懸掛系統(tǒng)的構(gòu)成轉(zhuǎn)向架二系懸掛裝置對空氣彈簧性能的要求無搖枕轉(zhuǎn)向架用高柔性空氣彈簧 2 1 概述 現(xiàn)代軌道交通車輛不斷地朝著高速化 輕量化以及低噪音方向發(fā)展 空氣彈簧作為二系懸掛裝置 3 軌道交通車輛對空氣彈簧的采用可以分為三個階段 利用空氣彈簧的垂向特性 提高車輛系統(tǒng)的垂向運(yùn)行平穩(wěn)性 空氣彈簧的垂向和橫向特性并用 取消轉(zhuǎn)向架二系懸掛裝置中的搖動臺 簡化轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu) 4 圖 2B型城市軌道交通車輛動車無搖枕轉(zhuǎn)向架 圖 1利用空氣彈簧三維特性的城軌無搖征轉(zhuǎn)向架二系懸掛裝置 3 充分利用大變位 包括扭轉(zhuǎn) 低橫向剛度空氣彈簧的三維特性 圖 1 圖 2 取消搖枕 徹底實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架二系懸掛裝置的輕量化 同時使抗蛇行運(yùn)動減振器的采用成為可能 可更好地協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向架蛇行運(yùn)動穩(wěn)定性和良好的曲線通過性能之間的矛盾 5 和簧彈氣空1 室氣空加附 2 高度控制閥和差壓閥 2 空氣彈簧懸掛系統(tǒng)的構(gòu)成 桿扭滾側(cè)抗 3 4 節(jié)流孔和節(jié)流閥 6 主要由空氣彈簧本體 附加空氣室 高度控制裝置 差壓閥和節(jié)流孔 閥 等組成 1 空氣彈簧2 高度控制閥3 高度調(diào)整連桿4 高度調(diào)整杠桿5 列車風(fēng)源6 排氣口7 節(jié)流孔 閥 8 附加空氣室9 差壓閥 空氣彈簧懸掛 7 空氣彈簧 空氣彈簧懸掛系統(tǒng)具有理想的反S形非線性剛度特性 在正常工作范圍內(nèi)剛度很低 而振幅較大時其剛度具有陡增的特點(diǎn) 可以限制車體發(fā)生過大的位移 且吸收高頻振動和隔離噪音 空氣彈簧具有恒定的工作高度 8 附加空氣室 能顯著降低空氣彈簧的垂向剛度 但當(dāng)附加空氣室的容積達(dá)到一定數(shù)值后 60 70L 剛度變化不再明顯 有搖枕轉(zhuǎn)向架是利用搖枕的內(nèi)腔作為空氣彈簧的附加空氣室 無搖枕轉(zhuǎn)向架有兩種情況 利用轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁和 或 橫梁內(nèi)腔在車體上設(shè)置單獨(dú)的空氣彈簧附加空氣室 9 高度控制閥 自動高度控制閥的采用使得空氣彈簧具有許多優(yōu)點(diǎn) 車體高度控制是通過高度控制閥控制空氣彈簧充 放氣來實現(xiàn)的 載荷變化時車輛地板高度調(diào)整的時間不超過車站停車時間 地板面高度的變化范圍為 10mm 高度閥只能用來補(bǔ)償乘客重量的變化 而不能用于補(bǔ)償車輪和轉(zhuǎn)向架零件的磨損 高度閥應(yīng)不受車輛振動和軌道沖擊的影響 10 差壓閥 差壓閥安裝在同一轉(zhuǎn)向架左右空氣彈簧的連接管路中間 在任何一側(cè)的空氣彈簧出現(xiàn)異常時作為安全裝置而起作用 連通左右空氣彈簧 防止車體過大傾斜 壓差閥的動作壓力一般有1kg cm2 1 2kg cm2 1 5kg cm2三種 壓差閥動作壓力的選擇應(yīng)綜合考慮多方面的因素 在條件允許的情況下盡可能選擇較小值 以減小車輛在過渡曲線上的對角壓差 提高車輛的抗脫軌安全性 11 抗側(cè)滾扭桿之作用 不增加車輛的垂向和橫向懸掛剛度的前提 提高車輛的抗側(cè)滾剛度 限制車輛在較大線路不平順時的側(cè)滾角 保證車輛在動態(tài)情況下不超出允許的車輛限界并提高乘坐舒適度 實質(zhì)是一扭力彈簧 不約束車體的浮沉和橫擺運(yùn)動 但在車體發(fā)生側(cè)滾時可產(chǎn)生較大的復(fù)原力矩 提高車輛抗傾覆穩(wěn)性 橫向跨距和提高空氣彈簧上支承面的高度 12 節(jié)流孔 空氣彈簧本體和附加空氣室之間設(shè)置適宜大小的固定節(jié)流孔或可變阻尼節(jié)流閥代替二系垂向油壓減振器 二者的選擇與空氣彈簧結(jié)構(gòu)及工作特性有關(guān) 歐洲采用垂直油壓減振器 日本多采用節(jié)流閥 固定節(jié)流孔結(jié)構(gòu)簡單 幾乎不增加空氣彈簧的成本 減振效果不好 用于速度較低的車輛 固定節(jié)流孔的直徑為13mm左右 13 節(jié)流閥 可變阻尼節(jié)流閥由于能夠依據(jù)振動速度的變化而改變節(jié)流孔的開度 低頻振動范圍還是高頻振動范圍均具有良好的減振效果 采用可變阻尼節(jié)流閥的空氣彈簧不僅可使車輛垂向的高 低頻振動均有適宜的阻尼 并且對車體側(cè)滾的低頻振動也有良好的衰減效果 14 3 轉(zhuǎn)向架二系懸掛裝置對空氣彈簧性能的要求 可以說空氣彈簧技術(shù)的進(jìn)步推動了轉(zhuǎn)向架技術(shù)的進(jìn)步 也可以說轉(zhuǎn)向架高速化和輕量化的發(fā)展要求促使空氣彈簧的性能不斷提高 二者相互作用 綜觀國內(nèi)外典型的轉(zhuǎn)向架 空氣彈簧二系懸掛的結(jié)構(gòu)有三種基本形式 搖動臺式 有搖枕式和無搖枕式 依次進(jìn)步 共同并存 三者對空氣彈簧性能的要求有很大的區(qū)別 15 空氣彈簧二系懸掛的結(jié)構(gòu) 有搖動臺和搖枕裝置的轉(zhuǎn)向架無搖動臺有搖枕裝置的轉(zhuǎn)向架無搖枕轉(zhuǎn)向架 16 有搖動臺和搖枕裝置的轉(zhuǎn)向架 圖 4有搖動臺和搖枕裝置的轉(zhuǎn)向架1 搖枕吊桿2 彈簧托梁3 空氣彈簧4 搖枕5 抗側(cè)滾扭桿6 高度控制閥7 差壓閥8 可變節(jié)流閥9 橫向油壓減振器10 支重旁承11 橫向止擋12 牽引拉桿13 中心銷 17 無搖動臺有搖枕裝置的轉(zhuǎn)向架 圖 5無搖動臺有搖枕裝置的轉(zhuǎn)向架1 空氣彈簧2 搖枕3 抗側(cè)滾扭桿4 高度控制閥5 差壓閥6 可變節(jié)流閥7 橫向油壓減振器8 支重旁承9 橫向止擋10 牽引拉桿11 中心銷 18 無搖枕轉(zhuǎn)向架 圖 6無搖枕轉(zhuǎn)向架1 空氣彈簧2 抗側(cè)滾扭桿3 高度控制閥4 差壓閥5 可變節(jié)流閥6 橫向油壓減振器7 抗蛇行減振器8 橫向止擋9 牽引拉桿10 牽引座 19 4 無搖枕轉(zhuǎn)向架用高柔性空氣彈簧 目前 國內(nèi)外常用的高柔性自由膜式空氣彈簧主要有兩種形式大曲囊式 另一種是小曲囊式 20 TheEnd 謝謝觀看 21