[发明专利]单臂双连杆抗侧滚扭杆倾摆装置

说明书

本发明实施例涉及一种单臂双连杆抗侧滚扭杆倾摆装置，包括：横跨车体或枕梁下侧的扭杆和对称设置于两侧车体或枕梁下方的扭臂、可调连杆和作动器连杆；扭臂通过固定部过盈安装在扭杆的一端上；可调连杆的一端通过扭臂的第一球铰连接节点与扭臂球铰连接，另一端通过球铰橡胶节点安装在转向架构架支座上；作动器连杆的一端通过扭臂的第二球铰连接节点与扭臂球铰连接，另一端通过球铰橡胶节点安装在转向架构架支座上；当车辆行驶在直线线路时，作动器长度随扭臂第二球铰连接节点自由伸缩，当车辆进入缓和曲线时，作动器连杆接收控制系统的控制指令伸长或收缩，带动扭臂绕第一球铰连接节点转动，从而带动扭杆扭转，实现车体的倾摆。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种单臂双连杆抗侧滚扭杆倾摆装置。

背景技术

高速化和舒适性是轨道车辆发展的趋势，但是由于线路条件限制，比如曲线段数量大、小半径曲线多等特点，单纯提高车辆运行速度会增大转弯过程中车辆的未平衡离心力，影响乘客的舒适度和车辆的安全性、稳定性。考虑到建设高速铁路成本高、维修费用高、技术要求高等因素，期望现有线路上对车辆进行改造，从而达到提高车辆运行速度的目的。

摆式列车是在既有线路提速的一种有效技术措施，作用原理如图1所示。其特点是当车辆进入曲线段时,根据检测系统测得线路信息,传输给控制系统计算出车体需要额外产生的倾斜角度,相当于增加了一个额外的超高,因而增大了向心力,使超速离心力大部分得到平衡,保证了列车能高速平稳通过弯道,乘客感觉到的离心力大大减小,乘坐舒适度显著提高。

抗侧滚扭杆的工作原理是当左右弹簧发生相互反向的垂向位移时(即车体侧滚时)，水平放置的两个扭臂对于扭杆分别有一个相互反向的力与力矩的作用，使弹性扭杆承受扭矩而产生扭转弹性变形，起着扭杆弹簧作用，扭杆弹簧的反力矩，总是与车体产生侧滚角位移的方向相反，以约束车体的侧滚振动。但是，当左右弹簧为同向垂向位移时，因扭杆两端为转轴及轴承支承，所以左右两个扭臂只是使扭杆产生同向的转动，而不产生扭杆弹簧作用，故对车体不产生抗侧滚作用。

对于两点支撑的车辆，抗侧滚扭杆刚度较大，如果采用其他倾摆方式，抗侧滚扭杆会产生较大的力矩阻力，阻碍车体倾摆，造成作动器较大甚至超出其他部件承载力、强度的最大极限值。

针对这一问题，业内提出了一种抗侧滚扭杆倾摆装置，如图2所示，该方案通过对连杆进行改造，增加作动器，通过作动器的伸缩实现车体的倾摆。但是一旦作动器失效，就会导致整个连杆呈自由伸缩状态，不但倾摆功能完全失效，还会影响到车辆正常的直线行驶，严重影响车辆的行驶安全，存在很大安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种单臂双连杆抗侧滚扭杆倾摆装置，能够在不降低抗侧滚扭杆的安全系数的前提下实现倾摆动作。

为此，本发明实施例提供了一种单臂双连杆抗侧滚扭杆倾摆装置，包括：

横跨车体或枕梁下侧的扭杆和对称设置于两侧车体或枕梁下方的扭臂、可调连杆和作动器连杆；

所述扭杆的两端通过轴承吊装在车体或枕梁上；

所述扭臂具有固定部、第一球铰连接节点和第二球铰连接节点；所述扭臂通过固定部过盈安装在扭杆的一端上；

所述可调连杆的一端通过所述第一球铰连接节点与扭臂球铰连接，另一端通过球铰橡胶节点安装在转向架构架支座上；

所述作动器连杆的一端通过所述第二球铰连接节点与扭臂球铰连接，另一端通过球铰橡胶节点安装在转向架构架支座上；

当车辆行驶在直线线路时，所述作动器长度随扭臂第二球铰连接节点自由伸缩，当车辆进入缓和曲线时，作动器连杆接收控制系统的控制指令伸长或收缩，带动扭臂绕第一球铰连接节点转动，从而带动扭杆扭转，实现车体的倾摆。

优选的，所述扭杆的两端安装有轴承，所述轴承安装在车体或枕梁两侧下方吊装的支座内。