[发明专利]电磁悬浮式空气弹簧及轨道车辆

说明书

本发明提出一种电磁悬浮式空气弹簧及轨道车辆。空气弹簧包括上盖；下盖，其包括：盖板，与上盖间隔相对设置；支撑件，连接在盖板的下方，且内部中空与盖板形成第一容纳腔；气囊，设置在盖板与上盖之间，形成气腔；底座，与支撑件连接；电磁悬浮模块，包括通电的第一线圈和第二线圈；检测模块，包括：第一载荷传感器，设置在上盖上，用于检测空气弹簧承受的垂向载荷；第一高度传感器，用于检测上盖与底座底部之间的高度差；电磁控制模块，其分别与电磁悬浮模块和检测模块电性连接，且电磁控制模块被配置为接收检测模块的检测信号，并依据检测信号对电磁悬浮模块进行控制。本发明具有主动减振功能，有效提高了空气弹簧的减振性能以及运用可靠性。

技术领域

本发明属于轨道车辆减振技术领域，尤其涉及一种电磁悬浮式空气弹簧及轨道车辆。

背景技术

空气弹簧安装在车体和转向架之间，作用为传递垂向载荷、横向载荷以及扭矩等，吸收垂向和水平振动，提供水平复原力，对车辆的平稳性和舒适度具有较大的影响。

现有技术中，空气弹簧多采用气囊与辅助弹簧串联的方式，通过气囊内的空气压缩以及辅助弹簧的橡胶变形实现减振效果。其结构主要包括上盖、气囊及辅助弹簧，其中上盖位于车体或摇枕的下方，起密封及传递载荷的功能，辅助弹簧位于气囊的下方，在空气弹簧正常充气的状态下，气囊起主要的减振作用，空气弹簧组成的性能取决于气囊的性能，辅助弹簧在空气弹簧无气的应急状态下使用。空气弹簧采用气囊与辅助弹簧串联的减振方式是一种吸收振动的被动减振方式，不能实现主动减振，其减振性能不佳；且辅助弹簧处于经常工作状态，其承受的载荷变化较大，使用寿命较低，严重影响车辆的运行可靠性。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出一种电磁悬浮式空气弹簧及轨道车辆。该空气弹簧具有主动减振功能，通过电磁控制模块的逻辑计算，可以实现垂向主动减振，从而控制车体不发生垂向振动，提高车辆的平稳性和舒适度。

为了实现上述目的，本发明提供一种电磁悬浮式空气弹簧，包括：

上盖；

下盖，其包括：

盖板，其与所述上盖间隔相对设置；

支撑件，所述支撑件连接在所述盖板的下方，且内部中空与所述盖板形成第一容纳腔；

气囊，其设置在所述盖板与所述上盖之间，形成气腔；

底座，其与所述支撑件连接；

电磁悬浮模块，其包括通电的

第一线圈，其设置在所述第一容纳腔内；

第二线圈，其套设在所述底座外侧；

检测模块，其包括：

第一载荷传感器，其设置在所述上盖上，用于检测空气弹簧所承受的垂向载荷；

第一高度传感器，用于检测所述盖板与所述底座底部之间的高度差；

电磁控制模块，其分别与所述电磁悬浮模块和所述检测模块电性连接，且所述电磁控制模块被配置为接收所述检测模块的检测信号，并依据所述检测信号对电磁悬浮模块进行控制。该结构通过电磁控制模块的逻辑计算，实现主动减振功功能，最终确保车体不发生垂向振动。

优选的是，还包括辅助弹簧，所述辅助弹簧包括第一橡胶堆，所述第一橡胶堆设置在所述气腔内，与所述盖板可拆卸固定连接。气囊无气的应急状态下，第一橡胶堆用于单独承受载荷，提供减振效果。

优选的是，所述辅助弹簧还包括第二橡胶堆，所述支撑件上设置有第一安装件，所述底座与所述第一安装件之间形成第二容纳腔，所述第二橡胶堆设置在所述第二容纳腔内。用于第二橡胶堆在正常运行状态时用于承载垂向载荷，通过电磁控制模块控制电磁悬浮模块的电磁力，使第二橡胶堆在整个工作状态的载荷变化较小，因此第二橡胶堆具有高寿命、低故障率的特点。