动车组空气弹簧系统的组成及其特性分析

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空气弹簧的特点

空气弹簧的特点

空气弹簧的特点
空气弹簧的特点
空气弹簧是一种由压缩空气作为能源的弹簧装置,可以根据要求变化力矩大小,这种装置对自支撑和负载有良好的表现,同时具有良好的抗冲击性能及耐安全性。

以下是空气弹簧的特点:
1、体积小、重量轻:空气弹簧采用压缩空气作为能源,具有良好的匹配性能,占用空间小、重量轻,方便安装、搬运;
2、易操作性:可以通过增加压缩空气的压力来改变输出力矩大小,可以方便快捷地改变弹簧负载,且操作性好,不需要任何的润滑剂;
3、超重负载能力强:采用空气弹簧可以支撑超重负载,由于能量储存原理,当负载大于弹簧设计重量时,会发生变化,但不会引发破坏事故;
4、自支撑性好:空气弹簧具有良好的自支撑性,可以自动调节支撑的行程;
5、耐安全性:空气弹簧结构简单,安全可靠,无需更换;
6、抗冲击性能良好:空气弹簧由精密的压缩空气形成,可靠的抗冲击性能,可以抵消突然的冲击。

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城市轨道交通车辆空气弹簧的分类

城市轨道交通车辆空气弹簧的分类

城市轨道交通车辆空气弹簧的分类嗨,朋友们,今天咱们来聊聊城市轨道交通车辆的空气弹簧。

这玩意儿,你可能没太注意,但它可是让咱们的地铁、轻轨跑得又快又稳的功臣之一呢!首先,得说明白,空气弹簧,顾名思义,就是用空气作为弹性介质的弹簧。

它不像传统的金属弹簧那样硬邦邦的,而是有着很好的弹性和缓冲性能。

这在城市轨道交通车辆上特别重要,因为它们需要在各种不同的轨道条件下平稳运行,还得保证乘客的舒适度。

好了,咱们来细细说说空气弹簧的分类。

大体上,可以分为两大类:囊式空气弹簧和膜式空气弹簧。

囊式空气弹簧先说说囊式空气弹簧,这家伙长得像个大气球,里面充满了空气。

它的特点是结构简单,制造成本相对较低。

囊式空气弹簧的弹性和缓冲性能主要来自于气囊的膨胀和收缩。

在车辆行驶过程中,遇到颠簸,囊式空气弹簧就能通过改变气囊内的空气量来吸收冲击,减少震动。

但是,囊式空气弹簧有个小缺点,就是耐久性不如膜式空气弹簧,用久了可能会漏气。

膜式空气弹簧接下来是膜式空气弹簧,这家伙的结构就复杂一些了。

它由多层橡胶膜和金属板组成,看起来有点像三明治。

膜式空气弹簧的优点是耐久性好,不容易漏气,而且弹性和缓冲性能也更稳定。

但是,制造成本相对较高,工艺也更复杂。

在高速列车或者要求更高的城市轨道交通车辆上,膜式空气弹簧更受欢迎。

实际应用在实际应用中,这两种空气弹簧各有千秋。

比如,一些老旧的地铁线路,可能因为预算限制,选择了成本较低的囊式空气弹簧。

而一些新建的高速地铁或者轻轨线路,为了追求更好的性能和乘客体验,就会选择膜式空气弹簧。

总结总的来说,城市轨道交通车辆的空气弹簧,无论是囊式还是膜式,都是为了让我们的出行更加舒适和安全。

虽然它们在结构和性能上有所不同,但目的都是一样的。

下次你坐地铁或者轻轨的时候,不妨留意一下,感受一下这些空气弹簧给你带来的平稳和舒适。

好了,今天的分享就到这里,希望你们喜欢这个话题,下次咱们再聊点别的!。

空气弹簧总成骨架介绍

空气弹簧总成骨架介绍

空气弹簧总成骨架介绍空气弹簧总成骨架作为一种重要的机械零部件,广泛应用于各种交通工具、建筑工程和工业设备中。

它由骨架、气囊和连接件组成,具有良好的承载能力和减震效果。

本文将对空气弹簧总成骨架进行详细介绍。

一、骨架的作用空气弹簧总成骨架是支撑和固定气囊的主要部件,承载着气囊的压力和重量。

它通常由金属材料制成,如钢铁、铝合金等,以保证足够的强度和刚度。

骨架的形状和结构会根据具体的应用需求进行设计,以保证空气弹簧总成的稳定性和可靠性。

二、骨架的结构空气弹簧总成骨架通常由上下两部分组成:上部骨架和下部骨架。

上部骨架是连接气囊和连接件的部分,承受气囊内部的压力和外部荷载;下部骨架是连接气囊和底座的部分,承受底座的支撑和固定作用。

上部骨架和下部骨架通过连接件紧密连接在一起,形成一个完整的骨架结构。

三、骨架的制造工艺骨架的制造工艺通常包括下列步骤:材料准备、切割、成型、焊接和表面处理。

首先,根据设计要求选择合适的材料,并进行切割成所需尺寸。

然后,通过成型工艺将材料加工成预定的形状和结构。

接下来,使用焊接技术将各个部件连接在一起,形成完整的骨架。

最后,对骨架进行表面处理,如喷涂、镀层等,以提高其耐腐蚀性和美观度。

四、骨架的特点空气弹簧总成骨架具有以下几个特点:1. 承载能力强:骨架采用高强度材料制造,能够承受较大的压力和荷载。

2. 刚度适中:骨架的结构设计合理,既要保证足够的刚度,又要兼顾一定的弹性变形,以适应不同的工况和路面状况。

3. 轻量化:骨架采用轻质材料制造,具有较低的自重,能够减少整个空气弹簧总成的重量,提高使用效率。

4. 安装简便:骨架的连接件采用标准化设计,方便安装和拆卸,减少工作时间和人力成本。

五、骨架的应用领域空气弹簧总成骨架广泛应用于各种交通工具、建筑工程和工业设备中。

在汽车领域,它被用作悬挂系统的重要组成部分,能够提供舒适的乘坐体验和稳定的行驶性能。

在建筑工程中,它被用作桥梁和建筑物的减震装置,能够有效降低地震和风力对结构的影响。

高速车辆空气弹簧悬挂系统动力学及故障影响分析

高速车辆空气弹簧悬挂系统动力学及故障影响分析

高速车辆空气弹簧悬挂系统动力学及故障影响分析高速车辆空气弹簧悬挂系统动力学及故障影响分析悬挂系统是汽车的重要组成部分,对于车辆的行驶安全和舒适性有着重要的影响。

在高速行驶中,悬挂系统的性能尤为重要,一旦出现故障将对车辆的操控性产生重大影响。

其中,空气弹簧悬挂系统因其调节性能好、适应性强等特点,在高速车辆中得到广泛应用。

本文将对高速车辆空气弹簧悬挂系统的动力学特性和故障影响进行分析。

首先,我们需要了解空气弹簧悬挂系统的工作原理。

空气弹簧通过车辆悬挂系统上的气囊进行支撑,通过增减气囊内气体的压力来调节悬挂系统的硬度。

当车辆在高速行驶中遇到颠簸路面时,空气弹簧可以根据路况变化实时调节气囊内的气压,从而使车身始终保持在合适的高度和位置,提供良好的悬挂效果。

对于空气弹簧悬挂系统的动力学分析,我们首先需要关注的是其固有频率。

固有频率是指车辆在悬挂系统中自然振动的频率。

当车辆行驶在高速公路等平坦路面时,由于路面的接触和车辆的惯性作用,会产生上下颠簸的振动,此时悬挂系统的固有频率能够使车辆进行稳定的自然振动,提供舒适的行驶体验。

然而,假如固有频率与路面不匹配,就会产生共振效应,导致车辆失去稳定性,甚至发生“跳跃”现象,给驾驶员的操控带来极大困扰。

因此,对于高速车辆的悬挂系统来说,保持合适的固有频率至关重要。

当空气弹簧悬挂系统发生故障时,其对车辆的影响主要包括:车高异常、悬挂系统僵硬或过软、悬挂系统失去调节能力等。

首先,当悬挂系统发生故障导致车高异常时,会影响到车辆的操控性和稳定性。

例如,空气弹簧气囊漏气或气囊过度膨胀,会导致车身降低或抬高,使得车辆的重心位置发生变化,影响到车辆的行驶稳定性。

其次,当悬挂系统僵硬或过软时,悬挂系统无法对车身的上下振动进行适当的调节,使得车辆在行驶过程中容易受到路面的影响,给驾驶员带来不稳定感。

再次,当悬挂系统失去调节能力时,无法根据路况变化时实时调节气囊内的气压,使得车身无法保持合适的高度和位置,影响到车辆的悬挂效果和行驶安全性。

空气弹簧 结构

空气弹簧 结构

空气弹簧结构空气弹簧是一种利用气体的弹性特性来实现弹性支撑的装置。

它由一个封闭的容器和填充其中的气体组成。

当外力施加在空气弹簧上时,气体会受到压缩或膨胀,从而实现对外界力的反作用,达到弹性支撑的效果。

空气弹簧的结构主要包括容器和气体两部分。

容器通常采用金属或塑料材料制成,具有良好的密封性能,以确保气体不会泄漏。

而气体则可以是空气、氮气或其他可压缩气体,其选择取决于具体应用的要求。

空气弹簧的工作原理是利用气体的弹性特性。

当外力作用在空气弹簧上时,气体会受到压缩或膨胀,产生相应的反作用力。

这种反作用力与气体受到的压力变化成正比,而压力又与气体体积的变化成反比。

因此,通过改变气体的体积,可以调节空气弹簧的弹性特性。

空气弹簧具有许多优点,使其在各个领域得到广泛应用。

首先,空气弹簧具有较小的刚度,可以实现较大的变形。

这使得空气弹簧在减震、隔振和缓冲等方面具有独特的优势。

其次,空气弹簧可以通过改变气体的体积来调节弹簧的刚度,从而适应不同的载荷条件。

此外,空气弹簧还具有自重轻、体积小、可靠性高等特点,使其在工程设计和制造中得到广泛应用。

空气弹簧的应用领域十分广泛。

在汽车工业中,空气弹簧常用于悬挂系统,可以提供更好的乘坐舒适性和稳定性。

在航空航天领域,空气弹簧用于减震器和隔振系统,可以有效减小飞行器受到的冲击和振动。

在工业生产中,空气弹簧常用于模具、机械设备和仪器仪表等装置,可以实现准确的位置控制和负载分配。

此外,空气弹簧还广泛应用于体育器材、家具和医疗设备等领域。

空气弹簧的设计和使用需要考虑多个因素。

首先是载荷范围,即弹簧所受力的大小。

根据不同的载荷范围,可以选择不同的气体和容器材料,以及合适的弹簧结构。

其次是弹簧的刚度要求,即弹簧对外力的反作用程度。

根据刚度要求,可以调节气体的体积或改变容器的形状来实现。

此外,还需考虑弹簧的稳定性、耐久性和密封性等因素,以确保其正常工作和使用寿命。

空气弹簧是一种利用气体的弹性特性来实现弹性支撑的装置。

空气弹簧的构造及工作原理

空气弹簧的构造及工作原理

空气弹簧的构造及工作原理1. 引言空气弹簧是一种利用压缩空气产生弹性力的装置,广泛应用于汽车、摩托车、工程机械等领域。

本文将详细介绍空气弹簧的构造及工作原理。

2. 构造空气弹簧主要由以下几个组成部分构成:2.1 外壳空气弹簧的外壳通常由金属材料制成,形状一般为圆柱体。

外壳具有足够的刚度和耐压性能,以承受来自压缩空气的力。

2.2 橡胶垫橡胶垫位于空气弹簧的顶部和底部,起到缓冲和密封的作用。

橡胶垫能够减少振动传递,并防止压缩空气泄漏。

2.3 充气阀充气阀是连接空气弹簧与外界的接口,用于将压缩空气注入或释放出来。

充气阀通常采用螺纹结构,以便紧固和密封。

2.4 橡胶气囊橡胶气囊是空气弹簧的核心部件,也是储存压缩空气的地方。

橡胶气囊由柔性的橡胶材料制成,具有良好的弹性和耐磨性能。

3. 工作原理空气弹簧的工作原理基于以下几个基本原理:3.1 压缩性质压缩空气具有压缩性质,即在受到外力作用下可以被压缩成较小体积。

这是空气弹簧能够产生弹性力的基础。

3.2 弹性力当压缩空气被储存在橡胶气囊中时,由于橡胶材料具有一定的弹性,会产生与其形变程度成正比的弹性力。

这个弹性力可以用来支撑物体或减震。

3.3 调节功能通过充气阀向橡胶气囊注入或释放压缩空气,可以调节空气弹簧的硬度和高度。

注入更多的压缩空气会增加弹簧的硬度和高度,而释放压缩空气则会减小弹簧的硬度和高度。

3.4 载荷分配在汽车等载重设备中,多个空气弹簧可以通过联动装置相互连接,以实现载荷分配的功能。

当其中一个空气弹簧受到较大载荷时,其它空气弹簧也会相应承担一部分载荷,从而保持整体平衡。

4. 工作过程下面将详细介绍空气弹簧的工作过程:4.1 初始状态在初始状态下,空气弹簧处于未充气状态。

此时橡胶气囊内没有压缩空气,弹簧没有产生任何力。

4.2 充气过程通过充气阀向橡胶气囊注入压缩空气。

随着压缩空气的注入,橡胶材料开始发生形变,并产生相应的弹性力。

随着注入的压缩空气量的增加,橡胶材料形变增加,从而产生更大的弹性力。

CRH2型高速列车空气弹簧悬挂装置

CRH2型高速列车空气弹簧悬挂装置

摘要随着高速动车组在我国铁路客运中所占比例不断增长,高速动车组的安全性和舒适性也越来越得到重视,而空气弹簧悬挂装置在这方面的作用是十分巨大的。

分析和改进空气弹簧悬挂装置,将对我国铁路迈向高速时代,起到至关重要的作用。

本毕业设计通过对国内外高速列车空气弹簧悬挂装置的介绍,分析了空气弹簧悬挂装置的各个部件及其作用。

同时以CRH2—300型动车组为对象,对其空气弹簧悬挂装置进分析,总结出优点与不足,最后提出优化改进方案。

关键词:空气弹簧悬挂装置;分析;改进目录摘要 (1)第 1 章绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究思路 (3)第2章国外空气弹簧悬挂装置的分析 (4)2.1瑞典X2000型摆式列车 (4)2.2 德国第二代ICE客车 (4)2.3 法国第二代TGV—A列车 (5)2.4 日本300系、400系、500系、700系客车 (6)第3章国内空气弹簧悬挂装置的分析 (8)3.1 CRH2型空气弹簧悬挂装置的组成 (8)3.1.1空气弹簧装置 (8)3.1.2高度调节阀 (10)3.1.3差压阀 (12)3.1.4横向悬挂装置 (12)3.1.5抗蛇形减振器 (13)3.1.6横向缓冲橡胶止挡 (13)3.2 CRH2型空气弹簧悬挂装置的特点 (13)第4章优化改进后的空气弹簧设计方案 (15)4.1二系悬挂系统设计 (15)4.1.1空气弹簧的支撑方式 (15)4.1.2垂向减振方式的选择 (15)4.1.3空气弹簧气囊大小的选择 (16)4.1.4抗蛇形减振器的选择 (16)4.2存在的问题 (16)4.3改进方案 (17)参考文献 (18)致谢 (19)CRH2型高速列车空气弹簧悬挂装置分析与改进第1章绪论1.1研究背景随着我国高速铁路的快速发展,高速动车组的运营里程日益增加、开行密度不断提高,如何保障高速动车组在高运营强度下的行车安全与可靠性,已成为中国铁路的研究焦点。

空气弹簧悬挂系统作为高速转向架的关键技术之一,在提高动车组动力学性能的同时,对其气动装置复杂、材料非线性、依靠气体流动减振等特点进行分析。

空气弹簧动力学特性分析

空气弹簧动力学特性分析

空气弹簧动力学特性分析担架支架是伤员运送车辆在行驶途中承载、固定卧姿伤病员担架的主要设备。

担架支架的隔振系统设计在很大程度上决定了伤病员在运送途中的乘卧舒适性。

性能优异的担架支架隔振系统能有效提高伤员运送车辆的运送能力。

空气弹簧是较为合适的可用于担架支架系统的隔振器,它是利用空气的压缩弹性进行工作的非金属弹性元件。

作为隔振元件,空气弹簧具有非线性变刚度特性,通过内压的调整,可以得到不同的承载能力;承受轴向载荷和径向载荷,可产生相对较好的缓冲隔振效果;还具有结构简单、安装高度低、更换方便、工作可靠、质量轻、单位质量储能量高等优点。

将空气弹簧增加附加气室能显著降低空气弹簧的刚度及固有频率。

本文对应用于急救车担架支架装置的空气弹簧隔振器的动态特性进行了理论分析、实验测试、实验建模等方面的研究,为今后进一步研究半主动控制的空气弹簧隔振系统提供了参考依据。

本文首先介绍了空气弹簧的研究与发展现状,对空气弹簧的性能和优缺点进行了比较。

并对空气弹簧的动力学特性进行研究,推导了空气弹簧动刚度计算公式,分析了其动力学特性的影响因素,建立了带附加气室与不带附加气室空气弹簧的力学模型。

其次做了空气弹簧的动力学特性实验,得到如下结论:不带附加气室时,当初始气压、激振振幅增加时,空气弹簧动刚度随之增加;当激振频率增加时,空气弹簧的动刚度随之减小。

空气弹簧的固有频率几乎保持不变。

而带附加气室空气弹簧在节流孔孔径4-7mm范围内,当孔径增大时,空气弹簧动刚度随之减小;当初始气压、激振频率、激振振幅增加时,空气弹簧动刚度随之增加。

在高频(8Hz)左右时,振幅、频率的变化对动刚度的改变已不明显。

在低频率时,带附加气室能显著降低空气弹簧的动刚度,而在较高频率时,带附加气室会使空气弹簧的动刚度增加。

最后对带附加气室空气弹簧力学模型进行了简化,通过实验数据运用最小二乘法对模型参数进行了识别,并用四个指标对模型拟合精度进行了评价。

分析结果表明误差较小,模型能够比较准确的反映出应用空气弹簧隔振器的力学特性。

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动车组总体
题目:动车组空气弹簧系统
的组成及其性能分析******
学号:EMU ******* 成绩:
二〇一五年一月
摘要:铁路机车车辆上采用弹簧装置来缓冲冲击,使列车平稳运行,改善机车横向运动性能和曲线通过性能。

随着高速铁路的发展,传统的弹簧装置已经不能满足高速列车性能的要求,现在多采用圆弹簧、橡胶弹簧及空气弹簧。

圆弹簧和橡胶弹簧经常被用作一系悬挂,而空气弹簧则被广泛运用于二系悬挂。

本文主要介绍空气弹簧的组成及其各部件性能的分析。

关键字:空气弹簧;高度调整;差动阀
1.系统组成。

主要有空气弹簧本体、附加空气室、高度控制阀、差压阀和滤尘器等组成(见图1)。

2.压力空气传递过程(见图1)
压力空气由列车主风管1→T形支管2→截断塞门3→滤尘止回阀4→空气弹簧储风缸5→主管→连接软管6→高度控制阀7→附加空气室10和空气弹簧本体8。

3.高度调整阀工作原理。

为了保持车体距轨面的高度不变,在车体与转向架之间装有高度调整阀,以调节空气弹簧橡胶囊中的压缩空气,使车辆地板面不受车内乘客的多少和分布不均匀的影响,基本保持水平。

3.1调节过程(见图2):
在正常载荷位置,及H h =时,充气通路L V →和放气回路E L →均被关闭; 当车体载荷增加时,此时H h <,阀动作,使L V →通路开启,压缩空气向空气弹簧充气,直至地板上面上升到标定高度为止。

当车体载荷减少时,此时H h >,阀动作,使E L →通路开启,空气弹簧向大气排气,直至地版面下降到标定高度为止。

3.2高度调整阀装置结构。

不同动车组所使用的高度调整装置结构有所区别,这里以2CRH 和3CRH 动车组所采用的高度调整阀装置为例来加以说明。

2CRH 的结构如图3 所示。

该高度调整阀内使用的工作油特性如下:
种类:硅油;黏度:25,/1023s m -℃;温度系数:0.6.;流动点:-50℃以下。

高度调整阀工作过程分进气过程和排气过程,具体如图4,图5
当然,上述调整只是在静态时进行,不能影响车体与转向架间的正常震动。

保证高度调节阀仅在静态需要调整时才起作用,而对动态震动不起作用,这就要求高度调整阀必须具有如下特性:
具有不感带(10±1)mm ;具有时间延时(3±1)s ;内腔充满硅油,起阻尼作用。

3CRH 的高度调整阀组成主要包括高度阀座、高度阀、水平杆、螺纹杆、调整环和下座等部件见图6
高度控制阀的主体采用螺钉固定在高度阀座上,阀座与摇枕相连,而该阀的阀杆铰接在转向架上。

高度控制阀在转向架的位置可参见图6。

通过调整高度控制阀和转向架构架之间的螺纹杆的长度以便调整由于车轮
磨耗造成的车辆高度变化。

在每次镟轮
之后应进行这样的调整。

车辆高度阀调节车辆垂向位移的不敏感带约为 3mm,此时空气流通停止,避免空气的过度消耗。

在不敏感带之后,空气流通保证了悬挂系统的减振功能。

空气悬挂设备的空气信号与旅客载荷成比例,并传送到控制单元,用以制动载荷补偿。

高度调整阀在空气弹簧系统的闭环线路中起着一个作动器的作用。

它被设计为一个无旁通的非节流阀式双座阀门。

它使用了一个单向阀门,用来保持气囊压力。

CRH动车组采用SN1205-E/110型的高度控制阀,其工作原理如图7。

3
该阀门在顶部有一个开口V,用来安装辅助储气罐。

在开口V的对面是一个排气口E,左和右两侧分别有一个开口L,其中一个用来连接空气弹簧气囊,另一个开口L被一个螺塞堵死。

高度调整阀工作原理参见图:由于车辆载荷的增大或减小而导致的转向架相对于车体的垂直运动,通过作动杆传递给操纵杆(23),并传递到安装在高度阀上的驱动器和偏心件(18)。

偏心件插入活塞上的一个椭圆形孔,在驱动器转动时使活塞向上和向下运动。

阀门头(2a)起着一个单向活门V1的作用。

因此,在压力下降时,将阻止空气从L口(空气弹簧橡胶气囊)回流到V口。

只要轨道车辆处于水平状态,自动调平阀即处于所谓的中立位置,此时压缩空气既不进入也不排出。

在这个位置上,进气阀门V2和出气阀门V3都将关闭。

(1)加载-----给空气弹簧橡胶气囊充气参见图8(a)
当车辆载荷增大时,车体首先将由于空气弹簧橡胶气囊受到更大的载荷的压缩而下落。

当气囊被压缩时,驱动器(18)在作动机构的作用下被转动,导致偏心件使活塞(16)向上移动,并打开进气阀门V2.来自辅助储气罐的压缩空气V被加到上阀门头(2a)上,使单向活门V1打开。

压缩空气V在进入空气弹簧气囊之前,先流到L。

在达到止动运动的中点时,充气孔打开,车体被升起。

在车体重新达到原始水平设定值时,操纵杆立即返回到水平位置。

高度调整阀处于中立位置,进气阀门V1和V2都将关闭。

(2)卸载----给空气弹簧橡胶气囊参见图8(b)
当车辆载荷减小时,车体首先将由于载荷的减小导致空气弹簧橡胶气囊膨胀而上升。

当气囊膨胀时,驱动器(18)在作动机构的作用下被转动,导致偏心件使活塞(160)乡下移动,并打开出口阀V3。

由于压缩弹簧的力和阀门头(2a)上的压力的缘故,进气阀门V2将保持关闭。

这一动作将切断辅助储气罐和空气弹簧橡胶之间的联系。

压缩空气L流到排气口E。

在达到止动运动的终点时,放气孔打开,车体将重新下落到原始位置。

操纵杆恢复其水平位置。

高度调整阀处于中立位置,出气阀门V3将关闭。

图9以图形实例的形式显示了一个高度调整阀的流量特性。

曲线形态取决于使用了哪个高度调整阀。

由图可见,高度调整阀的流量大小实际上与水平杆参见图的转动角度有关。

当水平杆的转动角度很小时(图9中的T区域,约1°~2°)时,此时空气流通停止,这样可避免空气的过度损耗。

这对应于车体垂直位移约3mm,通常被称为作死挡或不感带。

在死挡之后,空气流通增加以保证悬挂系统的功能。

当水平杆转动角度较小时【图9中的B、C区域,对应于水平杆的小角度(约5°~8°)】,其空气流量较低。

通常列车运行时产生小的转动角,水平杆相对正常位置转动角度较小,此时因为无负载变化,空气消耗较低。

当负载变化时,水平杆将转动一较大的角度【图9中的A、D区域,对应于水平杆的较大角度(大于8°)】。

此时阀门开度增大,以便尽快补偿或排出保持
车体正常高度所需要的空气。

4. 差动阀
每台转向架的两只气囊都通过差动阀相连,如果气囊突然破裂或损坏,差动阀将运行使转向架的两只气囊压力保持平衡。

这样可防止客车由于一只气囊充气而另一只没有充气而向一边严重倾斜。

差动阀的工作原理如图10所示。

4.1差动阀的主要作用:
①在曲线上时,左右两只气囊必须保证一定的压差,否则车体将会发生倾斜;
②车体左右摇摆振动时,也必须保证一定的压差,否则将加剧摇摆。

CRH动车组所用差动阀的型号为DP5,其设定的压力差一般为(150 20)2
kpa(1.5kg/2
cm)。

4. 空气弹簧的结构和分类
空气弹簧大体上可分为囊式和膜式两种。

囊式空气弹簧又可分为单曲、双曲和多曲囊式空气弹簧等形式。

双曲囊式空气弹簧结构如图11所示。

特点:制造工艺简单,使用寿命长;但刚度大,振动频率高,故现在车辆上基本不用。

膜式空气弹簧可分为约束膜式和自由膜式空气弹簧两种。

约束膜式空气弹簧:由内、外筒将橡胶囊约束在内,如图12所示。

特点:刚度小,振动频率低,可方便地通过约束裙的形状来控制其弹性特性。

但橡胶囊工作情况复杂,耐久性差。

自由膜式空气弹簧:无内、外约束筒,如图13所示。

特点:无约束橡胶囊变形的内、外筒,可减轻橡胶囊的磨耗,提高使用寿命;安装高度低,可明显降低车辆地板轨距面的高度;具良好的负载特性,其弹簧特性可通过改变上盖板边缘的包角加以适当调整;质量轻。

根据以上各种空气弹簧的特点,在现在机车车辆上,自由膜式空气弹簧应用最广泛。

我国引进并合作产生的高速动车组1CRH 、2CRH 、5CRH 所采用的空气弹簧,尽管结构尺寸不同,但均属于自由膜式空气弹簧。

另外,空气弹簧的橡胶囊由内、外橡胶层,帘线层和成型钢丝圈组成。

其中,空气弹簧的荷载主要是有帘线承受,而帘线的材质对空气弹簧的耐压性和耐久性起着决定性作用,故采用高强度人造丝、维尼龙或卡普龙作为帘线。

参考文献
[1] 王伯铭. 高速动车组总体及转向架. 成都:西南交通大学出版社,2013.
[2] 王伯铭. 城市轨道交通车辆工程【M】。

成都:西南交通大学出版社,2007.
[3] 严隽耄. 车辆工程【M】. 北京:中国铁道出版社,1999.。

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