CN105626760A

CN105626760A - 轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器

Info

Publication number: CN105626760A
Application number: CN201610028469.5A
Authority: CN
Inventors: 华滨滨; 朱文翔; 黄智�; 陈哲; 卜王辉; 郑钰馨; 郭虹铄; 伍洋洋; 奚鹰
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2016-06-01

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器。其包括刚性车轮、盘式减振器、减振颗粒、励磁线圈等。在盘式阻尼器壳体内外侧设置两圈槽，在内外侧槽中装入一定数量和大小减振颗粒；同时励磁线圈安装在内侧槽中；车轮采用现有的刚性车轮结构，通过螺栓连接将盘式减振器固定在轮辐上。本发明充分利用了现有的车轮结构，在保证车轮刚度和强度的基础上，设置了结构简单有效的减振器，其可以根据车轮振动情况自动调节阻尼器阻尼大小，具有阻尼可调范围大，励磁利用率高，能耗小，减振效果好，可靠度高等特点。

Description

轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器

技术领域

本发明涉及轨道车辆减振领域，涉及一种轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器。

背景技术

颗粒阻尼减振器是基于颗粒阻尼技术的一种新兴减振器，其结构简单、阻尼效果明显、成本低、免维护、恶劣环境适宜能力强，主要应用于被动控制领域。而现有的颗粒阻尼减振器尽管具有上述特点，但在其工作过程中减振颗粒相互碰撞容易造成结构和颗粒的磨损，使得其寿命降低。而通过磁流变液的添加，改变了减振颗粒的接触条件，同时通过改变磁流变液的粘性，使其具有类似固体的力学性能和改变减振器内颗粒运动条件的作用。

现有的刚性车轮，等效斜度大，蛇形稳定性差，会出现高频振动，这会通过轮心膜片作用强化，并以体噪声的形式传至车体，降低乘坐舒适度。同时由于刚性车轮振动频率广，范围大，时间长，可能会造成轮对的磨损加剧和寿命减短。

如何降低刚性车轮的振动与噪声，提高蛇形稳定性，这是设计动车轮对的一个难点。

发明内容

本发明的目标是提供一种结构相对简单，能减少轮对振动，具有可靠度高，阻尼效果好的轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器。

本发明提出的轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器，包括车轮１、盘式减振器２、螺栓３、耐磨橡胶隔层４、减振颗粒５、封板６和励磁线圈７，其中：盘式减振器２内外侧采用环形开口槽结构，环形开口槽槽数量为偶数，盘式减振器2对称安装在车轮１两侧，最大限度提供阻尼，并保证一定的安全冗余；盘式减振器２的内外侧开口槽内均设有减振颗粒５，盘式减振器２内侧开口槽中设置有励磁线圈７，通过改变磁流变液的粘度，从而控制减振颗粒５的运用；盘式减振器２外侧开口槽的内壁设置有耐磨橡胶隔层４，为过盈配合，减少减振颗粒５与盘式减振器内壁碰撞产生的噪音，提高阻尼效果；盘式减振器２的内外侧开口槽处通过封板6焊接密封；盘式减振器2外侧的开口槽内倒入少量润滑油，具有润滑和吸热的效果，使得减振颗粒的磨损减少，同时在车轮运动及颗粒碰撞时具有吸热降温的效果；盘式减振器2内侧的开口槽倒入电磁变液，通过改变磁流变液的粘性，使其具有类似固体的力学性能和改变减振器内颗粒运动条件的作用。

本发明中，盘式减振器内减振颗粒的种类、数量、大小等属性可以根据不同车辆实情放置，其种类包括塑料、橡胶、金属等，其数量占空腔体积的50-90%，其直径大小为0.1mm-20mm；

本发明中，盘式减振器内采用的电磁变液，其种类可以根据路线进行调整。

本发明的有益效果在于：

轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器，利用颗粒阻尼减振技术与磁流变的工作原理，使轨道车辆车轮对具有良好的减振、降低噪声等综合特性：1.车轮减振器内外侧采用环形槽结构，其槽数量可为2、4、6、8等，对称安装在车轮两侧，最大限度提供阻尼，并保证一定的安全冗余；2.盘式减振器内侧槽中设置励磁线圈，通过改变磁流变液的粘度，从而控制减振颗粒的运用；3.盘式减振器外侧槽内壁设置橡胶隔层，减少颗粒与减振器内壁碰撞产生的噪音，提高阻尼效果；4.盘式减振器内减振颗粒的种类、数量、大小等属性可以根据不同车辆实情放置，其种类包括塑料、橡胶、金属等，其数量占空腔体积的50-90%，其直径大小为0.1mm-20mm；5.盘式减振器内电磁变液，其种类可以根据路线进行调整。

本发明结构相对简单，具有阻尼可调范围大，励磁利用率高，能耗小，减振效果好，可靠度高等特点。安装时要保证螺栓达到防松要求，并且在车辆日常检修过程中，要注重对螺栓的外观和松紧度检查。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器示意图；

图2中：1、车轮，2、盘式减振器，3、螺栓，4、耐磨橡胶隔层，5、减振颗粒，6、封板，7、励磁线圈；

图3是本发明盘式减振器、螺栓、耐磨橡胶隔层、减振颗粒关系示意图；

图3中：2、盘式减振器，3、螺栓，4、耐磨橡胶隔层，5、减振颗粒；

图4是本发明盘式减振器、螺栓、减振颗粒，封板，励磁线圈关系示意响图；

图4中：2、盘式减振器，3、螺栓，5、减振颗粒，6、封板，7、励磁线圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例１：所述装置包括车轮１、盘式减振器２、螺栓３、耐磨橡胶隔层４、减振颗粒５、封板６和励磁线圈７，盘式减振器２采用复合阻尼钢板制成，内外侧采用环形开口槽结构，其环形开口槽槽数量可为2、4、6和8等中任一种，并均布在盘式减振器，其内部采用分层结构；对称安装在车轮１两侧，最大限度提供阻尼，并保证一定的安全冗余；盘式减振器２内侧槽中设置励磁线圈７，通过改变磁流变液的粘度，从而控制减振颗粒５的运用；盘式减振器２外侧槽内壁设置耐磨橡胶隔层４，为过盈配合，减少减振颗粒５与盘式减振器内壁碰撞产生的噪音，提高阻尼效果；在盘式减振器2内外侧的开口槽装入一定量球状减振颗粒5，盘式减振器２内的减振颗粒５的种类、数量、大小等属性可以根据不同车辆实情放置，其种类包括塑料、橡胶、金属等，其数量占空腔体积的50-90%，其直径大小为0.1mm-20mm；盘式减振器２内电磁变液，其种类可以根据路线进行调整。封板6内安装励磁线圈7，并焊接密封；盘式减振器2外侧的开口槽倒入少量润滑油，其具有润滑和吸热的效果，使得颗粒的磨损减少，同时在车轮运动及颗粒碰撞时具有吸热降温的效果；在盘式减振器2内侧的开口槽倒入电磁变液，通过改变磁流变液的粘性，使其具有类似固体的力学性能和改变减振器内颗粒运动条件的作用；将封板6焊接在其开口槽口，形成密封槽；采用拼焊工艺，在盘式减振器2开口侧焊接相匹配的复合阻尼钢板，形成密封槽；车轮1采用现有的车轮结构，并将盘式减振器2通过固定螺栓3固结在车轮1上，使其具有良好的减振、抑制温升等综合特性。

上述仅是本发明的优选方案，本领域技术人员在此基础上的若干改动，也应属于本专利的保护范围。

Claims

1.轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器，包括车轮(１)、盘式减振器(２)、螺栓(３)、耐磨橡胶隔层(４)、减振颗粒(５)、封板(６)和励磁线圈(７)，其特征在于：盘式减振器(２)内外侧采用环形开口槽结构，环形开口槽槽数量为偶数，盘式减振器(２)对称安装在车轮(１)两侧，最大限度提供阻尼，并保证一定的安全冗余；盘式减振器(２)的内外侧开口槽内均设有减振颗粒(５)，盘式减振器(２)内侧开口槽中设置有励磁线圈(７)，通过改变磁流变液的粘度，从而控制减振颗粒(５)的运用；盘式减振器(２)外侧开口槽的内壁设置有耐磨橡胶隔层(４)，为过盈配合，减少减振颗粒(５)与盘式减振器内壁碰撞产生的噪音，提高阻尼效果；盘式减振器(２)的内外侧开口槽处通过封板(６)焊接密封；盘式减振器(２)外侧的开口槽内倒入少量润滑油，具有润滑和吸热的效果，使得减振颗粒的磨损减少，同时在车轮运动及颗粒碰撞时具有吸热降温的效果；盘式减振器(２)内侧的开口槽倒入电磁变液，通过改变磁流变液的粘性，使其具有类似固体的力学性能和改变减振器内颗粒运动条件的作用。

2.根据权利要求１所述的轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器，其特征在于：盘式减振器内减振颗粒的种类、数量和大小根据不同车辆实情放置，其种类包括塑料、橡胶或金属中一种或几种，其数量占开口槽空腔体积的50-90%，其直径大小为0.1mm-20mm。

3.根据权利要求１所述的轨道车辆用车轮电磁变液式颗粒阻尼减振器，其特征在于：盘式减振器内采用的电磁变液，其种类根据路线进行调整。