CN117869514A - 一种用于轨道车辆的减振系统以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆的减振系统以及控制方法，系统包括第一液压组件、第二液压组件和换向阀。换向阀与第一液压组件和第二液压组件的工作腔室连通。在减振系统工作在被动模式或半主动模式的情况下，换向阀以切换阀芯工作位置的方式改变第一液压组件和第二液压组件的工作腔室的接连方式，进而形成减振系统的至少三种工作构型。本发明的换向阀能够实现减振系统在至少三种工作构型间迅速切换，使得轨道车辆线路适用性获得显著提升，增强了轨道车辆在不同运行状态下对所处不同运行环境的适用性，改善了轨道车辆蛇行运动稳定性、运行平稳性和脱轨安全性。

Description

一种用于轨道车辆的减振系统以及控制方法

技术领域

本发明涉及车辆减振技术领域，尤其涉及一种用于轨道车辆的减振系统以及减振控制方法，属于轨道车辆悬挂系统关键技术领域。

背景技术

悬挂系统是轨道车辆减振技术中的关键系统之一，悬挂系统性能优劣不仅会影响轨道车辆动力学性能，还会影响到车辆、轨道、桥梁等运维周期与成本。一方面，随着轨道车辆技术不断进步，从货运机车、到城际通勤地铁或轻轨、再到客运动车或高速列车，各型轨道车辆运营速度均有明显提升。另一方面，随着经济全球化进程加快，轨道车辆跨国、跨区域、跨线路运营比例逐渐提高。以上因素均对轨道车辆减振技术提出了更高要求，并且原有悬挂系统减振性能存在局限性，无法满足轨道车辆多样化减振需求。

首先，目前轨道车辆用减振系统多是基于刚度、阻尼部件，如钢制弹簧、扭杆、空气弹簧、橡胶衬套、油压减振器等，该类部件关键缺陷在于自身刚度、阻尼特性无法调控或不易调控。其次，现有刚度、阻尼部件功能单一且相互间独立作用，无法实现对车辆多刚体间耦合振动的协同控制；并且，因为现有减振器活塞两侧有效工作面积不同，所以为了改善拉伸-压缩对称性、避免负压和油液乳化等不利现象，不得不使减振器阀系设计复杂化。再次，现役油压减振器的阻尼阀阀系均内置于活塞，这不仅增加了生产制造加工难度，也不便于性能调教和后期运维，更不易于在轨道车辆运营于不同线路或不同速度时迅速调节阻尼。最后，被动油压减振器拉伸和压缩阻尼无法实现独立调节，这将无法满足轨道车辆在特殊运行工况下对于拉伸和压缩阻尼的不同需求。

公开号为CN212775306U的专利公开了一种高速动车组用单循环外置可调的抗蛇行减振器；公开号为CN215171779U的专利公开了单循环抗蛇行减振器和轨道车辆；公开号为CN215370744U的专利公开了双循环抗蛇行减振器和轨道车辆。

显然，上述三种减振器设计方案考虑了阀系外置型阻尼调节方案具有的显著优势。但是，上述三种减振器仍然有部分阀系处于减振器内部，使得后期在减振器阻尼特性调教方面较繁琐。一方面，需要重新设计加工无杆腔底阀组件以便布置可调阀芯，并且需要在腔室内额外布置通油管路，这将增加减振器的设计和加工制造成本。另一方面，上述三种减振器仅能作为单根减振器工作，功能单一。

中国期刊论文资料发表了文献《连通式横向减振器在地铁车辆上的适用性分析》(期刊：中国机械工程；作者：朱晨，池茂儒等)；CN111361593A公开提出了一种地铁多功能横向减振装置；以及CN216659896U公开提出了一种新型多功能减振器，主要包括斜对称布置的第一减振器和第二减振器；第一减振器和第二减振器的液压油路通过管路连通，且在连通的管路上安装有阻尼阀块；第一减振器和第二减振器内均包括通过油路依次连接的储油缸、压缩腔和拉伸腔。

虽然该地铁多功能横向减振装置，可以起到和传统的横向减振器加上抗蛇行减振器的作用，从而改善舒适性和运行稳定性。但是，一方面，该装置仅能应用于轨道车辆车体和转向架间的二系悬挂系统，适用范围受限，并且安装布置方式与传统横向减振器有较大不同，布置困难；另一方面，该型减振装置为被动系统，装置性能无法根据车辆运行状态即时调整，并且各装置之间独立工作。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

现有技术中，由于抗点头减振装置和抗侧滚减振装置分别为独立的装置，其阻尼、刚度特性不易更改，无法集成于同一套减振系统中，导致该两套减振装置的加工与安装较为复杂，不能通用于轨道车辆的多级悬挂系统以及轨道车辆不同部位的减振需求。

现有技术已经出现通过液压系统调节方式来实现不同部位的悬挂控制的技术方案。例如，公开号为CN107471949A的专利文献公开了一种高度可调的空满载自适应汽车油气悬架，包括车架、中桥、后桥、八个双缸油气弹簧缸、液压系统、高压蓄能器、左低压蓄能器、右低压蓄能器、ECU、压力传感器、位移传感器，中桥是驱动桥，后桥是非驱动桥，中桥及后桥的左、右两侧分别对称分配两个双缸油气弹簧缸，两个双缸油气弹簧缸沿前后对称设置，双缸油气弹簧缸沿垂直方向布置，并且双缸油气弹簧缸的高压缸位于上端；双缸油气弹簧缸的下端连接在拖臂梁上，双缸油气弹簧缸的上端连接在车架上；该技术方案通过八根油气弹簧缸确定中桥、后桥与车架之间的垂直力学关系，缓冲或减振来自地面对轮胎的冲击。然而，该技术方案中虽然涉及利用双缸油气弹簧缸来实现车辆高度的调节，但是其中不同的液压组件之间仍然属于相对独立的控制过程，无法实现液路的交互调节与控制。进一步地，相互独立的液压控制系统也仅限于对部分区域的车辆减振需求进行控制，一旦将其覆盖至行驶跨度更大的轨道车辆上时，上述现有技术中的液压系统减振控制方式无法实现不同行驶区域上轨道车辆的协同减振控制过程。

针对现有技术之不足，本发明提供了一种用于轨道车辆的减振系统，包括第一液压组件、第二液压组件和换向阀。换向阀与第一液压组件和第二液压组件的工作腔室连通。在减振系统工作在被动模式或半主动模式的情况下，换向阀以切换阀芯工作位置的方式改变第一液压组件和第二液压组件的工作腔室的接连方式，进而形成减振系统的至少三种工作构型。现有技术已经出现根据减振系统的不同工作模式来实现油气悬架控制的技术方案。例如，公开号为CN206344652U的专利文献公开了一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，其中的控制器分别连接车身姿态信号装置和车辆行驶信号装置，以分别控制电机，电磁换向阀和蓄能开关；电机驱动油泵的一端接过滤器后再接油箱，另一端接单向阀后接电磁换向阀的A接口，单向阀和油泵之间接溢流阀，溢流阀接过滤器和油箱之间，溢流阀接过滤器和油箱之间的支路连接电磁换向阀的B接口；蓄能开关一端接电磁换向阀的P接口和液压缸之间，另一端接蓄能器。该技术方案将主动油气悬架以及半主动油气悬架融合在一套系统中，并结合主动悬架和半主动悬架的优点，通过控制器的作用，判断某时刻主要的振动形式，然后切换选择相应的主动或者半主动控制方式，使每个时刻达到最优的减振效果。然而，该技术方案中涉及的液压组件的控制方式也仅限于在独立的油箱之间通过切换控制组件进行调整，无法根据减振系统的不同工作模式切换为不同的工作构型，以适应不同的行驶路况。进一步地，该技术方案也并未涉及减振系统在被动工作模式下的工作腔室切换控制方式，无法在无做功能力的悬架系统下进行工作构型的调整。与上述现有技术相比，本发明能够在减振系统工作的不同模式下，通过换向阀以切换阀芯工作位置的方式形成减振系统的不同工作构型。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何根据车辆运行状态设定轨道车辆悬挂系统中所使用的减振系统工作模式和工作构型，使得减振系统按照对应工作模式和工作构型进行工作，以提高减振系统在不同运行状态下的适用性。具体地，本发明的换向阀能够实现减振系统在至少三种工作构型间迅速切换，使得轨道车辆线路适用性获得显著提升，增强了轨道车辆在不同运行状态下对所处不同运行环境的适用性，改善了轨道车辆蛇行运动稳定性、运行平稳性和脱轨安全性。

根据一种优选的实施方式，减振系统的工作构型包括减振器构型、平行构型或交叉构型。与上述现有技术相比，本发明减振系统的工作构型包括减振器构型、平行构型或交叉构型。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何通过调整减振系统的工作构型来提高轨道车辆的减振性能。具体地，当减振系统处于减振器构型下，能够衰减车体和转向架间的垂向振动，保证车辆平稳性；减振系统以平行构型发挥减振作用时，能够提供一个抑制车体点头运动的抗点头力偶矩，从而显著改善车辆平稳性；减振系统以交叉构型发挥减振作用时，能够提供一个抑制车体侧滚运动的抗侧滚力偶矩，从而显著改善车辆平稳性和脱轨安全性。本发明能够使得减振系统工作于不同工作构型，减振系统中的第一液压组件和第二液压组件由于该灵活的切换方式，其安装角度不会影响到减振系统的减振性能。相比于现有的抗蛇行减振器安装时必须保证压缩阀座上的进出油口朝下设置，本发明能够切换工作构型的减振系统的第一液压组件和第二液压组件允许更小的安装角度，进一步提高轨道车辆的临界速度。

根据一种优选的实施方式，换向阀以将第一液压组件和第二液压组件之间的工作腔室断开的方式将减振系统切换至减振器构型，从而使得第一液压组件和第二液压组件独立运行。与上述现有技术相比，本发明的换向阀能够将减振系统调整至减振器构型。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何降低轨道车辆运行过程中车体和转向架间的垂向振动。具体地，本发明的减振系统能够使得第一液压组件和第二液压组件独立运行于轨道车辆中，从而使得在轨道车辆面对其中部分构件需要增大阻尼力的情况时，通过将减振系统调整至减振器构型，以实现单个液压组件的阻尼力调节，使得安装本发明的减振系统的轨道车辆能够运行在不同的车况下。

根据一种优选的实施方式，换向阀以将第一液压组件和第二液压组件之间的工作腔室平行连通的方式将减振系统切换至平行构型，从而使得第一液压组件的工作腔室中的流体和第二液压组件的工作腔室中的流体进行汇流，或第一液压组件的工作腔室中的流体进入第二液压组件的工作腔室中，或第二液压组件的工作腔室中的流体进入第一液压组件的工作腔室中。与上述现有技术相比，本发明的换向阀能够将减振系统调整至平行构型。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何抑制轨道车辆运行过程中车体的点头运动。具体地，本发明将第一液压组件和第二液压组件进行平行连通，从而使得第一液压组件和第二液压组件中的流体能够在本发明的蓄能器的作用下，以将流体动能转换为势能的方式实现蓄能或第一液压组件和第二液压组件中的流体能够交换进入对方的工作腔室中，使得安装本发明减振系统的轨道车辆能够统筹部件之间的阻尼力，并且在某一液压组件内液压过大时，通过流体流通至另一液压组件的工作腔室的方式进行泄压。

根据一种优选的实施方式，换向阀以将第一液压组件和第二液压组件之间的工作腔室交叉连通的方式将减振系统切换至交叉构型，从而使得第一液压组件和第二液压组件独立运行，或第一液压组件的工作腔室中的流体和第二液压组件的工作腔室中的流体汇流。与上述现有技术相比，本发明的换向阀能够将减振系统调整至交叉构型。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何抑制轨道车辆运行过程中车体的侧滚运动。具体地，本发明将第一液压组件和第二液压组件交叉连通，从而使得在第一液压组件和第二液压组件同步减振时，能够使得第一液压组件和第二液压组件的阻尼力可单独调控。在第一液压组件和第二液压组件异步减振时，能够使得第一液压组件和第二液压组件的流体汇流，并且在本发明的蓄能器的作用下，以将流体动能转换为势能的方式实现蓄能，使得减振系统按照对应工作模式和工作构型进行工作，增强了轨道车辆在不同路况以及不同运行状态下的车辆稳定性，有效减小了轨道车辆脱轨的风险。在本发明中，同步是指第一液压组件和第二液压组件在时间以及动作上出现一致性。异步是指第一液压组件和第二液压组件在时间以及动作上不存在一致性。

根据一种优选的实施方式，在减振系统处于平行构型或交叉构型的情况下，第一液压组件和第二液压组件的活塞的运动量相同、运动方向相同或相反，以将减振系统的振动机械能转化为热能耗散。本发明通过改变第一液压组件和第二液压组件的工作腔室的接连方式，进而改变减振系统的工作构型，不仅使得装备该系统的轨道车辆的蛇行运动稳定性、曲线通过性和运行平稳性可以进一步提高，还可以显著降低轨道车辆和轨道线路运维周期与成本，并且工作模式和工作构型可控可变将使轨道车辆线路适用性获得显著提升。

根据一种优选的实施方式，系统还包括用于采集第一液压组件和第二液压组件工作状态的传感器和用于控制换向阀的控制器。控制器根据传感器所采数据以及上一时段所发控制指令计算出轨道车辆的运行状态，并且基于轨道车辆的运行状态控制换向阀切换阀芯工作位置，进而使减振系统工作于不同工作构型。传感器可以安装于第一液压组件、第二液压组件和轨道车辆内部。本发明的传感器将采集量传输至控制器，控制器根据既定算法对采集量完成数据处理，然后向阻尼阀、第一液压组件、第二液压组件和换向阀发送控制信号，最终第一液压组件和第二液压组件即时作动并产生理想作动力。

根据一种优选的实施方式，系统还包括用于控制减振系统阻尼特性的阻尼阀阀系组件。若干阻尼阀阀系组件与第一液压组件和第二液压组件连通。控制器按照改变第一液压组件和/或第二液压组件中的流体流经阻尼阀阀系组件的通流面积的方式控制减振系统工作在被动模式或半主动模式。与上述现有技术相比，本发明的减振系统能够通过具有阻尼特性的阻尼阀阀系组件来调整其不同的工作模式。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何控制减振系统的工作模式。具体地，本发明的减振系统具有可控阻尼和可控刚度特性，将显著改善轮对与转向架之间、转向架与车体之间、相邻或相近车体与车体的振动传递关系，提高车辆动力学性能。

本发明的另一方面还涉及一种用于轨道车辆的减振控制方法，方法包括：将换向阀与第一液压组件和第二液压组件的工作腔室连通；在减振系统工作在被动模式或半主动模式的情况下，换向阀以切换阀芯工作位置的方式改变第一液压组件和第二液压组件的工作腔室的接连方式，进而形成减振系统的至少三种工作构型。本发明根据车辆运行状态控制减振系统工作在不同工作模式(被动模式和半主动模式)和不同工作构型(减振器构型、平行构型和交叉构型)。减振系统可以替换轨道车辆悬挂系统中原有减振部件，可以布置于轮对与转向架之间、转向架与车体之间、相邻或相近车体与车体连接处。

根据一种优选的实施方式，在减振系统处于平行构型或交叉构型的情况下，第一液压组件和第二液压组件的活塞的运动量相同、运动方向相同或相反，以将减振系统的振动机械能转化为热能耗散。本发明采用第一液压组件和第二液压组件作为阻尼力的输出执行器，从根本上解决了由于被动油压减振器活塞和活塞杆面积差造成的拉伸力与压缩力对称性差问题。

附图说明

图1是本发明提供的一种优选实施方式的减振系统的简化结构示意图；

图2是本发明提供的一种优选实施方式的减振系统工作于被动模式下，其所用阻尼阀阀系组件的结构示意图；

图3是本发明提供的一种优选实施方式的减振系统工作于半主动模式下，其所用阻尼阀阀系组件的结构示意图；

图4是本发明提供的一种优选实施方式的减振系统中用于实现工作构型切换的一种换向阀结构示意图；

图5是本发明提供的一种优选实施方式的减振控制方法的流程示意图；

图6是本发明提供的一种优选实施方式的减振系统在减振器构型时的结构示意图；

图7是本发明提供的一种优选实施方式的减振系统在平行构型时的结构示意图；

图8是本发明提供的一种优选实施方式的减振系统在交叉构型时的结构示意图；

图9是本发明提供的一种优选实施方式的减振系统安装于轮对与转向架之间的简化结构示意图；

图10是本发明提供的另一种优选实施方式的减振系统安装于轮对与转向架之间的简化结构示意图；

图11是本发明提供的一种优选实施方式的减振系统安装于转向架与车体之间的简化结构示意图；

图12是本发明提供的另一种优选实施方式的减振系统安装于转向架与车体之间的简化结构示意图；

图13是本发明提供的一种优选实施方式的减振系统安装于车体与车体之间的简化结构示意图。

附图标记列表

100：第一液压组件；101：第一压缩腔室；102：第一拉伸腔室；103：第一空腔；104：第一活塞杆；105：第一活塞；106：第一油封；107：第一导向座；108：第一防尘罩；109：第一衬套；110：第一吊耳；121：第一外置压缩阻尼阀；122：第一外置拉伸阻尼阀；131：第一压缩油管；132：第一拉伸油管；200：第二液压组件；201：第二压缩腔室；202：第二拉伸腔室；203：第二空腔；204：第二活塞杆；205：第二活塞；206：第二油封；207：第二导向座；208：第二防尘罩；209：第二衬套；210：第二吊耳；221：第二外置压缩阻尼阀；222：第二外置拉伸阻尼阀；231：第二压缩油管；232：第二拉伸油管；321：第一外置阻尼阀；322：第二外置阻尼阀；331：第一油管；332：第二油管；341：第一蓄能器；342：第二蓄能器；350：换向阀；351：第一油口；352：第二油口；353：第三油口；354：第四油口；355：第五油口；356：第六油口；361：传感器；362：控制器；400：阻尼阀阀系组件；401：第一止回阀；402：第二止回阀；403：常通阻尼件；404：可控阻尼件。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

现有技术中的减振方案主要应用于轨道车辆抗侧滚装置，仅能够针对车体侧滚运动和/或浮沉运动提供阻尼力和/或刚度力。无法兼顾车体的侧滚运动、点头运动和浮沉运动控制，其结构功能单一。CN112550337A公开提出了一种具有抗点头与抗侧滚的单轴转向架及具有其的轨道车辆，其将抗点头组与抗侧滚组组合起来，使整个组合既有抗点头的功能又有抗侧滚的功能，减少轨道车辆底部的占用空间，安装较为简便，能够节省人力，提升安装效率，同时加工组装较为方便，降低成本。但是，转向架构架与安装座之间设置的垂向减振器、横向减振器和抗点头侧滚组件阻尼、刚度特性不易更改。此外，抗点头与抗侧滚仍然是两套独立的减振装置，无法集成于一套减振系统，使得加工制造与安装复杂化，并且该减振装置通用性差，无法满足轨道车辆多级悬挂系统对车辆各部分减振需求。

本发明提供了一种换向阀350，如图4所示，包括用于改变减振系统的工作构型的若干油口。若干油口以改变第一液压组件100和第二液压组件200的连通结构的方式将减振系统切换为减振器构型、平行构型或交叉构型。优选地，换向阀350按照导通状态可变的方式改变减振系统的工作构型。优选地，换向阀350能够为三位六通电控换向阀350。即，换向阀350能够至少具有三个工作位置以及六个油口。如图4所示，换向阀350包括第一油口351、第二油口352、第三油口353、第四油口354、第五油口355和第六油口356。优选地，换向阀350包括但不限于机械式、电控式、液动式和气动式。如图4所示，换向阀350主要由阀芯和阀体组成，具有3个工作位置。换向阀350的阀芯在阀体内受到如机械力、液压力、气动力或电磁力等外力作用下可以左右移动。以图4所示为例，图中分别是左位、中位和右位。左位、右位均包含如中位所示的第一油口351、第二油口352、第三油口353、第四油口354、第五油口355和第六油口356。根据减振系统应用在轨道车辆具体的减振部位，在换向阀350设计之初确定其初始工作位置。以“轨道车辆原始减振系统的设计目标”为参照依据，在换向阀350设计之初确定其失效工作位置。换向阀350处于正常工作或故障失效情况时，根据控制指令迅速地切换至目标工作位置。图4所示的3个工作位置及其内部油路设计可以根据减振系统应用的具体减振部位调整，如图4中的中位与左位或右位交换。

本发明的换向阀350能够实现减振系统在至少三种工作构型间迅速切换，使得轨道车辆线路适用性获得显著提升，增强了轨道车辆在不同运行状态下对所处不同运行环境的适用性，改善了轨道车辆蛇行运动稳定性、运行平稳性和脱轨安全性。

更具体地，在本发明中，换向阀350为3位6通电控换向阀，换向阀阀芯在电磁力作用下，根据控制指令迅速地切换至目标工作位置。如图4所示，目标工作位置包括：右位、中位和左位。

换向阀350工作在左位时，对应于减振系统切换至平行构型，具体如下：此时，第一液压组件100的第一拉伸腔室102与第二液压组件200的第二拉伸腔室202通过换向阀第一油口351与第五油口355间的液压油流道连通，第三油口353与第二油管332连接；第一液压组件100的第一压缩腔室101与第二液压组件200的第二压缩腔室201通过换向阀第二油口352与第六油口356间的液压油流道连通，第四油口354与第一油管331连接。

换向阀350工作在中位时，对应于减振系统切换至交叉构型，具体如下：此时，第一液压组件100的第一拉伸腔室102与第二液压组件200的第二压缩腔室201通过换向阀第一油口351与第六油口356间的液压油流道连通，第三油口353与第二油管332连接；第一液压组件100的第一压缩腔室101与第二液压组件200的第二拉伸腔室202通过换向阀第二油口352与第五油口355间的液压油流道连通，第四油口354与第一油管331连接。

换向阀350工作在右位时，对应于减振系统切换至减振器构型，具体如下：此时，第一液压组件100的第一拉伸腔室102与第一液压组件100的第一压缩腔室101通过换向阀第一油口351与第二油口352间的液压油流道连通，第三油口353与第二油管332连接；第二液压组件200的第二拉伸腔室202与第二液压组件200的第二压缩腔室201通过换向阀第五油口355与第六油口356间的液压油流道连通，第四油口354与第一油管331连接。

优选地，系统还包括传感器361和控制器362。传感器361与控制器362之间的数据通过各自的输入、输出端口传输。传感器361与控制器362之间的数据通过有线或无线方式传输。传感器361可以采集并传输第一液压组件100和第二液压组件200的油液工作压力、温度和流量、活塞运动位移。传感器361可以采集并传输轮对、构架和车体间的相对位移、角速度、加速度以及车速等状态量。传感器361可以采集并传输线路路基设施信息。优选地，传感器361包括用于采集第一液压组件100和第二液压组件200工作状态的传感模块。传感器361还能够是轮对、转向架和车体运动传感模块。传感器361还能够包括路基设施和定位系统传感模块。控制器362包括第一液压组件100和第二液压组件200的控制模块、转向架控制模块和车辆控制模块。各控制模块之间可以相互通讯，协同发出控制信号。

优选地，响应于控制器362向换向阀350发出的指令，换向阀350改变第一液压组件100和第二液压组件200的工作腔室接连方式，进而使减振系统工作于不同构型。优选地，换向阀350以改变若干油口的导通状态的方式改变第一液压组件100和第二液压组件200的工作腔室接连方式。优选地，换向阀350以切换阀芯工作位置的方式改变若干油口的导通状态。

优选地，控制器362根据减振系统中的所用传感器361所采数据以及上一时段所发控制指令计算出当前车辆运行状态。优选地，控制器362根据车辆运行状态设定轨道车辆悬挂系统中使用减振系统的工作模式和工作构型，使得减振系统按照对应工作模式和工作构型进行工作。

上述车辆运行状态包括但不限于加速、匀速和减速，直线行驶、曲线行驶、会车、过桥梁、隧道和道岔等。上述减振系统的工作模式包括被动模式和半主动模式，工作构型包括减振器构型、平行构型和交叉构型。

本发明根据车辆运行状态控制减振系统工作在不同工作模式(被动模式和半主动模式)和不同工作构型(减振器构型、平行构型和交叉构型)。如图6～图8所示。减振系统可以替换轨道车辆悬挂系统中原有减振部件，可以布置于轮对与转向架之间、转向架与车体之间、相邻或相近车体与车体连接处。传感器361可以安装于第一液压组件100、第二液压组件200和轨道车辆内部。控制器362可以包括第一液压组件100和第二液压组件200的控制模块和车辆控制模块。本发明的传感器361将采集量传输至控制器362，控制器362根据既定算法对采集量完成数据处理，然后向阻尼阀、第一液压组件100、第二液压组件200和换向阀350发送控制信号，最终第一液压组件100和第二液压组件200即时作动并产生理想作动力。本发明不仅使得装备该系统的轨道车辆的蛇行运动稳定性、曲线通过性和运行平稳性可以进一步提高，还可以显著降低轨道车辆和轨道线路运维周期与成本，并且工作模式和工作构型可控可变将使轨道车辆线路适用性获得显著提升。

实施例2

本实施例可以是对上述实施例的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。

下面针对换向阀350的工作原理进行详细介绍。

工作模式一：被动模式

第一、如图6所示：减振器构型

根据如图5所示的减振控制方法，减振系统使用如图4所示的换向阀350使第一液压组件100和第二液压组件200之间完全断开。此时减振系统切换至减振器构型。

如图6所示，以减振系统左侧的第一液压组件100工作方式为例，作主要阐述：当第一液压组件100的两端衬套连接处存在相对运动时，第一活塞105也随之运动。当第一活塞105处于压缩行程时，第一活塞杆104向接近第一空腔103的方向缩回，第一压缩腔室101的液压油由于几乎不可压缩，所以在压力作用下流经与其连通的如图2所示结构的第一外置压缩阻尼阀121。随后，液压油经过如图2所示结构的第一外置阻尼阀321流进或流出第一蓄能器341，最后经过如图2所示结构的第一外置拉伸阻尼阀122流进第一拉伸腔室102。根据小孔节流原理，液压油流经如图1所示的：第一外置压缩阻尼阀121、第一外置阻尼阀321和第一外置拉伸阻尼阀122后，左侧的第一液压组件100产生阻尼力，从而抑制两端衬套连接处之间的相对运动，将振动机械能转化为热能耗散。

减振系统右侧的第二液压组件200的工作方式与左侧相同，此处不再赘述。

第二、如图7所示：平行构型

根据如图5所述的减振控制方法，减振系统使用如图4所示的换向阀350使第一液压组件100和第二液压组件200之间的活塞工作腔平行连通。此时减振系统切换至平行构型。如图7所示，以减振系统左、右侧的第一液压组件100和第二液压组件200一端衬套连接处固定不动，另一连接处可动为例，作主要阐述：

若左、右侧的第一液压组件100和第二液压组件200的活塞的运动方向相同、运动量相同。以第一液压组件100为例，在第一活塞105处于压缩行程时，第一活塞杆104向接近第一空腔103的方向缩回。第一压缩腔室101的液压油由于几乎不可压缩，所以在压力作用下流经与其连通的如图2所示结构的第一外置压缩阻尼阀121。随后，液压油经过如图2所示结构的第一外置阻尼阀321流进第一蓄能器341。相反地，第二蓄能器342的油腔内的液压油在另一侧非油腔的反力作用下，迅速地将液压油通过如图2所示结构的第二外置阻尼阀322和第一外置拉伸阻尼阀122补充入拉伸腔。根据小孔节流原理，液压油流经如图1所示的：第一外置压缩阻尼阀121、第一外置阻尼阀321后，左、右侧第一液压组件100和第二液压组件200产生阻尼力，从而抑制两端衬套连接处之间的相对运动，将振动机械能转化为热能耗散。

在第一活塞105处于拉伸行程时，减振系统工作原理与上述第一活塞105处于压缩行程时相同，此处不再赘述。

减振系统右侧的第二液压组件200的工作方式与左侧相同，此处不再赘述。

若左、右侧的第一液压组件100和第二液压组件200的活塞的运动方向相反、运动量相同。在第一活塞105处于压缩行程、第二活塞205处于拉伸行程时，第一活塞杆104向接近第一空腔103的方向缩回，第二活塞杆204向远离第二空腔203的方向的伸出。第一压缩腔室101的液压油由于几乎不可压缩，所以在压力作用下流经与其连通的如图2所示结构的第一外置压缩阻尼阀121。随后，液压油流经如图2所示结构的第二外置压缩阻尼阀221流进第二压缩腔室201。第二拉伸腔室202的液压油由于几乎不可压缩，所以在压力作用下流经与其连通的如图2所示结构的第二外置拉伸阻尼阀222。随后，液压油流经如图2所示结构的第一外置拉伸阻尼阀122流进第二拉伸腔室202。根据小孔节流原理，液压油流经如图1所示的第一外置压缩阻尼阀121、第二外置压缩阻尼阀221、第一外置拉伸阻尼阀122和第二外置拉伸阻尼阀222之后，左、右侧第一液压组件100和第二液压组件200产生阻尼力，从而抑制两端衬套连接处之间的相对运动，将振动机械能转化为热能耗散。

在第一活塞105处于拉伸行程、第二活塞205处于压缩行程时，减振系统工作原理与上述第一活塞105处于压缩行程、第二活塞205处于拉伸行程时相同，此处不再赘述。

第三、如图8所示：交叉构型

根据如图5所示的减振控制方法，减振系统使用如图4所示的换向阀350使第一液压组件100和第二液压组件200之间的活塞工作腔交叉连通。此时减振系统切换至交叉构型。如图8所示，以减振系统左、右侧的第一液压组件100和第二液压组件200的一端衬套连接处固定不动，另一端衬套连接处可动为例，作主要阐述：

若左、右侧的第一液压组件100和第二液压组件200的活塞的运动方向相同、运动量相同。以第一液压组件100为例，在第一活塞105处于压缩行程时，第一活塞杆104向接近第一空腔103的方向缩回。第一压缩腔室101的液压油由于几乎不可压缩，所以在压力作用下流经如图2所示结构的第一外置压缩阻尼阀121。随后，液压油经过如图2所示结构的第一外置拉伸阻尼阀122流进第一拉伸腔室102。根据小孔节流原理，液压油流经如图1所示的第一外置压缩阻尼阀121和第一外置拉伸阻尼阀122后，第一液压组件100产生阻尼力，从而抑制两端衬套连接处之间的相对运动，将振动机械能转化为热能耗散。

在第一活塞105处于拉伸行程时，减振系统工作原理与上述第一活塞105处于压缩行程时相同，此处不再赘述。

减振系统右侧的第二液压组件200的工作方式与左侧相同，此处不再赘述。

若左、右侧的第一液压组件100和第二液压组件200的活塞的运动方向相反、运动量相同。在第一活塞105处于压缩行程、第二活塞205处于拉伸行程时，第二活塞杆204向接近第一空腔103的方向缩回，第二活塞杆204向远离第二空腔203的方向伸出。第一压缩腔室101的液压油由于几乎不可压缩，所以在压力作用下流经与其连通的如图2所示结构的第一外置压缩阻尼阀121。随后，液压油流经如图2所示结构的第一外置阻尼阀321流进第一蓄能器341。第二拉伸腔室202的液压油由于几乎不可压缩，所以在压力作用下流经与其连通的如图2所示结构的第二外置拉伸阻尼阀222。随后，液压油流经如图2所示结构的第一外置阻尼阀321流进第一蓄能器341。根据小孔节流原理，液压油流经如图1所示的第一外置压缩阻尼阀121、第二外置拉伸阻尼阀222和第一外置阻尼阀321后，左、右侧第一液压组件100和第二液压组件200产生阻尼力，从而抑制两端衬套连接处之间的相对运动，将振动机械能转化为热能耗散。

在第一活塞105处于拉伸行程、第二活塞205处于压缩行程时，减振系统工作原理与上述第一活塞105处于压缩行程、第二活塞205处于拉伸行程时相同，此处不再赘述。

上述减振系统工作在被动模式时，包含：减振器构型、平行构型和交叉构型。三种构型通过换向阀350分别工作在右位、左位和中位实现。

以减振系统布置于车体和转向架间为例，说明本发明所述减振系统及其构型切换优势。此时，减振系统旨在替换原车所用垂向减振器和抗侧滚扭杆。

当减振系统处于减振器构型下，能够衰减车体和转向架间的垂向振动，保证车辆平稳性。并且，由于第一蓄能器341和第二蓄能器342可以提供变化的刚度，在车体相对于线路出现小角度侧滚运动时提供单侧非线性抗侧滚力矩，抑制车体侧滚，改善车辆平稳性。同时，也避免了由于传统抗侧滚扭杆刚度过大引起的车身晃动，进一步提升车辆平稳性。

当轨道车辆行驶中遇到高速会车、进出隧道、横风激扰等行驶工况时，车体相对于线路出现大角度侧滚运动时，减振系统控制器362向换向阀350发出切换控制指令，切换至交叉构型。此时，减振系统以交叉构型发挥减振作用，提供一个抑制车体侧滚运动的抗侧滚力偶矩，显著改善车辆平稳性和脱轨安全性。

当车体行驶至线路上坡段、下坡段或者钢轨接缝处时，车体相对于转向架或线路出现大幅度点头运动时，减振系统控制器362向换向阀350发出切换控制指令，切换至平行构型。此时，减振系统以平行构型发挥减振作用，提供一个抑制车体点头运动的抗点头力偶矩，显著改善车辆平稳性。

当减振系统布置于轨道车辆其它位置时，减振系统构型切换方式与上述系统相似或相同，此处不再赘述。当减振系统处于半主动模式下，其在轨道车辆悬挂系统中的布置位置、工作构型切换方式以及相应构型下减振系统的优势与被动模式下基本相同，下文将不再赘述。

工作模式二：半主动模式

根据如图5所示的减振控制方法，当减振系统处于半主动模式下，其工作原理与被动模式下基本相同。下文主要阐述与被动模式下减振系统工作差异，相同部分不再赘述。

第一、如图6所示：减振器构型

根据小孔节流原理，液压油流经第一外置压缩阻尼阀121、第二外置阻尼阀322和第一外置拉伸阻尼阀122。上述第一外置压缩阻尼阀121、第二外置阻尼阀322和第一外置拉伸阻尼阀122均为如图3所示的阻尼阀阀系组件400。阻尼阀阀系组件400中包括阻尼特性可控的可控阻尼件404。当油液流经该阀系后，阻尼阀阀系组件400可以产生可控式阻尼作用。可控阻尼件404根据如图5所示的减振控制方法改变通流面积。最终，左侧的第一液压组件100产生可控式阻尼力，抑制两端衬套连接处之间的相对运动，将振动机械能转化为热能耗散。

减振系统右侧的第二液压组件200工作方式与左侧相同，此处不再赘述。

第二、如图7所示：平行构型

若左、右侧的第一液压组件100和第二液压组件200的活塞的运动方向相同、运动量相同。以第一液压组件100为例，在第一活塞105处于压缩行程时，根据小孔节流原理，液压油流经第一外置压缩阻尼阀121、第二外置压缩阻尼阀221和第一外置阻尼阀321。上述第一外置压缩阻尼阀121、第二外置压缩阻尼阀221和第一外置阻尼阀321均为如图3所示的阻尼阀阀系组件400，其中包括阻尼特性可控的可控阻尼件404。因此，当油液流经此阀系后，阻尼阀可以产生可控式阻尼作用。可控阻尼件404根据如图5所述的减振控制方法改变通流面积。最终，第一液压组件100产生可控式阻尼力，抑制两端衬套连接处之间的相对运动，将振动机械能转化为热能耗散。

在第一活塞105处于拉伸行程时，减振系统工作原理与上述第一活塞105处于压缩行程时相同，此处不再赘述。

减振系统右侧的第二液压组件200的工作方式与左侧相同，此处不再赘述。

若左、右侧的第一液压组件100和第二液压组件200的活塞的运动方向相反、运动量相同。在第一活塞105处于压缩行程、第二活塞205处于拉伸行程时，根据小孔节流原理，液压油流经第一外置压缩阻尼阀121、第二外置压缩阻尼阀221、第一外置拉伸阻尼阀122和第二外置拉伸阻尼阀222。上述第一外置压缩阻尼阀121、第二外置压缩阻尼阀221、第一外置拉伸阻尼阀122和第二外置拉伸阻尼阀222均为如图3所示的阻尼阀阀系组件400，其中包括阻尼特性可控的可控阻尼件404。因此，当油液流经此阀系后，阻尼阀可以产生可控式阻尼作用。可控阻尼件404根据如图5所示的减振控制方法改变通流面积。最终，左、右侧第一液压组件100和第二液压组件200产生可控阻尼力，从而抑制两端衬套连接处之间的相对运动，将振动机械能转化为热能耗散。

在第一活塞105处于拉伸行程、第二活塞205处于压缩行程时，减振系统工作原理与上述第一活塞105处于压缩行程、第二活塞205处于拉伸行程时相同，此处不再赘述。

第三、如图8所示：交叉构型

若左、右侧的第一液压组件100和第二液压组件200的活塞的运动方向相同、运动量相同。以第一液压组件100为例，在第一活塞105处于压缩行程时，根据小孔节流原理，液压油流经第一外置压缩阻尼阀121和第一外置拉伸阻尼阀122。上述第一外置压缩阻尼阀121和第一外置拉伸阻尼阀122均为如图3所示的阻尼阀阀系组件400，其中包括阻尼特性可控的可控阻尼件404。因此，当油液流经此阀系后，阻尼阀可以产生可控式阻尼作用。可控阻尼件404根据如图5所示的减振控制方法改变通流面积。最终，第一液压组件100产生可控阻尼力，从而抑制两端衬套连接处之间的相对运动，将振动机械能转化为热能耗散。

在第一活塞105处于拉伸行程时，减振系统工作原理与上述第一活塞105处于压缩行程时相同，此处不再赘述。

减振系统右侧的第二液压组件200的工作方式与左侧相同，此处不再赘述。

若左、右侧的第一液压组件100和第二液压组件200的活塞的运动方向相反、运动量相同。在第一活塞105处于压缩行程、第二活塞205处于拉伸行程时，根据小孔节流原理，液压油流经第一外置压缩阻尼阀121、第二外置拉伸阻尼阀222和第一外置阻尼阀321。上述第一外置压缩阻尼阀121、第二外置拉伸阻尼阀222和第一外置阻尼阀321均为如图3所示的阻尼阀阀系组件400，其中包括阻尼特性可控的可控阻尼件404。因此，当油液流经此阀系后，阻尼阀可以产生可控式阻尼作用。可控阻尼件404根据如图5所示的减振控制方法改变通流面积。最终，左、右侧第一液压组件100和第二液压组件200产生阻尼力，从而抑制两端衬套连接处之间的相对运动，将振动机械能转化为热能耗散。

在第一活塞105处于拉伸行程、第二活塞205处于压缩行程时，减振系统工作原理与上述第一活塞105处于压缩行程、第二活塞205处于拉伸行程时相同，此处不再赘述。

实施例3

本实施例可以是对上述实施例的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。

在本发明中，第一外置压缩阻尼阀121、第二外置压缩阻尼阀221、第一外置拉伸阻尼阀122、第二外置拉伸阻尼阀222、第一外置阻尼阀321和第二外置阻尼阀322均为阻尼阀阀系组件400，其结构相同或近似。第一外置阻尼阀321通过第一油管331与换向阀350连通，第二外置阻尼阀322通过第二油管332与换向阀350连通。

如图2所示，本发明的阻尼阀阀系组件400包括第一止回阀401、第二止回阀402和常通阻尼件403。第一止回阀401、第二止回阀402和常通阻尼件403分别并联设置。优选地，第一止回阀401和第二止回阀402的导通方向相反。如图2所示，流体能够从上至下流动。优选地，第一止回阀401和第二止回阀402共同连接至某一储存有流体的腔室。在本发明中，该流体能够是液压油，该腔室能够是第一液压组件100和/或第二液压组件200的腔室。本发明的阻尼阀阀系组件400能够提供减振系统所需的基础阻尼力。第二止回阀402按照使得流体流向换向阀350的方式设置以避免阻尼阀阀系组件400提供的阻尼力增量过大。优选地，在常通阻尼件403的两端压差达到第二止回阀402的导通压力的情况下，第二止回阀402从闭合状态切换至导通状态以对阻尼阀阀系组件400进行卸荷，从而使得减振系统的阻尼力处于相对稳定。上述相对稳定是指阻尼阀阀系组件400所提供的阻尼力保持稳定，即，阻尼力增量减小并且在限定范围波动。在本发明中，相对稳定并非是阻尼力不变，而是增量趋近于不变。

下面对阻尼阀阀系组件400的工作原理进行详细介绍。

如图2所示，当某一腔室的流体在压力作用下流向阻尼阀阀系组件400时，流体在图2中由上至下流动。流体仅能通过常通阻尼件403和/或第二止回阀402流动。在流体流动速度较小，即流体压力较小的情况下，常通阻尼件403的两端压力未达到第二止回阀402的导通压力，流体仅从常通阻尼件403流动。根据小孔节流原理，常通阻尼件403产生基础阻尼力以抑制流体流动。在流体流动速度较大，即流体压力较大的情况下，常通阻尼件403的两端压力达到第二止回阀402的导通压力，流体从常通阻尼件403和第二止回阀402流动。根据小孔节流原理，常通阻尼件403和第二止回阀402产生基础阻尼力以抑制流体流动。在该情况下，即使流体的流速或压力再次增加，阻尼阀阀系组件400所提供的阻尼力也不会显著增加，而会保持相对稳定。其原因在于：由于第二止回阀402的导通，流体被分流至第二止回阀402，阻尼阀阀系组件400进入卸荷状态，阻尼力不会出现显著变化。

本发明的阻尼阀阀系组件400具有单向节流作用或双向节流作用。阻尼阀阀系组件400包括但不限于阻尼特性机械可调型、电控可调型、开关可调型以及不可调型。阻尼阀阀系组件400可集成于第一液压组件100和/或第二液压组件200的本体，也可以内置于阀块后再与第一液压组件100和/或第二液压组件200连接。

实施例4

本实施例可以是对上述实施例的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。

如图3所示，本发明还提供一种用于轨道车辆的减振系统工作于半主动模式下的阻尼阀阀系组件400，其包括第一止回阀401、第二止回阀402、常通阻尼件403和可控阻尼件404。可控阻尼件404按照状态可变的方式改变阻尼阀阀系组件400提供的阻尼力。可控阻尼件404的调节方式包括但不限于机械式调节、开关式调节和电控式调节。可控阻尼件404的数量不限于一个。优选地，若干个可控阻尼件404以从导通变化为闭合的方式增加阻尼阀阀系组件400提供的阻尼力，或若干可控阻尼件404以从闭合变化为导通的方式减小阻尼阀阀系组件400提供的阻尼力。

本发明的阻尼阀阀系组件400可选类型多样，阻尼阀其阻尼特性可选择地能控或不能控。优选将阻尼阀阀系组件400外置于液压作动器的工作缸，提高了拆装维护和阻尼特性调教效率，增强了阀系散热性，延长了阀系使用寿命。针对轨道车辆行驶时的特殊工况需求，本发明的可控阻尼件404可以接收控制器362发送的控制信号，实现液压作动器拉伸、压缩阻尼力独立调节。

优选地，系统还包括第一蓄能器341和第二蓄能器342。第一蓄能器341和第二蓄能器342能够以充入气体的方式限制流体的流动。在本发明中，第一蓄能器341和第二蓄能器342能够是弹簧式或充气式。充气式蓄能器包括隔膜式和活塞式。第一蓄能器341和第二蓄能器342的安装方式可以分为正向安装与反向安装。正向安装特指蓄能器油腔与油管连通。反向安装特指蓄能器气腔或弹簧腔与油管连通。优选地，第一蓄能器341和第二蓄能器342包括但不限于刚度特性机械可调型、电控可调型、开关可调型以及不可调型。优选地，蓄能器可以作为储油和补油容器，也可以作为刚度部件为减振系统提供非线性刚度力。

本发明的第一蓄能器341和第二蓄能器342的选用避免了液压油和气体直接混合，保证了液压作动器活塞在高速运动下的输出力稳定，并且不同于内置气囊式减振器，本发明提出的外置式蓄能器，其内置气室的预充压力方便调节、蓄能器易于检修与更换，与空气接触有利于自身散热，增加使用寿命。本发明的第一蓄能器341和第二蓄能器342还能够充当外置气囊，相比于单循环减振器基本消除了油气混合后带来的起泡现象、油液噪声、阻尼力的空程和不连续问题。相比于被动双循环减振器使用内置气囊，本发明外置的蓄能器预充压力方便调节、易于检修与更换，与空气接触有利于自身散热，更具可靠性。

优选地，减振系统还包括溢流阀。溢流阀与第一液压组件100和/或第二液压组件200的压缩腔室和拉伸腔室连通。优选地，溢流阀包括但不限于机械式、电控式、液动式和气动式。

实施例5

本实施例可以是对上述实施例的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。

优选地，第一液压组件100和第二液压组件200能够是双活塞杆液压缸(即液压作动器)。第一液压组件100和第二液压组件200包括但不限于单循环减振器、双循环减振器、单活塞杆液压缸、双活塞杆液压缸。本发明的第一液压组件100和第二液压组件200可选类型多样，活塞可选择性安装或不安装阀系。优选双出杆液压缸作为阻尼力输出执行器时，从根本上解决了由于被动油压减振器活塞和活塞杆面积差造成的拉伸力与压缩力对称性差问题，而且不会因为活塞杆直径变化导致阻尼力非对称性加剧。

如图1所示，优选地，第一液压组件100包括第一压缩腔室101、第一拉伸腔室102和第一活塞105。第一活塞105将第一压缩腔室101和第一拉伸腔室102隔开，并且在第一压缩腔室101和第一拉伸腔室102之间进行往复运动。第一活塞105上设置有贯穿第一压缩腔室101和第一拉伸腔室102的第一活塞杆104。优选地，第一液压组件100还包括第一空腔103。第一空腔103与第一压缩腔室101相邻，并且第一活塞杆104伸入第一空腔103中。第一压缩腔室101和第一外置压缩阻尼阀121连通。第一外置压缩阻尼阀121经过第一压缩油管131与换向阀350连通。第一拉伸腔室102和第一外置拉伸阻尼阀122连通。第一外置拉伸阻尼阀122经过第一拉伸油管132与换向阀350连通。

优选地，第一压缩腔室101和第一拉伸腔室102与第一活塞杆104的接触位置设置有第一导向座107。该第一导向座107处还设置有油封。优选地，两个第一导向座107分别设置于第一压缩腔室101和第一拉伸腔室102内，并且与第一活塞杆104接触。第一导向座107用于防止第一活塞杆104的往复运动出现直径或缝隙或姿态的变化，使得第一活塞杆104在长时间的工作中，不会出现例如直径变化等意外事故，避免阻尼力的非对称性加剧。优选地，两个第一油封106分别设置于第一压缩腔室101和第一拉伸腔室102与第一活塞杆104的接触位置。

本发明的第一油封106用于保障第一压缩腔室101和第一拉伸腔室102内的油液不出现泄漏，并且用于防止外部杂质侵入第一压缩腔室101和第一拉伸腔室102。优选地，第一空腔103远离第一压缩腔室101的一侧设置有第一吊耳110。第一吊耳110上安装有第一衬套109。第一活塞杆104在远离第一空腔103的一侧设置有用于防止粉尘进入的第一防尘罩108。优选地，第一液压组件100和第一活塞杆104分别通过第一吊耳110内的第一衬套109与两端刚体固连。各腔室通过油管接连或与第二液压组件200的工作腔室接连。

本发明的减振系统所用油管包括但不限于橡胶软管和金属硬管，并且管路中可以布置排气单向阀，用于系统打压时排气。本发明的第一衬套109包括但不限于橡胶式衬套、磁流变式衬套、内置油道式橡胶衬套，并且具有可变刚度特性。本发明的第一液压组件100两端连接的第一衬套109刚度可变，改善了减振系统刚度特性。本发明的第一防尘罩108用于避免灰尘、泥土进入减振系统内，从而延长减振系统的使用寿命。同时，本发明的第一防尘罩108也对第一空腔103起到保护作用，保护内部的油液介质不流出，保护减振系统不被灰尘覆盖。

优选地，第二液压组件200包括第二压缩腔室201、第二拉伸腔室202、第二空腔203、第二活塞杆204、第二活塞205、第二油封206、第二导向座207、第二防尘罩208、第二衬套209以及第二吊耳210。第二压缩腔室201和第二外置压缩阻尼阀221连通。第二外置压缩阻尼阀221经过第二压缩油管231与换向阀350连通。第二拉伸腔室202和第二外置拉伸阻尼阀222连通。第二外置拉伸阻尼阀222经过第二拉伸油管232与换向阀350连通。第二液压组件200的结构与第一液压组件100的结构相同，在此不作赘述。

本发明的减振系统可以实现油压Poil＞1bar，也可以实现液压组件初始输出力F＝0。这将避免压缩腔室和拉伸腔室内的最低压力出现低于1bar、甚至出现真空、阻尼力缺失等不利情况。本发明的第一液压组件100和第二液压组件200安装简单灵活，第一液压组件100和第二液压组件200安装角度不会影响到减振系统的减振性能。相比于现有的抗蛇行减振器安装时必须保证压缩阀座上的进出油口朝下设置的方式，本发明的第一液压组件100和第二液压组件200允许更小的安装角度，进一步提高轨道车辆的临界速度。

实施例6

本实施例是对上述实施例的进一步改进，重复的内容不再赘述。

下文所述实施例6～实施例10均为本发明提出的一种用于轨道车辆的减振系统在轨道车辆上的具体应用阐述。本专业领域人员应当明确，所有实施例中所用的减振系统之组成和功用从本质上和原理上相同。因此，重复内容在下述实施例中不再赘述。

如图9所示，本实施例的减振系统可以用于替换轨道车辆原有的一系悬挂系统中的垂向减振器，用于控制轮对与转向架间的垂向相对运动。图9所示的第一液压组件100和第二液压组件200两端分别与转向架构架和轮对沿车辆运行方向垂向固连，反转安装亦可。本实施例中，减振系统同样可以根据如图5所述的减振控制方法，凭借如图4所示的换向阀350切换至减振器构型(如图6所示)、平行构型(如图7所示)和交叉构型(如图8所示)。当减振系统工作在被动模式下，其所用阻尼阀可以是如图2所示的阻尼阀阀系组件400；当减振系统工作在半主动模式下，所用阻尼阀是如图3所示的阻尼阀阀系组件400。

相比于原车一系悬挂系统使用的阻尼和刚度特性不可调控型垂向减振器，本实施例所述减振系统具有可控阻尼和可控刚度特性，将显著改善轮轨接触关系、轮对和构架间的振动传递关系，提高车辆动力学性能。

实施例7

本实施例是对上述实施例的进一步改进，重复的内容不再赘述。

如图10所示，本实施例减振系统可以用于替换或附加于轨道车辆原有的轮对定位装置，用于控制轮对与转向架间的纵向相对运动。当本实施例减振系统替换轮对定位装置时，可以根据如图5所述的减振控制方法提供可变阻尼力、可变刚度力；当本实施例减振系统用作轮对定位装置附加减振装置时，可以根据如图5所述的减振控制方法提供额外的可变阻尼力、可变刚度力。

图10所示的第一液压组件100和第二液压组件200两端分别与转向架构架和轮对沿车辆运行方向纵向固连，反转安装亦可。相比于原车一系悬挂系统使用的阻尼和刚度特性不可调控型轮对定位装置，本实施例所述减振系统具有可控阻尼和可控刚度特性，将显著提高构架对轮对运动的约束能力、改善轮轨接触关系，提高车辆动力学性能。

实施例8

本实施例是对上述实施例的进一步改进，重复的内容不再赘述。

如图11所示，本实施例减振系统可以用于替换或部分替换轨道车辆原有的二系悬挂中的垂向减振器、抗侧滚扭杆。当本实施例减振系统替换二系原车垂向减振器时，可以根据如图5所述的减振控制方法提供可变阻尼力、可变刚度力；当本实施例减振系统替换原车抗侧滚扭杆时，可以根据如图5所述的减振控制方法提供可变阻尼力、可变刚度力；当本实施例减振系统替换原车垂向减振器和抗侧滚扭杆时，可以根据如图5所述的减振控制方法同时提供可变阻尼力、可变刚度力。

图11所示的第一液压组件100和第二液压组件200两端分别与车体和转向架构架沿车辆运行方向垂向固连，反转安装亦可。相比于原车二系悬挂系统使用的阻尼和刚度特性不可调控型垂向减振器，本实施例所述减振系统具有可控阻尼和可控刚度特性，将显著改善转向架构架和车体间的振动传递关系，提高车辆动力学性能。

实施例9

本实施例是对上述实施例的进一步改进，重复的内容不再赘述。

如图12所示，本实施例减振系统可以用于替换或部分替换轨道车辆原有的二系悬挂中的抗蛇行减振器。当本实施例减振系统替换二系原车垂向减振器时，可以根据如图5所述的减振控制方法提供可变阻尼力、可变刚度力；当本实施例减振系统用作原有的二系悬挂中的抗蛇行减振器附加减振装置时，可以根据如图5所述的减振控制方法提供额外的可变阻尼力、可变刚度力。

图12所示的第一液压组件100和第二液压组件200两端分别与转向架构架和车体沿车辆运行方向纵向固连，反转安装亦可。相比于原车二系悬挂系统使用的阻尼和刚度特性不可调控型抗蛇行减振器，本实施例所述减振系统具有可控阻尼和可控刚度特性，将显著改善转向架构架和车体间的振动传递关系，提高车辆动力学性能。

实施例10

本实施例是对上述实施例的进一步改进，重复的内容不再赘述。

如图13所示，本实施例减振系统可以用于替换轨道车辆相邻或相近车体间的车间减振器。当本实施例减振系统替换原车的车间减振器时，可以根据如图5所述的减振控制方法提供可变阻尼力、可变刚度力。图13所示的第一液压组件100和第二液压组件200两端分别与车体和车体沿车辆运行方向纵向固连，反转安装亦可。相比于原车使用的阻尼和刚度特性不可调控型车间减振器，本实施例所述减振系统具有可控阻尼和可控刚度特性，将显著改善相邻或相近车体间的振动传递关系，提高车辆动力学性能。

在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”“根据一个优选的实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (10)

1.一种用于轨道车辆的减振系统，其特征在于，包括第一液压组件(100)、第二液压组件(200)和换向阀(350)，所述换向阀(350)与所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)的工作腔室连通，其中，

在所述减振系统工作在被动模式或半主动模式的情况下，所述换向阀(350)以切换阀芯工作位置的方式改变所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)的工作腔室的接连方式，进而形成所述减振系统的至少三种工作构型。

2.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的减振系统，其特征在于，所述减振系统的工作构型包括减振器构型、平行构型或交叉构型。

3.根据权利要求1或2所述的用于轨道车辆的减振系统，其特征在于，所述换向阀(350)以将所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)之间的工作腔室断开的方式将所述减振系统切换至所述减振器构型，从而使得所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)独立运行。

4.根据权利要求1～3任一项所述的用于轨道车辆的减振系统，其特征在于，所述换向阀(350)以将所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)之间的工作腔室平行连通的方式将所述减振系统切换至所述平行构型，从而使得所述第一液压组件(100)的工作腔室中的流体和所述第二液压组件(200)的工作腔室中的流体汇流，或

所述第一液压组件(100)的工作腔室中的流体进入所述第二液压组件(200)的工作腔室中，或

所述第二液压组件(200)的工作腔室中的流体进入所述第一液压组件(100)的工作腔室中。

5.根据权利要求1～4任一项所述的用于轨道车辆的减振系统，其特征在于，所述换向阀(350)以将所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)之间的工作腔室交叉连通的方式将所述减振系统切换至所述交叉构型，从而使得所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)独立运行，或

所述第一液压组件(100)的工作腔室中的流体和所述第二液压组件(200)的工作腔室中的流体汇流。

6.根据权利要求1～5任一项所述的用于轨道车辆的减振系统，其特征在于，在所述减振系统处于所述平行构型或所述交叉构型的情况下，所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)的活塞的运动量相同、运动方向相同或相反，以将所述减振系统的振动机械能转化为热能耗散。

7.根据权利要求1～6任一项所述的用于轨道车辆的减振系统，其特征在于，所述系统还包括用于采集所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)工作状态的传感器(361)和用于控制所述换向阀(350)的控制器(362)，其中，

所述控制器(362)根据所述传感器(361)所采数据以及上一时段所发控制指令计算出轨道车辆的运行状态，并且基于所述轨道车辆的运行状态控制所述换向阀(350)切换阀芯工作位置，进而使所述减振系统工作于不同工作构型。

8.根据权利要求1～7任一项所述的用于轨道车辆的减振系统，其特征在于，所述系统还包括用于控制所述减振系统阻尼特性的阻尼阀阀系组件(400)，若干所述阻尼阀阀系组件(400)与所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)连通，其中，

所述控制器(362)按照改变所述第一液压组件(100)和/或所述第二液压组件(200)中的流体流经所述阻尼阀阀系组件(400)的通流面积的方式控制所述减振系统工作在所述被动模式或所述半主动模式。

9.一种用于轨道车辆的减振控制方法，其特征在于，所述方法包括：

将换向阀(350)与第一液压组件(100)和第二液压组件(200)的工作腔室连通；

在减振系统工作在被动模式或半主动模式的情况下，所述换向阀(350)以切换阀芯工作位置的方式改变所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)的工作腔室的接连方式，进而形成所述减振系统的至少三种工作构型。

10.根据权利要求9所述的用于轨道车辆的减振控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述减振系统处于平行构型或交叉构型的情况下，所述第一液压组件(100)和所述第二液压组件(200)的活塞的运动量相同、运动方向相同或相反，以将所述减振系统的振动机械能转化为热能耗散。