[发明专利]一种磁流变弹性体半主动式动力吸振器及选型安装方法

说明书

一种磁流变弹性体半主动式动力吸振器及选型安装方法，多层上下平行配置的十字形横梁通过贯穿“十”字梁臂四个端部的四根立式布置的垂向导磁杆悬置固定在位于轨道车辆底部的底架基座下方；多层开槽振子和十字形横梁之间形成相互间隔的多层叠加结构，十字形横梁中心开设竖直的安装通孔，安装通孔和多层开槽振子的连接轴之间设有环形的磁流变弹性体，多层开槽振子能够沿安装通孔轴向相对底架基座上下振动；十字形横梁的梁臂上开设绕线槽，绕线槽内缠绕励磁线圈；本装置的吸振效果好，耗能少，构造简单紧凑，易于安装，安全可靠性高，对轨道车辆车下剩余空间利用合理，能够对由于轨道不平顺产生异常振动问题的轨道车辆车体进行垂向上的宽频减振。

技术领域

本发明轨道车辆减振吸振领域，尤其涉及一种磁流变弹性体半主动式动力吸振器及其选型安装方法。

背景技术

轨道车辆运行时，轨道不平顺产生的轮轨振动经过一系和二系悬挂系统传递至车体，降低车辆运行品质的同时，还对旅客乘坐舒适度造成一定影响。动力吸振器由于具有结构简单、减振效果好的优点，已成为降低车体振动、提高旅客乘坐舒适度的有效手段之一。

动力吸振器一般分为被动式、主动式和半主动式三种：被动式吸振器结构简单，参数不可调节，只可以针对单一固定的激振频率起到良好的减振作用，因此不适合用于频率变化较大，即振动频带较宽的场合；主动式吸振器减振频带宽，其工作原理是利用外部能源使吸振器在目标减振物振动瞬时施加控制力，以迅速衰减振动，但是其具有结构复杂、控制精度要求高、耗能大、稳定性差等缺点；半主动式吸振器通过较低的能耗动态改变吸振器的刚度等参数，从而使有效吸振频率与目标减振物的外界激励频率始终满足协调关系，不仅拓宽了吸振器的减振频带，而且吸振效果接近主动式的吸振效果，并且，与主动式吸振器相比具有所需的控制能量小、易于实现等特点。半主动吸振器的参数变化可以通过机械结构的变化或智能材料实现，磁流变弹性体是智能材料的一个新分支，当磁流变弹性体受到磁场作用时，弹性体中的铁磁颗粒磁化后产生相互作用力，使其剪切模量可根据磁场强度的改变而改变，从而达到动态调节吸振器刚度的目的。

目前大多数动力吸振器属于被动式，申请号为201510078101.5的发明专利申请中公开了一种质量减振器，其中质量惯性块作为吸振器振子，吸振橡胶体起到弹簧阻尼连接的作用，并设有限位孔及缓冲橡胶起到对吸振器的缓冲限位装置，该吸振器结构简单、可靠性高，但是吸振频率单一，并不能有效解决轨道车辆车体垂向振动的问题，因为轨道车辆运行时，所受的激振频段宽，其中城轨车辆载客量、速度变化频繁，更加拓宽了车体振动频段。

属于半主动式的动力吸振器专利也较多，申请号为201510155428.8的发明专利申请中公开了一种多自由度动力吸振器，能够通过螺纹调节质量块与质量块之间的距离，从而改变吸振器的固有频率，对主振系进行多自由度减振，但是螺纹调节的方法属于半主动减振方法中的机械调频，频率变化慢，难以满足载客量、速度、轨道不平顺激励频率变化频繁的城轨车辆；申请号为200510094882.3的发明专利申请中公开了一种磁流变弹性体移频式吸振器及安装方法，能够通过调节线圈电压改变磁流变弹性体的刚度，从而使吸振器的振动频率发生变化，起到宽频减振的作用，由于该装置中振子与附加部件(铁芯、套筒、线圈等)之间采用上下结构，考虑到轨道车辆车体质量大，为保证减振效果，吸振器的振子的质量也要大，但是当振子质量变大时，因为轨道车辆车下空间有限，以及受到吸振器上下结构的约束，导致吸振器高度变大，缺乏对车下布局的合理性的同时，还影响城轨车辆运行安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种轨道车辆的磁流变弹性体半主动式动力吸振器及选型安装方法，吸振效果好，耗能少，克服了被动式动力吸振器减振频带过窄，能够对由于轨道不平顺产生异常振动问题的轨道车辆车体进行垂向上的宽频减振；克服了主动式动力吸振器结构复杂、制造成本高、耗能大的缺点，构造简单紧凑，易于安装，安全可靠性高，对轨道车辆车下剩余空间利用合理，利于布置在轨道车辆底部，不会影响城轨车辆运行的安全性。

本发明是通过以下技术方案实现的：