[发明专利]一种空轨列车主动控制车厢车端的铰接减振方法及装置

说明书

本发明公开了一种空轨列车主动控制车厢车端的铰接减振方法及装置，包括设置在铰接结构中的车间减振器和备用减振器，所述车间减振器水平斜向设置在相邻两节车厢之间，为铰接结构中连接相邻两节车厢的唯一连接件；在车间减振器上设置有电磁比例溢流阀一和压力传感器一，电磁比例溢流阀一受控制系统控制。本发明的优点是：列车运行过程中，不论处于何种工况，铰接结构中的减振器都能提供最适合该工况的减振阻尼参数，使得车厢与车厢之间在遭遇横向和纵向加速度幅值激增时总是处于最佳的相互协调状态，同时能够有效抑制高速振动和激振；在车间减振器失效时，纵向减振器能及时承担铰接结构的减振使命。

技术领域

本发明涉及车端连接减振装置，具体设计一种空轨列车主动控制车厢车端的铰接减振方法及装置，属于轨道交通技术领域。

背景技术

城市空中轨道列车（或称悬挂式轨道列车），以其占地少，投资小，建设快，线路选择灵活，不争地面道路资源等优势而越来越受到一些城市的关注，势将成为未来城市交通体系中一个颇为重要的组成部分。

空中轨道列车运行的纵向、横向控制完全依赖于其上部悬挂的空中轨道，因其车厢下部悬空没有支撑而无法获得来自下部的纵向、横向控制。空中轨道列车的车厢与车厢之间主要通过设在结合部上部的车钩来实施牵引连接，而结合部下部的车厢与车厢之间则只能通过铰接方式连接，除了用于辅助传递车厢与车厢之间的纵向作用力，更重要的是用于车厢与车厢之间互相进行横向力的控制，这是空中轨道列车的一个重要特征。

除了上述特征，城市空中轨道列车另一个重要特征是受城市地面建筑、地形及人流量大小的不同分布的影响与限制，其轨道曲线多且曲线半径小，即我们常说的弯多弯急。这对于如上所述的列车下部悬空没有支撑而无法获得来自下部的纵向、横向控制空中轨道列车来说，显然面临着非同一般的技术与运行控制方面的挑战。

我们能够理解的是，在运行控制方面，不得不采取限制速度和载客量来应对，如最高时速不超65公里，旅行时速30公里左右（介于地铁与地面公交的旅行时速之间）。

而技术方面，主要是努力做好车厢下部与车厢下部之间相互控制，尤其是车辆由直线进入曲线、由大半径曲线进入小半径曲线运动、竖曲线运动和由轨道不平顺及受横向侧风等环境影响引起的平稳性控制。

空中轨道列车在由直线进入曲线、由大半径曲线进入小半径曲线及竖曲线运行时车体横向和纵向加速度幅值较大，车辆高速振动和激振明显，目前使用单一阻尼特性减振器的铰接结构难以适应轨道曲线变化频繁，曲率变化大的线路状况。为了在最大程度保证车辆安全运行的同时，通过改善铰接结构的减振适应性，使车厢与车厢之间能在横向和纵向加速幅值上变得更加协调，并通过改善铰接结构的减振适应性尽可能的抑制或消弭产生的高速振动和激振。为实现这一目标，业内也进行了不懈的努力。

申请号为201610384861.3、200920015085.5的专利，主要描述一种由两个安装座连接中间刚性杆体的铰接装置。其主要适用于地面轻轨列车，两安装座结构适用于较窄的车体间距；刚性的中间杆体限制车体横向位移，允许俯仰运动，与固定铰接一起作用限制车体侧滚，起抗侧滚作用；但是对车辆过曲线运行能力有一定限制，且不能提供横向和纵向阻尼，对车辆过曲线道路稳定性差，尤其小半径道路曲线和悬挂车横向激振工况等，所以该3项技术具有一定局限性。

JP2007253679A专利，在上3项技术基础上做出了车间减振器技术更改，放开车体间横向位移，同时提供一定的横向阻尼力，所以与固定铰接装置共同作用情况下靠车间减振器来实现激振衰减和抗侧滚作用。但是JP2007253679A专利仅把两安装座的中间刚性杆体替换为减振器，过载保护功能不全，存在侧倾、减振器油缸失效等风险；该种装置仅适用于一般低地板有轨电车，而且只能承受较小的横向力，不能承受纵向力，极限运动位置和载荷有一定限制性；单一阻尼对车辆出现的纵向低频振动和横向激振不能兼顾，且达不到最优效果。

综上，现有铰接结构存在的缺陷可归结为：