[发明专利]一种连杆长度实时主动调节方法及主动抗侧滚扭杆系统

说明书

本发明涉及一种连杆长度实时主动调节方法：通过在连杆上加装主动调节装置，能够根据控制指令实时主动调节连杆长度。从而解决了传统连杆长度固定、无法调节的缺陷。本发明还涉及一种主动抗侧滚扭杆系统：包括：连杆、扭杆及支撑座，所述连杆上设置有滚珠丝杠机构，能够根据控制指令实时快速调节连杆长度，从而使扭杆产生扭转变形，进而向车体主动地提供抗侧滚力矩，以实现对车体侧滚角度的主动调节，有助于提高列车通过弯道时的速度和安全性，从而提高列车的运行速度。

技术领域

本发明属于轨道交通行业，具体涉及一种连杆长度实时主动调节方法及主动抗侧滚扭杆系统。

背景技术

当列车以高速转弯，车内的物件和乘客都会受到离心运动的影响，就会引致车上的物件和行李倾侧滑行，座位上的乘客亦会被压向一旁，而站着的乘客更可能失去平衡而跌倒，因此列车转弯需要降低车速，这就限制了列车运行速度、制约了线路运力。而采用摆式列车可以提高列车转弯速度，从而提高列车的运行速度。

按照车体倾斜方式的不同,可分为自然摆式和强制摆式两种。自然摆式又称为无源摆。车体由滚轮装置和高位空气弹簧支承, 当列车通过曲线时产生离心力, 使车体绕其摆心转动, 自然地向曲线内侧倾斜, 而没有外加动力。无源摆式车体倾斜角度可达到3°～5°,采用带控制的无源摆的角度可达3°～6°度，能提高常规列车曲线运行速度10%～20%。

强制摆式又称为有源摆。就是利用曲线检测装置、车载计算机控制装置和倾摆传动装置倾摆, 其倾摆角度最高可达到10°。有源摆式车体能提高常规列车曲线运行速度30%～35 %。但是采用改变转向架二次悬挂空气弹簧充气高度不同的模式实现的强制摆，最大角度为2度。提速幅度多为10%以内但是造价更低廉。

现阶段我国部分干线铁路和城市地下铁路运力趋于饱和，列车运行速度成为制约线路运力的关键影响因素。在不改变现有线路结构的基础之上，发展摆式列车成为提高列车曲线通过速度的有效途径。摆式列车倾摆机构有四摆杆式、滚动导轨式、抗侧滚扭杆式和空气弹簧式。其中抗侧滚扭杆式具有结构简单、改造难度低、造价成本低和易于维护的优点，成为今后发展的重点方向。

传统的抗侧滚扭杆装置由扭杆组件、连杆组件和支撑座组件构成，其中连杆组件的长度在车体运行过程中无法调节，车体侧滚时扭杆轴被动地发生扭转变形，进而向车体提供抗侧滚反力矩。主动抗侧滚扭杆装置能够在列车运行过程中根据线路条件自适应地调节连杆长度，进而使扭杆轴扭转变形，向车体主动地提供抗侧滚力矩，达到调节车体侧滚角的目的。因此，如何通过设计一种连杆长度可调的抗侧滚扭杆装置，成为了解决车体侧滚角度主动调节的关键。

经专利检索，与本发明有一定关系的专利主要有以下专利：

1、申请号为“201610597642 .3”、申请日为“2016.07.26”、公开号为“CN106184268B”、公开日为“2018.09.25”、名称为“一种主动控制抗侧滚方法”、申请人为“西南交通大学”的中国发明专利，该发明公开了一种轨道交通用的抗侧滚扭杆装置及主动控制抗侧滚方法。该发明公开了一种可以对车体侧滚角度主动控制调节的抗侧滚扭杆装置以及利用该装置实现主动控制抗侧滚的方法。与现有技术比较，该发明解决了抗侧滚扭杆对线路和天气等环境适应性差的问题，可以在不影响正常车辆动力学性能的前提下，通过作动器施加作用力，抑制车体的侧滚运动，并且该作动器可以根据车辆运行速度的不同快速做出反应，满足车辆系统对抗侧滚作用的需求，实现了抗侧滚作用力可调、作用时间可控的目标，进一步可以提高车辆在复杂环境下的运行速度。该专利只是一种对车体侧滚角度主动控制调节的原理及方法，没有涉及连杆长度实时主动调节的具体结构。