通过控制空气弹簧的衰减降低车辆垂向振动

近年来在铁道车辆上,作为车体支承装置的二系弹簧悬挂,基本上是采用空气弹簧的方式。这种方式是通过空气弹簧本体及与之连通的辅助空气腔中的空气,实现柔软的弹簧特性。在连接空气弹簧气囊与辅助空气腔的空气通路上,设置固定节流阀,来控制弹簧的衰减,可以提供良好的乘坐舒适度。不过,由空气弹簧与车体组成的系统,其固有振动频率多数情形下处于1Hz附近,为了进一步提高垂向舒适度,要求降低该低频振动。     

胶轮导轨电车整车结构形式研究

在现有胶轮导轨电车的整车结构形式的基础上,提出一种新型M+T+M的3模块编组形式,并对空气弹簧数量对车体与走行部位置变化影响、减振器影响、轴桥铰接方式进行研究。计算结果表明:2个空气弹簧的支撑模式在出曲线时的波动幅值及收敛时间上高于4个空气弹簧的支撑模式;通过在车体与走行部之间添加减振器能够较好地降低2个空气弹簧支撑模式下的波动幅值和收敛时间;在使用4个空气弹簧时两轴桥通过转动铰连接表现出较好性能,当使用2个空气弹簧时使用固定铰连接性能更佳。     

新时速X2000电动车组拖车转向架(续完)

空气弹簧由车底架上的供风管经高度调整阀供风，在车底架上每个空气弹簧的相应位置各安装有一个容积为40L的空气弹簧风缸。随着车体载重量的变化，高度调整阀能够控制空气弹簧内压力空气的充排，使空气弹簧始终保持在设定的高度。在车体枕梁上的空气弹簧安装接口上设有O形密封圈安装座。     

列车混合摆式系统控制的方法

为进一步提高铁路车辆在既有窄轨上的运行速度，JR北海道公司采用摆动梁与空气弹簧倾角互相协凋的方式，研发了一种新的混合摆式系统，该系统可降低轮重的损耗，且不会因倾角比传统摆动梁的倾角大而引起车体横向位移。JR北海道公司与日本川崎重工联合研发了采用空气弹簧高度控制方式实现的车体倾摆控制方法，并将其应用于新的混合摆式系统中。该方法是，当列车在曲线上运行时，采用一系统升高外轨侧空气弹簧的高度，使车体向顶部倾摆。     

日本研究提高既有线曲线通过速度的倾斜转向架

日本铁道综合研究所开发用于提高列车通过既有线曲线速度的新技术，如车体倾斜技术和操舵转向架技术。列车提速时由于受到制动距离的制约，通过曲线时减小速度的改变量，可以提高运行速度，同时改善舒适度、抑制轨道不平顺及轮轨磨耗对轨道和车辆的影响。在摆式车体与转向架间左右两侧安装空气弹簧，可使车体倾斜，由于限制了空气弹簧的压缩，车体最大倾斜角为2°。     

基于空簧气动响应的高速列车交会动力学分析

空气弹簧的动态特性受其内部压力影响较大,为了更深入地分析动车组高速交会时的运行安全性,需要考虑空气弹簧在交会流场下的气动响应。将空气弹簧的气动流体力学模型与某型动车组的整车动力学模型相结合,以列车交会气动流场压力的时间历程作为空气弹簧与车体的外部激励,分析了动车组以不同车速交会时的动力学特性。研究结果表明,交会车速越高,空气弹簧的内压波动幅度越大;会车中车体的垂向平稳性优于横向平稳性;轮轨垂向力与轮重减载率受会车流场的影响较小,在会车时有较大的安全余量;当两车以450km／h车速交会时,空气弹簧内压波动可达30．78％,且轮轴横向力与脱轨系数会在车头鼻端通过观测点的瞬间超过安全限制,影响列车的运行安全性。     

高跨立体有轨电车的结构设计方案和动力学性能

高跨立体有轨电车是一种新型的轨道交通车辆,它运行在小汽车之上、高架桥和立交之下的道路空间,车体下部可让小汽车通行.给出了高跨立体有轨电车的一种实现方案:走行部采用独立车轮轮座结构,车体支撑在4个向内倾斜的走行部之上,车体的重心远低于空气弹簧的支撑面高度,形成被动摆结构;在走行部和车体之间设置横向拉杆以增加了结构的抗侧倾性能.建立了高跨立体有轨电车的动力学模型,仿真分析了立体有轨电车的曲线通过性能和运行平稳性.仿真结果表明:高跨立体有轨电车具有良好的曲线通过性和运行平稳性,其结构设计方案可行.     

降低车体垂向振动的装置

为大幅度提高铁道车辆垂向振动舒适度，日本铁道综合技术研究所利用轴减振器与空气弹簧（节流控制阀内置型空气弹簧）的阻尼控制，开发出一种新装置，用于降低车体的一阶弯曲模式与刚体模式的振动。试制的装置装备将用于新干线的车辆上，该装置在车辆试验台上进行激振试验，确认其减振效果。根据该实验结果，制作出可供装车并可运行的装置如图1所示，将其装备在新干线车辆上，实施现车运行试验。     

空气弹簧在运用中出现的问题与应急措施

25K型提速客车转向架的摇枕弹簧装置与普通客车有着本质区别.它采用空气弹簧装置替代了传统的钢圆簧装置,并把高度调整阀作为空气弹簧的控制部件,使车体在任何载荷下的高度保持不变.空气弹簧具有优良的弹性,是提速客车转向架的一个关键部件,其性能的好坏直接关系到车辆的运行平稳性和舒适性,而且影响车辆的运行安全性.     

车体与转向架连接要素的合理化——改善乘坐舒适度

在讨论包括车体弯曲振动在内的上下振动对乘坐舒适度影响问题时，不仅要考虑通过空气弹簧产生的车体上下振动，还必须考虑通过摇枕、单联接杆、心盘座等介于车体与转向架之间连接要素产生的车体振动。另外，为改善乘坐舒适度，力求使车体与转向架系统各特性值的合理化是至关重要的。     

货车装载工况对车辆通过小半径曲线时的垂向平稳性影响

将货物、车体和摇枕作为1个系统,基于弹簧悬挂装置垂向受力的变化,提出货车垂向平稳性评价指标。运用建立的货车在曲线上运行时的垂向平稳性模型,以C64k敞车为例,研究4种典型装载工况下重车重心高、货物重心横向和纵向偏移量与货车通过小半径曲线时垂向平稳性的关系。研究表明:用作用在每个弹簧悬挂装置的垂向载荷变化判定货车运行的垂向平稳性,可更直观描述货车装载工况对车辆垂向平稳性的影响;对货车的垂向平稳性影响以货物重心的纵向偏移量最大,而重车重心高度的影响最小;计算结果为确定合理的重车重心高度以及货物重心横、纵向偏移量的限制值提供了科学依据。     

空气弹簧式车体倾斜系统的开发

介绍了日本北海道铁路公司与川崎重工业公司共同开发的空气弹簧车体倾斜系统的结构原理及试验结果。该系统采用车载陀螺仪和加速度低度来检测曲线，使外轨侧空气弹簧膨胀，从而使车体向曲线内侧倾斜。在确保乘坐舒适性的条件下，可实现以基本速度+25km/h的速度通过半径600m以上的曲线。该系统被认为是适宜于今后高速机车车辆应用的低成本、高性能车体倾斜控制系统。     

利用与空气弹簧并联的油压减振器降低车体垂向振动

介绍了与空气弹簧并联的可变阻尼垂向振动减振器的车体减振控制系统的概况,以及运行试验结果。试验结果表明,采用该系统能够降低车体振动,提高乘坐舒适度。     

提速客制动技术（3）

11　储能制动 　　储能制动是一种古老的制动技术。储能制动顾名思义是将能量预先贮存起来，当需要制动时进行释放。储能制动目前多采用弹簧储能方式，故又称弹簧制动。早在1853年未发明空气制动机之前，库雷玛氏就发明了弹簧制动器，其方法是在车体后部的制动杠杆上装有螺旋弹簧，在列车开始运转之前，将制动杠杆上的弹簧压缩，制动时司机利用绳索释放弹簧能量，使闸瓦压在车轮上产生制动作用。     

空气弹簧在磁悬浮列车上的应用研究

八达岭旅游示范线磁悬浮列车空气弹簧选用美国Neway产品，经过试验比较，选择16个空气弹簧组成四大组，每组4个空气弹簧并联，保持一致的大气压，分别用4个高度调节阀控制悬挂，解决了车体高度调节不一致的问题，并从理论上分析了这种形式空气弹簧的特性，指出了使用要点。     

悬挂参数对悬挂式单轨车横向稳定性影响分析

研究目的:为分析悬挂式单轨车辆通过曲线时的横向稳定性问题,基于国内某型悬挂式单轨系统,采用多体动力学软件Universal Mechanism建立60自由度的车-线系统动力学模型,以车体和摇枕为主要研究对象,探索车辆横向偏角在不同减振装置参数下的变化特性。研究结论:(1)横/垂向减振器阻尼、空气弹簧水平/垂向阻尼参数的变化对悬挂式单轨车体和摇枕的横向晃动几乎没有抑制作用;(2)降低空气弹簧水平刚度有利于减缓车辆的横向晃动,而减小垂向刚度会进一步增大晃动的可能性;(3)若考虑在摇摆减振器处并联钢弹簧,其刚度的增加有利于减小车体和摇枕的最大横向偏角,而摇摆减振器阻尼的增大则侧重于减少车体和摇枕的振动周期数,因此应综合考虑摇摆减振器阻尼、刚度参数设计,以有效提升旅客舒适度体验;(4)本研究成果可为悬挂式单轨车辆悬挂参数优化及线路设计提供一定的参考。     

LV-3型高度阀常见故障原因分析及措施

25K型客车采用空气弹簧装置替代了传统的钢圆簧，高度阀作为控制部件，起着至关重要的作用。当车辆载荷发生变化时，高度阀根据载荷的增减，自动增减空气弹簧中的空气量，维持车体在不同载荷下都与轨面保持一定的高度，保证了前后车间的可靠连挂，减少了车辆通过曲线时车体的倾斜，保证了车辆的安全运行，也提高了乘客的舒适感。     

地铁车辆空气弹簧气压负载特性的分析与实验

针对目前地铁车辆称质量过程中检测的车辆质量与实际载质量存在较大误差的问题,通过对地铁车辆称质量过程进行分析,分别推导了空气弹簧的静态、动态气压-负载关系式,其中动态气压-负载曲线考虑了空气弹簧工作过程中的充、排气过程。以北京地铁大兴线4号线065车体为例,分别采用静态和动态气压-负载特性曲线对车体质量进行计算,通过与真实车体质量对比,表明本文推导的动态气压-负载特性曲线更加接近于实际情况,可以大幅减小地铁车辆称质量误差。     

货车旁承间隙对车辆动力学性能的影响

对货车车体相对于摇枕的侧滚运动进行几何简化,导出上旁承下端面位于心盘旋转点之上、之下和上旁承下端面与心盘旋转点位于相同垂向位置时,旁承的垂向位移与车体重心相对于摇枕横向位移的几何关系。在车辆动力学模型中引入侧滚回复力矩和等效摩擦半径,并对心盘进行力学简化。运用多体系统分析方法对货车动力学性能进行仿真。结果表明:侧滚回复力矩可以有效抑制车体由于轨道激励而产生的相对摇枕的侧滚运动;过小或过大的旁承间隙会使车辆的动力学性能恶化。当车体重心横向偏移量小于心盘半径时,车体重力将产生阻止车体侧滚的回复力矩;反之,车体重力产生的力矩将加速车体的侧滚。过小的旁承间隙会使车体上旁承和摇枕下旁承频繁接触,对车体产生较大的冲击;而过大的旁承间隙又使旁承在侧滚回复力矩不足时不能有效抑制车体的侧滚。     

铁道车辆转向架空气悬挂控制技术

介绍了当前铁道车辆转向架的有源悬挂空气弹簧车体倾斜技术和控制技术的开发现状.