專利名稱：一種磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及磁懸浮車輛行走單元，尤其涉及磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)。
背景技術(shù)：
磁懸浮列車的線路軌道是由兩條具有確定截面和一定相對位置關(guān)系的F軌組成的空間曲面，線路軌道的中心線是一條空間曲線。磁懸浮軌道的平曲線段(即彎道)通常由兩段緩和曲線和中間的一段圓弧曲線組成，緩和曲線實現(xiàn)了直線與圓弧曲線之間的過渡。如圖7所示，在緩和曲線和圓弧曲線上，磁懸浮軌道外軌相對內(nèi)軌通常設(shè)計有一定的超高h(yuǎn)1、h2，即軌道截線與水平面之間有一定的橫坡角0。橫坡角的大小根據(jù)彎道的設(shè)計車速確定，彎道車速越高，彎道半徑越小，橫坡角越大。在緩和曲線上，橫坡角從0逐漸過渡到圓弧曲線上的橫坡角。因此，在緩和曲線上，一個行走單元跨度下的內(nèi)外軌始終不共面，不共面程度取決于緩和曲線段的橫坡角變化率。橫坡角變化率由緩和曲線的里程與圓弧曲線的橫坡角共同決定。橫坡角變化率越大，緩和曲線越急。目前中低速磁懸浮車輛行走單元一般由左、右兩個獨立的懸浮模塊構(gòu)成，兩個模塊再通過前后兩端安裝的防滾解耦機構(gòu)連接成一個行走單元。防滾解耦機構(gòu)由兩組防滾梁、兩根吊桿通過桿端關(guān)節(jié)軸承連接組成。磁懸浮車輛的行走單元必須能夠?qū)崿F(xiàn)落軌駐車和懸浮行進(jìn)的功能。無論是懸浮狀態(tài)還是落車狀態(tài)，由于懸浮模塊上的車體重量和懸浮力的作用，每個懸浮模塊相對F軌道都存在繞其側(cè)滾的運動趨勢，側(cè)滾時會改變懸浮模塊與軌道間的最小間隙，側(cè)滾較大時會導(dǎo)致懸浮模塊碰撞軌道，造成故障，甚至引發(fā)事故。因此連接左右懸浮模塊的防滾解耦機構(gòu)必須能夠約束模塊相對于F軌的側(cè)滾運動，即實現(xiàn)防滾功能。磁懸浮車輛沿軌道行進(jìn)時，電磁鐵必須跟蹤軌道。在通過緩和曲線時，由于左右軌道不共面，左右模塊必須通過能夠相對俯仰轉(zhuǎn)動，即實現(xiàn)解耦功能。為實現(xiàn)左、右懸浮模塊相對俯仰解耦，現(xiàn)有行走單元防滾解耦機構(gòu)前、后部的上、下防滾梁間的垂向距離必須改變(左右吊桿的受力方向相同)，顯然同等作用力下，垂向距離變化能力取決于吊桿的長度的變化能力；另一方面，為了約束懸浮模塊繞軌道的側(cè)滾運動，防滾解耦機構(gòu)須約束上、下防滾梁之間的垂向距離變化(左右吊桿的受力方向相反)，這與解耦的要求相矛盾?，F(xiàn)有行走單元的防滾解耦機構(gòu)在解決此矛盾時，采用了剛性防滾梁和彈性吊桿的結(jié)構(gòu)形式，因此犧牲部分防滾性能來實現(xiàn)解耦，從而造成懸浮模塊存在一定的側(cè)滾角度，這會減小懸浮模塊與軌道之間的最小間隙。為避免懸浮模塊與軌道發(fā)生碰撞，就需要增大懸浮模塊與軌道間的設(shè)計間隙。磁懸浮車輛的懸浮和牽引都是通過懸浮模塊上安裝的電磁鐵和牽引直線電機與軌道間的電磁力來實現(xiàn)的，間隙增大會降低懸浮和牽弓I效率，增大能耗。綜上所述，現(xiàn)有行走單元防滾解耦機構(gòu)存在以下不足:現(xiàn)有防滾解耦機構(gòu)的防滾能力和解耦能力是相互關(guān)聯(lián)、相互制約的，且在設(shè)計避免這種相互關(guān)聯(lián)、相互制約的作用過程中，采用了較為簡單的方式，即采用了剛性防滾梁和彈性吊桿的結(jié)構(gòu)形式。這導(dǎo)致設(shè)計時需要進(jìn)行一定折中，為滿足解耦能力必須犧牲一定的防滾能力而容許模塊有一定側(cè)滾角，進(jìn)而增大模塊與軌道之間的設(shè)計間隙，降低了懸浮和牽引效率，增大了能耗，同時列車承載能力也受到了限制。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種避免了防滾能力和解耦能力之間的相互影響、相互制約，顯著提高了防滾能力和解耦能力的磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，包括由上防滾梁和下防滾梁組成的防滾梁組，所述上防滾梁和下防滾梁之間連有至少一對液壓吊桿，所述液壓吊桿包括缸體、活塞和活塞桿，所述活塞桿與防滾梁組中的一件連接，所述缸體與防滾梁組中的另一件連接，所述活塞裝設(shè)于活塞桿上并置于缸體內(nèi)，所述缸體內(nèi)腔通過活塞分隔為活塞桿腔和缸體腔，所述活塞桿腔靠近活塞桿與防滾梁組連接點，所述缸體腔靠近缸體與防滾梁連接點，所述一對液壓吊桿中，各液壓吊桿的活塞桿腔通過液壓管與另一液壓吊桿的缸體腔連通。所述缸體和活塞桿均通過關(guān)節(jié)軸承與防滾梁組連接。所述缸體包括密封設(shè)置于活塞桿腔端部的上端蓋以及密封設(shè)置于缸體腔端部的下端蓋，所述活塞桿一端穿出上端蓋通過關(guān)節(jié)軸承與防滾梁組中的一件鉸接，所述活塞桿另一端穿設(shè)于下端蓋中，所述下端蓋通過另一關(guān)節(jié)軸承與防滾梁組中的另一件鉸接。所述一對液壓吊桿平行設(shè)置。各所述液壓吊桿旁均設(shè)有復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧連接于上防滾梁和下防滾梁之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型的磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，避免了防滾能力和解耦能力之間的相互影響、相互制約，顯著提高了行走機構(gòu)的防滾能力和解耦能力。防滾能力的提高可以減小懸浮模塊與軌道之間的設(shè)計間隙從而提高懸浮和牽引效率，降低能耗，增加列車的承載能力；同時，解耦過程是幾何解耦，解耦能力主要取決于液壓吊桿的設(shè)計行程，從而可以通過液壓吊桿的設(shè)計行程增大行走單元的左右懸浮模塊的最大相對俯仰角，使行走單元能適應(yīng)更急的緩和曲線和更高的彎道車速。

圖1是本實用新型的液壓防滾解耦機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的液壓防滾解耦機構(gòu)中液壓吊桿的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型的液壓防滾解耦機構(gòu)裝設(shè)于磁懸浮車輛行走單元上的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型的液壓防滾解耦機構(gòu)中液壓吊桿的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是磁懸浮車輛行走單元與車廂連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是磁懸浮車輛行走單元的防滾原理示意圖。[0022]圖7是磁懸浮車輛行走單元的解耦原理示意圖(卸下液壓吊桿)。圖中各標(biāo)號表:1、上防滾梁；2、下防滾梁；3、液壓吊桿；4、液壓管；5、關(guān)節(jié)軸承；6、連接座；7、復(fù)位彈黃；31、缸體；32、活塞；33、活塞桿；34、上纟而蓋；35、下纟而蓋；311、活塞桿;312、缸體腔。
具體實施方式
圖1至圖7示出了本實用新型的一種磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)實施例，該液壓防滾解耦機構(gòu)包括由上防滾梁I和下防滾梁2組成的防滾梁組，上防滾梁I和下防滾梁2之間連有至少一對液壓吊桿3，液壓吊桿3包括缸體31、活塞32和活塞桿33，活塞桿33與防滾梁組中的一件連接，缸體31與防滾梁組中的另一件連接，活塞32裝設(shè)于活塞桿33上并置于缸體31內(nèi)，缸體31內(nèi)腔通過活塞32分隔為活塞桿腔311和缸體腔312，活塞桿腔311靠近活塞桿33與防滾梁組連接點，活塞桿腔311和缸體腔312內(nèi)充滿液壓油，缸體腔312靠近缸體31與防滾梁連接點，一對液壓吊桿3中，各液壓吊桿3的活塞桿腔311通過液壓管4與另一液壓吊桿3的缸體腔312連通，本實施例中液壓吊桿3僅設(shè)一對，一對液壓吊桿3與上防滾梁I和下防滾梁2的連接采用同向布置，即各液壓吊桿3的缸體31與下防滾梁2連接，活塞桿33與上防滾梁I連接，在其它實施例中，液壓吊桿3還可設(shè)為兩對或三對或更多對，根據(jù)承載需求合理設(shè)置其數(shù)量即可，而且一對液壓吊桿3與上防滾梁I和下防滾梁2的連接也可采用反向布置，即一對液壓吊桿3中一缸體31與下防滾梁2連接，另一缸體31與上防滾梁I連接，一活塞桿33與上防滾梁1，另一活塞桿33與下防滾梁2連接，但需保證油路連接方式不變，即各液壓吊桿3的活塞桿腔311通過液壓管4與另一液壓吊桿3的缸體腔312連通。將本實用新型的液壓防滾解耦機構(gòu)裝設(shè)于磁懸浮車輛行走單元上時，垂直于軌道橫向布置在行走單元的前后截面上，與行走單元的一對懸浮模塊形成“ 口”字布局。如圖6所示，當(dāng)一側(cè)的懸浮模塊出現(xiàn)翻滾趨勢時，上防滾梁I和下防滾梁2在這種運動趨勢的作用下對兩個液壓吊桿3形成方向相反的作用力，這使得兩個液壓吊桿3的活塞桿腔311存在壓力差，兩個液壓吊桿3的缸體腔312也存在壓力差，但兩個活塞桿腔311沒有連通，兩個缸體腔312也沒有連通，因此，各腔體內(nèi)的液體不會流動，各腔體容積保持不變，各活塞32的位置保持不動，完全約束上防滾梁I和下防滾梁2之間垂直距離，從而抑制了懸浮模塊的翻滾趨勢，實現(xiàn)了防滾的功能。如圖7所示，磁懸浮車輛沿軌道行進(jìn)時電磁鐵必須跟蹤軌道，在彎道上左右兩條軌道不共面，磁懸浮車輛經(jīng)過彎道時電磁鐵跟蹤軌道使得兩條軌道上的懸浮模塊不共面并產(chǎn)生相對俯仰轉(zhuǎn)動的運動趨勢，上防滾梁I和下防滾梁2在這種運動趨勢的作用下對兩個液壓吊桿3形成方向相同的作用力，這使得各液壓吊桿3的活塞桿腔311與另一液壓吊桿3的缸體腔312存在壓力差，同時，由于各液壓吊桿3的活塞桿腔311與另一液壓吊桿3的缸體腔312通過液壓管4連通，所以液壓吊桿3的各腔體內(nèi)的液體在壓差作用下流動，使各腔體的容積同時變化，活塞32的位置同時變化，液壓吊桿3長度同時變化，使上防滾梁I和下防滾梁2垂直距離改變，從而適應(yīng)了兩條軌道上的懸浮模塊相對俯仰轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了解耦的功能。本實用新型的磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，避免了防滾能力和解耦能力之間的相互影響、相互制約，顯著提高了行走機構(gòu)的防滾能力和解耦能力。防滾能力的提高可以減小懸浮模塊與軌道之間的設(shè)計間隙從而提高懸浮和牽引效率，降低能耗，增加列車的承載能力；同時，解耦過程是幾何解耦，解耦能力主要取決于液壓吊桿3的設(shè)計行程，從而可以通過液壓吊桿3的設(shè)計行程增大行走單元的左右懸浮模塊的最大相對俯仰角，使行走單元能適應(yīng)更急的緩和曲線和更高的彎道車速。本實施例中，一對液壓吊桿3平行設(shè)置，缸體31和活塞桿33均通過關(guān)節(jié)軸承5與防滾梁組連接。進(jìn)一步地，本實施例的缸體31包括密封設(shè)置于活塞桿腔311端部的上端蓋34以及密封設(shè)置于缸體腔312端部的下端蓋35，活塞桿33 —端穿出上端蓋34通過關(guān)節(jié)軸承5與防滾梁組中的一件鉸接，活塞桿33另一端穿設(shè)于下端蓋35中，下端蓋35通過另一關(guān)節(jié)軸承5與防滾梁組中的另一件鉸接，上端蓋34和下端蓋35不僅起到了密封的作用，還對活塞桿33起到了限位的作用，確?；钊麠U33受力運動時保持與缸體31同軸，從而可提高液壓吊桿3的運行平穩(wěn)性，并延長其使用壽命。本實施例還將活塞32相對于活塞桿腔311和缸體腔312的受力面積設(shè)為相等；活塞桿腔311的長度設(shè)為小于缸體腔312的長度，在活塞32的上下兩端分別設(shè)有防頂缸結(jié)構(gòu)，避免活塞32封閉液體進(jìn)出口 ；液壓管4選用小孔徑液壓軟管，利用小孔徑液壓軟管的阻尼效應(yīng)增加磁懸浮車輛行走單元的平穩(wěn)性。本實施例中，各液壓吊桿3旁均設(shè)有復(fù)位彈簧7，復(fù)位彈簧7連接于上防滾梁I和下防滾梁2之間，液壓吊桿3處于初始位置時，復(fù)位彈簧7為自由狀態(tài)，液壓吊桿3有伸縮變化后，復(fù)位彈簧7起到輔助其回到初始位置的作用。本實施例中，上防滾梁I和下防滾梁2上設(shè)有連接座6，上防滾梁I和下防滾梁2分別通過各自的連接座6與磁懸浮車輛行走單元的懸浮模塊固定連接。以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，包括由上防滾梁(I)和下防滾梁(2)組成的防滾梁組，其特征在于:所述上防滾梁(I)和下防滾梁(2)之間連有至少一對液壓吊桿(3)，所述液壓吊桿(3)包括缸體(31)、活塞(32)和活塞桿(33)，所述活塞桿(33)與防滾梁組中的一件連接，所述缸體(31)與防滾梁組中的另一件連接，所述活塞(32)裝設(shè)于活塞桿(33)上并置于缸體(31)內(nèi)，所述缸體(31)內(nèi)腔通過活塞(32)分隔為活塞桿腔(311)和缸體腔(312)，所述活塞桿腔(311)靠近活塞桿(33)與防滾梁組連接點，所述缸體腔(312)靠近缸體(31)與防滾梁連接點，所述一對液壓吊桿(3)中，各液壓吊桿(3)的活塞桿腔(311)通過液壓管(4)與另一液壓吊桿(3)的缸體腔(312)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，其特征在于:所述缸體(31)和活塞桿(33 )均通過關(guān)節(jié)軸承(5 )與防滾梁組連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，其特征在于:所述缸體(31)包括密封設(shè)置于活塞桿腔(311)端部的上端蓋(34)以及密封設(shè)置于缸體腔(312)端部的下端蓋(35)，所述活塞桿(33)—端穿出上端蓋(34)通過關(guān)節(jié)軸承(5)與防滾梁組中的一件鉸接，所述活塞桿(33 )另一端穿設(shè)于下端蓋(35 )中，所述下端蓋(35 )通過另一關(guān)節(jié)軸承(5)與防滾梁組中的另一件鉸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，其特征在于:所述一對液壓吊桿(3)平行設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，其特征在于:所述一對液壓吊桿(3 )平行設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，其特征在于:各所述液壓吊桿(3)旁均設(shè)有復(fù)位彈簧(7)，所述復(fù)位彈簧(7)連接于上防滾梁(I)和下防滾梁(2)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，其特征在于:所各述液壓吊桿(3)旁均設(shè)有復(fù)位彈簧(7)，所述復(fù)位彈簧(7)連接于上防滾梁(I)和下防滾梁(2)之間。
專利摘要本實用新型公開了一種磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)，包括由上防滾梁和下防滾梁組成的防滾梁組，所述上防滾梁和下防滾梁之間連有至少一對液壓吊桿，所述液壓吊桿包括缸體、活塞和活塞桿，所述活塞桿與防滾梁組中的一件連接，所述缸體與防滾梁組中的另一件連接，所述活塞裝設(shè)于活塞桿上并置于缸體內(nèi)，所述缸體內(nèi)腔通過活塞分隔為活塞桿腔和缸體腔，所述活塞桿腔靠近活塞桿與防滾梁組連接點，所述缸體腔靠近缸體與防滾梁連接點，所述一對液壓吊桿中，各液壓吊桿的活塞桿腔通過液壓管與另一液壓吊桿的缸體腔連通。該磁懸浮車輛行走單元的液壓防滾解耦機構(gòu)避免了防滾能力和解耦能力之間的相互影響、相互制約，顯著提高了防滾能力和解耦能力。
文檔編號B61F5/00GK203020102SQ20122074501
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者劉耀宗, 龔樸, 黎利華, 鄧文熙, 趙志蘇, 李 杰 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)