一種高速機車驅動系統懸掛結構的制作方法

本實用新型屬于鐵道機車車輛技術領域，特別涉及動車的驅動系統懸掛技術。

背景技術：

將驅動系統通過擺桿或其它彈性元件懸掛在構架或車體底架下，是近年來國內外高速機車、動車轉向架的一種新技術，這種結構方式可改善機車、動力車高速運行時的橫向動力學性能，適用于速度160km/h等級以上機車及高速動力車。歐洲很多200km/h等級的機車都是在E120機車基礎上進一步發展起來的，它們都將驅動系統由E120機車的剛性懸掛改為彈性懸掛。我國CRH3型動力車、“藍劍”、“中華之星”動力集中式動車以及近年來我國出口到烏茲別克斯坦等國家的高速機車，驅動系統就是采用彈性架懸方式。通過擺桿吊掛允許驅動系統相對構架橫向運動，實現與構架質量和慣量間的解耦，隔離驅動系統在轉向架的橫向運動，提高了機車的動力學性能。相對驅動系統剛性架懸而言，高速工況下機車輪軸橫向力降低30～40％。

由于結構空間的原因，驅動系統相對構架的橫動量有限。傳統的驅動系統彈性架懸方式將驅動系統與構架之間通過橫向布置的液壓減振器連接，通過較大的橫向阻尼抑制驅動系統過大的橫向位移以避免與轉向架結構碰撞，往往驅動系統橫向振動的阻尼比達到0.9。研究表明，驅動系統橫向振動阻尼比為0.1～0.3時，對改善機車的動力學性能效果明顯，但會帶來驅動系統較大的橫動量，結構空間非常緊張的轉向架無法滿足該要求。研究表明，采用適當的控制算法和優化后的控制參數，半主動控制的高速機車驅動系統彈性懸掛方式對改善機車的動力學性能效果明顯。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種高速機車驅動系統懸掛結構，它能有效地解決機車或動車高速運行時保持良好的橫向動力學性能的問題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種高速機車驅動系統懸掛結構，包括構架、輪對和電機，電機前端通過橡膠關節與構架固定，電機的后端通過橡膠關節與兩側的擺桿的下端固定，擺桿的上端通過橡膠關節與構架固定，構架與電機之間橫向設有作動器，作動器兩端分別與構架和電機通過球形橡膠關節連接。

所述作動器為半主動阻尼控制磁流變元件。

一種高速機車驅動系統懸掛結構，利用半主動控制的作動器替代傳統的液壓減振器，通過半主動控制技術控制作動器動作來限制驅動系統的過大的橫向位移及提高機車的橫向動力學性能。電機由分別位于兩側的橡膠關節和擺桿三點吊掛在構架的下面，擺桿的上端通過橡膠關節與構架連接，下端通過橡膠關節與電機連接，擺桿可繞懸掛點各方向自由擺動，因此電機相對于構架和輪對可以橫向運動。本實用新型在構架與電機之間橫向設置了半主動控制的作動器，通過實時檢測構架和電機橫向振動狀態，通過半主動控制，作動器可以控制驅動系統相對構架的橫向振動，從而提高轉向架橫向運行穩定性。主要用于160km/h以上速度等級高速機車和動車的驅動系統懸掛，對傳統的驅動系統彈性架懸掛方式而言，采用半主動控制彈性懸架驅動系統的機車，尤其是在高速運行時，明顯降低了機車的輪軌橫向動作用力，提高了機車的橫向穩定性。

作動器為變阻尼半主動控制的磁流變元件，通過實時檢測構架和電機的橫向振動狀態，采用天棚和地棚阻尼混合算法計算優化的阻尼值，通過控制變阻尼實現作動器控制驅動系統相對構架的橫向振動，從而提高轉向架橫向運行穩定性。

與現有技術相比的優點和積極效果：

本實用新型的優點為：相對傳統的轉向架驅動電機彈性懸架而言，采用混合半主動控制的高速機車驅動系統懸掛結構的機車，尤其是在高速運行時，明顯降低了機車的輪軌橫向動 作用力，提高了機車的橫向穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型轉向架主視剖視圖

圖2為本實用新型驅動系統俯視圖

具體實施方式

下面通過附圖對本實用新型做進一步描述：

一種高速機車驅動系統懸掛結構，包括構架1、輪對6和電機5，電機5前端通過橡膠關節2與構架1固定，電機5的后端通過橡膠關節2與兩側的擺桿4的下端固定，擺桿4的上端通過橡膠關節2與構架1固定，構架1與電機5之間橫向設有作動器3，作動器3兩端分別與構架1和電機5通過球形橡膠關節連接。

所述作動器3為半主動阻尼控制磁流變元件。

一種高速機車驅動系統懸掛結構，利用半主動控制的作動器3替代傳統的液壓減振器，通過半主動控制技術控制作動器3動作來限制驅動系統的過大的橫向位移及提高機車的橫向動力學性能。電機5分別通過橡膠關節2和兩側的擺桿4三點吊掛在構架1的下面，擺桿4的上端通過橡膠關節2與構架1連接，下端通過橡膠關節2與電機5連接，擺桿4可繞懸掛點各方向自由擺動，因此電機5相對于構架1和輪對6可以橫向運動。本實用新型在構架1與電機5之間橫向設置了半主動控制的作動器3，通過實時檢測構架1和電機5橫向振動狀態，通過半主動控制，作動器3可以控制驅動系統相對構架1的橫向振動，從而提高轉向架橫向運行穩定性。主要用于160km/h以上速度等級高速機車和動車的驅動系統懸掛，對傳統的驅動系統彈性懸架方式而言，采用半主動控制彈性懸架驅動系統的機車，尤其是在高速運行時，明顯降低了機車的輪軌橫向動作用力，提高了機車的橫向穩定性。

作動器3為變阻尼半主動控制的磁流變元件，通過實時檢測構架1和電機5橫向振動狀態，采用天棚和地棚阻尼混合算法計算優化的阻尼值，通過控制變阻尼實現作動器控制驅動系統相對構架的橫向振動，從而提高轉向架橫向運行穩定性。