軌道車(chē)輛新型液氣緩沖器特性研究.pdf

1、緩沖器是軌道交通車(chē)輛最主要的能量緩沖裝置之一，通過(guò)它來(lái)緩和和削減列車(chē)在運(yùn)行和調(diào)車(chē)作業(yè)過(guò)程中的縱向沖擊力。緩沖器性能好壞直接影響到列車(chē)的運(yùn)行速度、調(diào)車(chē)作業(yè)效率以及乘坐的舒適性和安全性。液氣緩沖器具有容量大、吸收率高、緩沖特性易于調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，并且利用惰性氣體代替原來(lái)的鋼彈簧，不但消除了彈簧的疲勞現(xiàn)象，還實(shí)現(xiàn)了無(wú)損耗工作，減少了維修量，提高了使用壽命。我國(guó)用于軌道車(chē)輛的液氣緩沖器技術(shù)還不夠成熟，目前僅在從法國(guó)阿爾斯通公司引進(jìn)的CRH5動(dòng)車(chē)組上

2、裝配了液氣緩沖器。
　　通過(guò)對(duì)用于軌道車(chē)輛的現(xiàn)有液氣緩沖器進(jìn)行分析對(duì)比，在此基礎(chǔ)上根據(jù)軌道車(chē)輛用緩沖器的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)新穎、具有三段阻尼結(jié)構(gòu)的新型液氣緩沖器，介紹了它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。對(duì)液氣緩沖器的活塞桿、阻尼閥、阻尼孔、阻尼環(huán)縫以及氣體腔建立了較為詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型，并且采用四階龍格庫(kù)塔法對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解。利用Matlab編寫(xiě)仿真程序，對(duì)液氣緩沖器的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性以及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)緩沖特性的影響進(jìn)行分析研究。

3、
　　從靜態(tài)仿真分析中可以看到:壓縮速率不變時(shí)，隨著初始?jí)簭?qiáng)的增大，緩沖器初始阻抗力和最大阻抗力顯著增加，吸收的能量也在相應(yīng)增加，緩沖特性曲線形狀基本保持不變，選擇合適的初始?jí)簭?qiáng)有助于提高緩沖器吸收能量。初始?jí)簭?qiáng)不變時(shí)，隨著壓縮速率的增大，初始阻抗力也相應(yīng)的增大，最大阻抗力增加不明顯，基本保持在500KN～600KN之間，而緩沖器的容量卻成倍的增加。該緩沖器的靜態(tài)特性可以很好的保證軌道車(chē)輛在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的舒適性和安全性。

4、　　從動(dòng)態(tài)仿真分析中可以看到:隨著沖擊物質(zhì)量的增大，緩沖器的行程、吸收的能量以及緩沖效率均在增大，在不超過(guò)緩沖器承載能力的情況下，最大阻抗力基本保持不變，阻抗力達(dá)到最大值后的下降速率在不斷減小。隨著沖擊速度的增大，緩沖器的的緩沖特性曲線形狀基本不變，緩沖器的最大阻抗力、緩沖行程、吸收的能量以及緩沖效率均在增大。隨著初始?jí)簭?qiáng)的增大，緩沖器的最大阻抗力、緩沖行程都在增大，吸收的能量有稍微的減小，但是緩沖時(shí)間卻在明顯增加。隨著粘度系數(shù)的增大，

5、最大阻抗力和吸收的能量均在增加，緩沖行程在不斷減小。隨著阻尼孔直徑的增大，緩沖行程相應(yīng)的在增大，最大阻抗力和吸收的能量卻在減小。隨著阻尼孔長(zhǎng)度的不斷增大，最大阻抗力略有增加，緩沖行程在緩慢減小。阻尼孔直徑對(duì)緩沖器性能的影響明顯要比阻尼孔長(zhǎng)度的影響大得多。
　　從新型液氣緩沖器在地鐵車(chē)輛的應(yīng)用仿真中可以看到:該緩沖器吸收能量大、緩沖效率高、能量吸收率超過(guò)90％。單個(gè)緩沖器能夠滿足11km/h的連掛沖擊速度，此時(shí)緩沖器具有較好的緩沖特