技术领域

本发明涉及铁路车辆设备技术， 尤其涉及一种铁路车辆用转向架及 铁路车辆。 背景技术

随着铁路车辆高速化的发展， 人们对车辆的运行品质的要求也越来 越高， 近年来我国的高速铁路发展迅速， 对车辆的运行品质也提出了较 高的要求。

现有的铁路车辆在车辆的悬挂系统中设置有减 振装置， 但由于采用 的是被动的减振方式， 因此， 铁路车辆的乘坐舒适度和安全性不佳， 运 行品质不高。 发明内容

本发明提供一种铁路车辆用转向架及铁路车辆 ， 以提高铁路车辆的 乘坐舒适度和安全性。

本发明提供一种铁路车辆用转向架， 包括：

轮对， 所述轮对的两端设置有轴箱；

构架， 与所述轴箱连接， 所述构架与轴箱之间竖向设置有磁流变可 调刚度螺旋弹簧。

本发明提供一种铁路车辆， 包括车体和本发明所提供的铁路车辆用 转向架， 所述车体的底部与所述转向架连接。

基于上述， 本发明提供的铁路车辆用转向架， 在构架与轴箱之间竖 向设置有磁流变可调刚度螺旋弹簧， 由于磁流变可调刚度螺旋弹簧可实 时自动变刚度和变阻尼， 因此， 磁流变可调刚度螺旋弹簧可根据实际路 况主动地进行调整， 从而可有效地吸收轮轨接触造成的高频振动， 为铁 路车辆提供更合理的支撑力， 使铁路车辆在通过弯道时平稳的现实合理 倾摆， 提高了铁路车辆的乘坐舒适度和安全性。 附图说明

图 1为本发明实施例提供的铁路车辆用转向架的� �构示意图，其中， 枕梁用虚线表示。 具体实施方式

请参考图 1， 本发明实施例提供一种铁路车辆用转向架， 包括： 轮 对 101， 所述轮对 101的两端设置有轴箱 102 ; 构架 103， 与所述轴箱 102连接， 所述构架 103与轴箱 102之间竖向设置有磁流变可调刚度螺 旋弹簧 104。

本实施例中， 构架 103与轴箱 102之间竖向设置有磁流变可调刚度 螺旋弹簧 104， 由于磁流变可调刚度螺旋弹簧 104可实时自动变刚度和 变阻尼， 因此， 磁流变可调刚度螺旋弹簧 104可根据实际路况主动地进 行调整， 从而可有效地吸收轮轨接触造成的高频振动， 为铁路车辆提供 更合理的支撑力， 使铁路车辆在通过弯道时平稳的现实合理倾摆 ， 提高 了铁路车辆的乘坐舒适度和安全性。

本实施例中， 磁流变可调刚度螺旋弹簧 104可包括螺旋弹簧， 螺旋 弹簧的簧丝可包括由不导磁的高分子弹性材料 制成的空心管， 在空心管 内封装有磁流变液或磁流变脂， 螺旋弹簧的中部设有电磁铁及线圈， 螺 旋弹簧的外径大于电磁铁及线圈的外径并留有 一定的间隙， 电磁铁及线 圈与实时刚度调节系统连接， 空心管以及内封的磁流变液或磁流变脂与 磁流变液调节系统连接， 实时刚度调节系统和磁流变液调节系统分别连 接有振动传感器和高度传感器。 当磁流变液调节系统接收振动传感器和 高度传感器发送的信号后， 磁流变液调节系统内的控制单元模块改变磁 流变液或磁流变脂的压力， 按机械响应时间在较大范围内调整螺旋弹簧 的刚度和高度； 实时刚度调节系统接收振动传感器和高度传感 器发送的 信号后， 实时刚度调节系统中的控制单元模块通过控制 电磁铁及线圈中 电流的大小， 实时地改变电磁铁及线圈的电磁场强度， 从而改变磁流变 液或磁流变脂的磁流变特性， 对螺旋弹簧的刚度和高度进行微调。 当然 也可采用其他结构的磁流变可调刚度螺旋弹簧 104， 本发明对此不做具 体限定。 本实施例中， 优选的， 构架 103上连接有枕梁 105， 所述构架 103 与枕梁 105之间竖向设置有磁流变液压橡胶弹簧 106。 由于磁流变液压 橡胶弹簧 106可实时自动变高度、 变刚度、 变阻尼， 因此可根据实际路 况为铁路车辆提供更有效的减振、 缓冲和更合理的支撑力， 进一步的提 高了铁路车辆的乘坐舒适度和安全性。

本实施例中， 磁流变液压橡胶弹簧 106的可包括橡胶外囊， 橡胶外 囊的顶部设有上固定密封板， 橡胶外囊的底部设有下固定密封板， 橡胶 外囊内部设有高度限位器、 磁流变液和电磁铁及线圈， 高度限位器与下 固定密封板相连接， 电磁铁及线圈固定在下固定板上。 磁流变液压调节 系统包括磁流变液压泵、 高度传感器、 振动传感器、 控制模块和可控溢 流阀， 高度传感器设置在上固定密封板上， 振动传感器设置在下固定密 封板上， 控制模块分别和高度传感器、 振动传感器、 可控溢流阀和磁流 变液压泵相连接， 磁流变液压泵、 可控溢流阀和橡胶外囊内部相连通。 实时刚度调节系统包括高度传感器、 振动传感器和控制单元模块， 高度 传感器设置在上固定密封板上， 振动传感器设置在下固定密封板上， 控 制单元模块分别与高度传感器、 振动传感器和电磁铁及线圈相连接。 磁 流变液调节系统接收振动传感器和高度传感器 发送的信号后， 控制单元 模块改变磁流变液压力， 按机械响应时间在较大范围内调整磁流变液压 橡胶弹簧 106的刚度和高度。 实时刚度调节系统接收振动传感器和高度 传感器发送的信号后， 控制单元模块实时地改变电磁铁与线圈的电磁 场 强度，从而改变磁流变液的磁流变特性，最后 对磁流变液压橡胶弹簧 106 的刚度和高度进行微调。 高度限位器用于将磁流变液压橡胶弹簧 106的 高度调节控制在安全的范围内。磁流变液压橡 胶弹簧 106具有耐油性高、 调解范围宽、 温度适应性强、 响应速度快等特点， 且结构简单、 体积小 巧、 成本低。 当然， 也可采用其他结构的磁流变液压橡胶弹簧 106， 本 发明对此不做具体限定。

本实施例中， 优选的， 构架 103与轴箱 102之间还设置有垂向磁流 变减振器 107。 垂向磁流变减振器 107可实时自动变阻尼， 因此可有效 地吸收轮轨接触造成的高频振动， 进一步的提高了铁路车辆的乘坐舒适 度和安全性。 本实施例中， 优选的， 枕梁 105与构架 103之间还对称设置有两个 抗蛇形磁流变减振器 108， 所述抗蛇形磁流变减振器 108垂直于所述轮 对 101的轴向大致水平设置。 抗蛇形磁流变减振器 108可实时自动变阻 尼， 通过对称设置的抗蛇形磁流变减振器 108的相互配合， 使得转向架 在曲线运动时具有更好的运行品质。

本实施例中， 优选的， 枕梁 105与构架 103之间还对称设置有两个 横向磁流变减振器 109，所述横向磁流变减振器 109大致平行于轮对 101 的轴向设置。 横向磁流变减振器 109可实时自动变阻尼， 通过对称设置 的横向磁流变减振器 109的相互配合， 使得转向架在曲线运动时具有更 好的横向运行品质。

本实施例中， 垂向磁流变减振器 107、 抗蛇形磁流变减振器 108和 横向磁流变减振器 109可采用结构相同的磁流变减振器， 磁流变减振器 可包括工作缸、 活塞、 活塞杆、 端盖、 线圈和控制线， 端盖与工作缸通 过焊接方式连接，控制线与线圈相连， 并通过活塞和活塞杆的内孔引出。 工作缸的空腔中设有浮动活塞， 浮动活塞将工作缸的空腔分成有杆腔和 无杆腔， 无杆腔内充有氮气， 有杆腔内充有磁流变液， 单向阀设置在工 作缸上与无杆腔连通， 单向阀用于向无杆腔内充氮气。 磁流变减振器具 有可变阻尼、 价格低廉、 对污染不敏感、 性能可靠稳定、 功耗小和控制 无级、 精确、 迅速等特点， 较好地解决了车辆运动过程振动的实时控制。 当然垂向磁流变减振器 107、 抗蛇形磁流变减振器 108和横向磁流变减 振器 109也可采用其他结构的磁流变减振器，本发明 对此不做具体限定。

本实施例中， 优选的， 枕梁 105与构架 103之间还设置有抗侧滚扭 杆 110， 从而有效防止车辆侧翻。

本实施例中， 优选的， 构架 103与所述轴箱 102之间连接有橡胶节 点 111， 使得轮对 101相对于构架 103定位精确。

本发明实施例提供的铁路车辆用转向架， 一系悬挂系统包括磁流变 可调刚度螺旋弹簧和垂向磁流变减振器， 有效地吸收轮轨接触造成的高 频振动， 使得转向架在平直线路和曲线上具有良好的运 行品质。 二系悬 挂系统包括磁流变液压橡胶弹簧， 可实时自动变高度、 变刚度、 变阻尼， 具有耐油性高、 调解范围宽、 温度适应性强、 响应速度快等特点， 且结 构简单、 体积小巧、 成本低。 二系横向悬挂和抗蛇形装置都采用磁流变 减振器， 可以实时自动变阻尼， 使得转向架在曲线上具有良好的运行品 质。

本发明实施例提供一种铁路车辆， 包括车体和本发明任意实施例所 述的铁路车辆用转向架， 所述车体的底部与所述转向架连接。

本实施例中， 构架 103与轴箱 102之间竖向设置有磁流变可调刚度 螺旋弹簧 104， 由于磁流变可调刚度螺旋弹簧 104可实时自动变刚度和 变阻尼， 因此， 磁流变可调刚度螺旋弹簧 104可根据实际路况主动地进 行调整， 从而可有效地吸收轮轨接触造成的高频振动， 为铁路车辆提供 更合理的支撑力， 使铁路车辆在通过弯道时平稳的现实合理倾摆 ， 提高 了铁路车辆的乘坐舒适度和安全性。

最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而 非对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的 说明， 本领 域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术 方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替 换； 而这 些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施 例技术 方案的范围。