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改善高速列车动力学性能的变阻尼 减振器控制装置及方法

阅读：488发布：2020-05-30

专利汇可以提供改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置及方法，涉及高速列车转向架系统技术领域，解决现有对车辆车轮需要进行提前镟修，带来大量线路维护工作，同时降低车辆使用寿命以及缩短车轮镟修周期等问题，加速度信号采集主机分别与车体加速度传感器、构架横向加速度传感器及车载主机连接，用于向车载主机实时反馈车体加速度传感器和构架横向加速度传感器测得的振动信号；车载主机与变阻尼抗蛇行减振器连接，用于对实时接收加速度信号采集主机的振动信号进行判定，并实时控制变阻尼抗蛇行减振器的工作状态；本发明通过动态控制的闭环逻辑，有效降低构架异常横向振动、车体低频振动等问题的影响，提高车辆运行稳定性，延长车轮镟修周期。，下面是改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置，包括车体加速度传感器(1)、构架横向加速度传感器(2)、车载主机(3)、变阻尼抗蛇行减振器(4)和加速度信号采集主机(5)；其特征是：
所述加速度信号采集主机(5)分别与车体加速度传感器(1)、构架横向加速度传感器(2)及车载主机(3)连接，所述加速度信号采集主机(5)向车载主机(3)实时反馈车体加速度传感器(1)和构架横向加速度传感器(2)测得的振动信号；
所述车载主机(3)与变阻尼抗蛇行减振器(4)连接，所述车载主机(3)对实时接收加速度信号采集主机(5)的振动信号进行判定，并实时控制变阻尼抗蛇行减振器(4)的工作状态；
所述车载主机(3)判定的方式为：车组运行时，车体加速度传感器(1通过加速度信号采集主机(5)，将采集到的加速度信号数据传输给车载主机(3)，所述车载主机(3)根据接收到的加速度信号数据进行逻辑判断，使变阻尼抗蛇行减振器(4)的电磁阀通电或不通电，当通电时电磁阀打开，阻尼抗蛇行减振器(4)阻尼参数降低，当不通电时电磁阀关闭减振器(4)阻尼参数加大。
2.根据权利要求1所述的一种改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置，其特征在于：所述车体加速度传感器(1)安装于转向架上方车体端部地板上，构架横向加速度传感器(2)安装于转向架侧梁支座上，变阻尼抗蛇行减振器(4)安装于转向架和车体之间，所述车载主机(3)和加速度信号采集主机(5)安装于车体设备舱。
3.根据权利要求1或2所述的一种改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置的方法，其特征是：所述车载主机(3)根据不同条件组合进行逻辑判断具体由以下步骤实现：
步骤一、判断车组运行速度是否大于120km/h，如果是，执行步骤二；如果否，执行步骤三；
步骤二、电磁阀不通电，判断所述阻尼抗蛇行减振器(4)开关动作频率是否在2min内出现6次通电信号，如果是，电磁阀保持10min不通电，返回步骤一；如果否，执行步骤四；
步骤三、电磁阀通电，返回步骤一；
步骤四、判断构架横向振动加速度是否连续6次大于0.5g，如果是，电磁阀不通电，返回步骤一，g为重力加速度；如果否，执行步骤五；
步骤五、判断车体平稳性指标是否连续5次大于2.2，如果是，电磁阀通电，降低阻尼抗蛇行减振器(4)阻尼参数，返回步骤一；如果否，电磁阀不通电，返回步骤一。

说明书全文

改善高速列车动力学性能的变阻尼 减振器控制装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高速列车转向架系统技术领域，具体涉及一种改善高速列车动力学性能的控制方法。

背景技术

[0002] 高速列车动力学性能与车辆转向架轮轨匹配及悬挂参数密切相关。其中车轮踏面外形、一系定位节点和抗蛇行减振器在高速运行时对车辆动力学性能影响较为敏感。当车轮未磨耗为新轮时，与理论钢轨廓形匹配等效锥度较低，而车轮逐渐磨耗至接近镟修时，等效锥度在不断加大。而现有高速列车实际运用线路的钢轨廓形与理论廓形存在一定的差异，在新轮时轮轨匹配实际的等效锥度会出现较理论匹配等效锥度更低的路段，带来车辆晃动问题；而在车轮磨耗后轮轨匹配实际的等效锥度会出现较理论匹配等效锥度较高的路段，带来车辆在接近镟修周期时转向架二次蛇行问题，降低车辆运行稳定性。为确保车辆性能，在线路钢轨异常路段需要进行大批量钢轨打磨工作，或者对车辆车轮提前进行镟修，带来大量线路维护工作，同时降低车辆使用寿命，大大缩短车辆车轮镟修周期。

发明内容

[0003] 本发明为解决现有对车辆车轮需要进行提前镟修，带来大量线路维护工作，同时降低车辆使用寿命以及缩短车轮镟修周期等问题，提供一种改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置及方法。

[0004] 改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置，包括车体加速度传感器、构架横向加速度传感器、车载主机、变阻尼抗蛇行减振器、加速度信号采集主机；

[0005] 所述加速度信号采集主机分别与车体加速度传感器、构架横向加速度传感器及车载主机连接，所述加速度信号采集主机向车载主机实时反馈车体加速度传感器和构架横向加速度传感器测得的振动信号；

[0006] 所述车载主机与变阻尼抗蛇行减振器连接，所述车载主机对实时接收加速度信号采集主机的振动信号进行判定，并实时控制变阻尼抗蛇行减振器的工作状态；

[0007] 所述车载主机判定的方式为：车组运行时，车体加速度传感器通过加速度信号采集主机，将采集到的加速度信号数据传输给车载主机，所述车载主机根据接收到的加速度信号数据进行逻辑判断，使变阻尼抗蛇行减振器的电磁阀通电或不通电，当通电时电磁阀打开，阻尼抗蛇行减振器阻尼参数降低，当不通电时电磁阀关闭减振器阻尼参数加大。

[0008] 改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制方法，该方法通过所述车载主机根据不同条件组合进行逻辑判断的方法，具体由以下步骤实现：

[0009] 步骤一、判断车组运行速度是否大于120km/h，如果是，执行步骤二；如果否，执行步骤三；

[0010] 步骤二、电磁阀不通电，判断所述阻尼抗蛇行减振器开关动作频率是否在2min内出现6次通电信号，如果是，电磁阀保持10min不通电，返回步骤一；如果否，执行步骤四；

[0011] 步骤三、电磁阀通电，返回步骤一；

[0012] 步骤四、判断构架横向振动加速度是否连续6次大于0.5g，如果是，电磁阀不通电，返回步骤一，g为重力加速度；如果否，执行步骤五；

[0013] 步骤五、判断车体平稳性指标是否连续5次大于2.2，如果是，电磁阀通电，降低减振器阻尼参数，返回步骤一；如果否，电磁阀不通电，返回步骤一。

[0014] 本发明的有益效果：本发明所述的改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制方法，无需提前对车辆进行维修，减少了对车辆的维护工作，并提高了车辆的使用寿命；本发明所述的改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置有效降低构架异常横向振动、车体低频振动等问题的影响，提高车辆运行稳定性，进而延长车轮镟修周期。附图说明

[0015] 图1为本发明所述的改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置的原理图；

[0016] 图2为本发明所述的改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制方法的流程图。

具体实施方式

[0017] 具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置，包括安装于转向架上方车体端部地板的车体加速度传感器1、安装于转向架侧梁支座的构架横向加速度传感器2、安装于车体设备舱的车载主机3、安装于转向架和车体之间的变阻尼抗蛇行减振器4和安装于车体设备舱的加速度信号采集主机5，其中加速度信号采集主机5分别与车体加速度传感器1、构架横向加速度传感器2及车载主机3连接，用于向车载主机3实时反馈车体加速度传感器1和构架横向加速度传感器2测得的振动信号；车载主机3与加速度信号采集主机5及变阻尼抗蛇行减振器4连接，用于实时接收加速度信号采集主机5的采集到的加速度信号，并根据软件判定逻辑，实时控制变阻尼抗蛇行减振器
4的工作状态。

[0018] 软件判定逻辑过程为：车组运行时，车体加速度传感器1通过加速度信号采集主机5处理数据并传输至车载主机3，车载主机3根据测得数据进行不同条件组合进行逻辑判断，使变阻尼抗蛇行减振器4的电磁阀通电或不通电，当通电时电磁阀打开，减振器4阻尼参数降低，当不通电时电磁阀关闭减振器4阻尼参数加大。

[0019] 具体实施方式二、结合图2说明本实施方式，本实施方式为具体实施方式一所述的改善高速列车动力学性能的变阻尼减振器控制装置的控制方法，车载主机3根据接收的数据进行不同条件组合进行逻辑判断，具体过程如下：

[0020] 步骤一、判断车组运行速度是否大于120km/h，如果是，执行步骤二；如果否，执行步骤三；

[0021] 步骤二、以优先保证车辆稳定性为原则先执行电磁阀不通电，判断所述阻尼抗蛇行减振器4开关动作频率是否在2min内出现6次通电信号，如果是，认为开关动作频率高，为避免因减振器阻尼参数频繁变化导致的车辆不稳定，执行不通电，并保持10min。返回步骤一；如果否，执行步骤四；

[0022] 步骤三、电磁阀通电，减振器4阻尼参数降低，改善车辆低速通过小曲线时的轮缘磨耗问题。返回步骤一；

[0023] 步骤四、判断构架横向振动加速度是否连续6次大于0.5g，g为重力加速度；如果是，电磁阀不通电，提高转向架抗蛇行运行能力，降低构架横向加速度振动，提高车辆运行稳定性，返回步骤一，如果否，执行步骤五；

[0024] 步骤五、判断车体平稳性指标是否连续5次大于2.2，如果是，电磁阀通电，降低减振器4阻尼参数，消除车体低频晃动问题；返回步骤一；如果否，如车体平稳性指标无问题，电磁阀不通电，返回步骤一。

[0025] 本实施方式通过以上动态控制的闭环逻辑，可有效降低构架异常横向振动、车体低频振动等问题的影响，提高车辆运行稳定性，进而延长车轮镟修周期。

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