一种高速机车驱动系统悬挂结构的制作方法

本实用新型属于铁道机车车辆技术领域，特别涉及动车的驱动系统悬挂技术。

背景技术：

将驱动系统通过摆杆或其它弹性元件悬挂在构架或车体底架下，是近年来国内外高速机车、动车转向架的一种新技术，这种结构方式可改善机车、动力车高速运行时的横向动力学性能，适用于速度160km/h等级以上机车及高速动力车。欧洲很多200km/h等级的机车都是在E120机车基础上进一步发展起来的，它们都将驱动系统由E120机车的刚性悬挂改为弹性悬挂。我国CRH3型动力车、“蓝剑”、“中华之星”动力集中式动车以及近年来我国出口到乌兹别克斯坦等国家的高速机车，驱动系统就是采用弹性架悬方式。通过摆杆吊挂允许驱动系统相对构架横向运动，实现与构架质量和惯量间的解耦，隔离驱动系统在转向架的横向运动，提高了机车的动力学性能。相对驱动系统刚性架悬而言，高速工况下机车轮轴横向力降低30～40％。

由于结构空间的原因，驱动系统相对构架的横动量有限。传统的驱动系统弹性架悬方式将驱动系统与构架之间通过横向布置的液压减振器连接，通过较大的横向阻尼抑制驱动系统过大的横向位移以避免与转向架结构碰撞，往往驱动系统横向振动的阻尼比达到0.9。研究表明，驱动系统横向振动阻尼比为0.1～0.3时，对改善机车的动力学性能效果明显，但会带来驱动系统较大的横动量，结构空间非常紧张的转向架无法满足该要求。研究表明，采用适当的控制算法和优化后的控制参数，半主动控制的高速机车驱动系统弹性悬挂方式对改善机车的动力学性能效果明显。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高速机车驱动系统悬挂结构，它能有效地解决机车或动车高速运行时保持良好的横向动力学性能的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高速机车驱动系统悬挂结构，包括构架、轮对和电机，电机前端通过橡胶关节与构架固定，电机的后端通过橡胶关节与两侧的摆杆的下端固定，摆杆的上端通过橡胶关节与构架固定，构架与电机之间横向设有作动器，作动器两端分别与构架和电机通过球形橡胶关节连接。

所述作动器为半主动阻尼控制磁流变元件。

一种高速机车驱动系统悬挂结构，利用半主动控制的作动器替代传统的液压减振器，通过半主动控制技术控制作动器动作来限制驱动系统的过大的横向位移及提高机车的横向动力学性能。电机由分别位于两侧的橡胶关节和摆杆三点吊挂在构架的下面，摆杆的上端通过橡胶关节与构架连接，下端通过橡胶关节与电机连接，摆杆可绕悬挂点各方向自由摆动，因此电机相对于构架和轮对可以横向运动。本实用新型在构架与电机之间横向设置了半主动控制的作动器，通过实时检测构架和电机横向振动状态，通过半主动控制，作动器可以控制驱动系统相对构架的横向振动，从而提高转向架横向运行稳定性。主要用于160km/h以上速度等级高速机车和动车的驱动系统悬挂，对传统的驱动系统弹性架悬挂方式而言，采用半主动控制弹性悬架驱动系统的机车，尤其是在高速运行时，明显降低了机车的轮轨横向动作用力，提高了机车的横向稳定性。

作动器为变阻尼半主动控制的磁流变元件，通过实时检测构架和电机的横向振动状态，采用天棚和地棚阻尼混合算法计算优化的阻尼值，通过控制变阻尼实现作动器控制驱动系统相对构架的横向振动，从而提高转向架横向运行稳定性。

与现有技术相比的优点和积极效果：

本实用新型的优点为：相对传统的转向架驱动电机弹性悬架而言，采用混合半主动控制的高速机车驱动系统悬挂结构的机车，尤其是在高速运行时，明显降低了机车的轮轨横向动 作用力，提高了机车的横向稳定性。

附图说明

图1为本实用新型转向架主视剖视图

图2为本实用新型驱动系统俯视图

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型做进一步描述：

一种高速机车驱动系统悬挂结构，包括构架1、轮对6和电机5，电机5前端通过橡胶关节2与构架1固定，电机5的后端通过橡胶关节2与两侧的摆杆4的下端固定，摆杆4的上端通过橡胶关节2与构架1固定，构架1与电机5之间横向设有作动器3，作动器3两端分别与构架1和电机5通过球形橡胶关节连接。

所述作动器3为半主动阻尼控制磁流变元件。

一种高速机车驱动系统悬挂结构，利用半主动控制的作动器3替代传统的液压减振器，通过半主动控制技术控制作动器3动作来限制驱动系统的过大的横向位移及提高机车的横向动力学性能。电机5分别通过橡胶关节2和两侧的摆杆4三点吊挂在构架1的下面，摆杆4的上端通过橡胶关节2与构架1连接，下端通过橡胶关节2与电机5连接，摆杆4可绕悬挂点各方向自由摆动，因此电机5相对于构架1和轮对6可以横向运动。本实用新型在构架1与电机5之间横向设置了半主动控制的作动器3，通过实时检测构架1和电机5横向振动状态，通过半主动控制，作动器3可以控制驱动系统相对构架1的横向振动，从而提高转向架横向运行稳定性。主要用于160km/h以上速度等级高速机车和动车的驱动系统悬挂，对传统的驱动系统弹性悬架方式而言，采用半主动控制弹性悬架驱动系统的机车，尤其是在高速运行时，明显降低了机车的轮轨横向动作用力，提高了机车的横向稳定性。

作动器3为变阻尼半主动控制的磁流变元件，通过实时检测构架1和电机5横向振动状态，采用天棚和地棚阻尼混合算法计算优化的阻尼值，通过控制变阻尼实现作动器控制驱动系统相对构架的横向振动，从而提高转向架横向运行稳定性。