抗蛇行减振器、转向架以及轨道车辆的制作方法

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种抗蛇行减振器、转向架以及轨道车辆。

背景技术：

当轨道车辆的运行速度提高后，转向架在横向将会产生一种周期性大振幅的摇摆运动，即蛇行振动。剧烈的蛇行振动会出现失稳现象，一旦失稳，车轮将猛烈冲击轨道，甚至出现车轮脱轨的危险性，从而威胁到车辆运行的安全性。抗蛇行减振器能有效地抑制转向架的蛇行振动，从而保证轨道车辆在低于蛇行临界速度下安全地运行。

传统的抗蛇行减振器中，阻尼装置大多设置于减振器内部，比如活塞或底阀座上，当阻尼性能伴随使用而发生衰弱时，将需要对减振器的阻尼性能进行调节，否则将会严重影响轨道车辆的蛇行稳定性、安全性、运行平稳性以及乘坐舒适性等。然而对于传统的抗蛇行减振器来说，需要对减振器整体进行拆卸，并单独取出阻尼装置才能对减振器阻尼性能进行调节，该调节方式较为不便。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状提供一种便于调节阻尼力的抗蛇行减振器。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状提供一种便于调节阻尼力的转向架。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述现有技术现状提供一种便于调节阻尼力的轨道车辆。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：提供一种抗蛇行减振器，包括：第一缸体、第二缸体、导油管、第一单向阀组件、第二单向阀组件以及阻尼组件；

所述第一缸体内形成有第一缸腔并嵌设于所述第二缸体，所述第一缸体与所述第二缸体之间形成有第二缸腔，所述第一单向阀组件滑动连接于所述第一缸腔的内壁并将所述第一缸腔分隔为第一腔室和第二腔室；

所述导油管设于所述第二缸体内，用于连通所述第一腔室与所述第二缸腔；所述第二单向阀组件设置于所述第二缸腔与所述第二腔室之间；

所述阻尼组件设于所述第二缸体中相对靠近所述第二腔室的一端，所述阻尼组件的一端连通于所述第一腔室，另一端连通于所述第二缸腔，并用以在油压大于阻尼力时连通所述第一腔室与所述第二缸腔。

在其中一个实施例中，为了便于调节抗蛇行减振器的阻尼大小，所述阻尼组件包括第一壳体、调节件、芯阀以及第一弹性件；

所述调节件封堵于所述第一壳体内壁的一端，所述芯阀连接于所述第一壳体内壁的另一端，并能相对于所述第一壳体的轴线方向移动，所述第一弹性件设于所述第一壳体内，且所述第一弹性件的一端抵持于所述调节件，另一端抵持于所述芯阀；

所述芯阀上开设有连通所述第一腔室的进液孔，所述第一壳体的侧壁上开设有连通所述第二缸腔的出液孔，所述芯阀在受压时能朝向所述调节件移动以使至少部分所述进液孔与所述出液孔相连通。

在其中一个实施例中，为了进一步地便于调节抗蛇行减振器的阻尼大小，所述第一壳体的内壁上设有用以固定所述调节件的至少两个工位，所述调节件在至少两个所述工位之间切换时，能够调节所述第一弹性件的预紧力大小。

在其中一个实施例中，所述第二单向阀组件包括第二阀座以及第二阀盖；

所述第二阀座固定于所述第一缸体的一端，并开设有沿所述第一缸体轴线方向贯穿的第二通孔，所述第二阀盖容置于所述第二腔室内并盖设于所述第二阀座上，所述第二阀盖能在受压时朝向远离所述第二阀座的方向移动，以使所述第二缸腔能通过所述第二通孔连通于所述第二腔室。

在其中一个实施例中，为了防止油液在循环过程中混入空气并发生乳化，所述第二通孔的数量设为多个，且多个所述第二通孔相对于所述第二阀座的周向方向相间隔设置，并分布于所述第二阀座的一侧。

在其中一个实施例中，为了提高杆体在伸缩过程中与导向盖之间的动密封性能，所述抗蛇行减振器还包括导向盖、密封件、导向件、以及杆体，所述导向盖固定于所述第二缸体一端并相对靠近所述第一腔室设置，所述杆体的一端穿过所述导向盖并连接于所述第一单向阀组件，所述导向盖开设有供所述杆体穿设的轴孔，所述轴孔的内壁抵持于所述杆体的外壁，且所述轴孔的内壁上开设有用以容纳所述密封件的第一凹槽以及用以容纳所述导向件的第二凹槽。

在其中一个实施例中，为了进一步提高杆体与导向盖之间的动密封性能，所述第一凹槽和所述第二凹槽的数量分别设为两个，且两个所述第一凹槽和两个所述第二凹槽分别沿所述导向盖的轴线方向交叉间隔布置。

在其中一个实施例中，为了避免空气中灰尘对杆体在伸缩过程中的影响，所述抗蛇行减振器还包括嵌设于所述轴孔内壁上的防尘件，所述轴孔内壁上相对远离所述第一缸体的一端相应开设有用以容纳防尘件的第三凹槽。

在其中一个实施例中，为了提高杆体在伸缩过程中与导向盖之间的静密封性能，所述抗蛇行减振器还包括套设所述导向盖的第二弹性件，所述导向盖的侧壁上开设有用以容纳所述第二弹性件的第四凹槽，所述第二弹性件的内壁抵持于所述第四凹槽的外壁。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：提供一种转向架，包括构架、轮对以及上述任一所述的抗蛇行减振器。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：提供一种轨道车辆，包括上述的转向架。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过将阻尼组件设于第二缸体上，在需要调节抗蛇行减振器的阻尼力大小时，不用将减振器进行拆解即可实现阻尼力大小的调节，相对于传统的抗蛇行减振器中将阻尼装置设于减振器内部的情况，本发明的抗蛇行减振器极大地简化了阻尼力调节方式。此外，本发明的抗蛇行减振器、转向架以及轨道车辆，振动时油液单向流动并回油，其结构简单紧凑、安装便利、成本较低，同时具备较好的减振性能。

附图说明

图1为其中一个实施例提供的抗蛇行减振器的立体结构示意图；

图2为图1所示的抗蛇行减振器省略部分结构后的结构示意图；

图3为图1所示的抗蛇行减振器的剖视图；

图4为其中一个实施例提供的阻尼组件的结构示意图；

图5为图4所示的阻尼组件的剖视图；

图6为其中一个实施例提供的第二单向阀组件的结构示意图；

图7为图6所示的第二单向阀组件的剖视图；

图8为图6所示的第二单向阀组件的分解示意图；

图9为其中一个实施例提供的导向盖的立体结构示意图；

图10为图9所示的导向盖的剖视图；

图11为图9所述的导向盖省略部分结构后的剖视图；

图12为其中一个实施例提供的第一单向阀组件在第一视角的结构示意图；

图13为图12所示的第一单向阀组件的剖视图；

图14为图12所示的第一单向阀组件在第二视角的结构示意图。

附图标号：

抗蛇行减振器-100；第一缸体-110；第一缸腔-111；第一腔室-1111；第二腔室-1112；第二缸体-120；第二缸腔-121；导油管-130；第一单向阀组件-140；第一阀座-141；第一通孔-1411；第一阀盖-142；第一限位件-143；第一塔簧-144；第二单向阀组件-150；第二阀座-151；第二通孔-1511；第二阀盖-152；第二限位件-153；第二塔簧-154；阻尼组件-160；第一壳体-161；出液孔-1611；调节件-162；芯阀-163；进液孔-1631；第一弹性件-164；导向盖-170；轴孔-171；第一凹槽-1711；第二凹槽-1712；第三凹槽-1713；第四凹槽-1714；密封件-172；导向件-173；防尘件-174；第二弹性件-175；第一通道-176；杆体-180；底座-190；第二通道-191。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

需要理解的是，在本发明的描述中，所涉及的方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本发明其中一个优选实施例提供的抗蛇行减振器100，图1为该抗蛇行减振器100的立体结构示意图，图2为图1所示的抗蛇行减振器100省略部分结构后的结构示意图，图3为图1所示的抗蛇行减振器100的剖视图。

目前，对轨道车辆的速度要求越来越高，同时还需要在高速运行的情况下具有较好的平稳性以及乘坐舒适性，然而，伴随轨道车辆的提速，转向架在横向上将会产生蛇行振动，进而导致车轮撞击轨道甚至脱轨的发生，将会威胁轨道车辆的运行安全性。本实施例提供的抗蛇行减振器100可以安装于转向架上并用于轨道车辆上，能够降低运行时的横向振动。

具体地，该抗蛇行减振器100包括第一缸体110、第二缸体120、导油管130、导向盖170、底座190、杆体180、第一单向阀组件140以及第二单向阀组件150。

第二缸体120的两端分别固定有导向盖170以及底座190，第一缸体110嵌设第二缸体120内，本实施例中的第二缸体120和第一缸体110均为两端开口的桶状结构。

导向盖170固定于第二缸体120的一端，且该导向盖170上朝向底座190的端面上设有用于封堵第一缸体110一端的凸缘(图未示)，该导向盖170内开设有第一通道176。

底座190固定于第二缸体120的另外一端，并与导向盖170、第二缸体120以及第一缸体110一并围设形成大致呈环形的第二缸腔121。底座190内还开设有第二通道191。

第二单向阀组件150固定于第一缸体110相近靠近底座190的一端，且第二单向阀组件150与导向盖170的凸缘、第一缸体110一并围设形成大致呈圆柱形的第一缸腔111，用用以控制第二缸腔121与第一缸腔111之间的通断。

导油管130设于该环形第二缸腔121内，并相对于第二缸体120的轴线方向延伸，该导油管130内部形成有第三通道(图未示)。该导油管130的两端分别延伸至导向盖170以及底座190内，并使导向盖170内的第一通道176通过第三通道连通于底座190内的第二通道191。本实施例中，导油管130的数量设为两个，并在第二缸腔121内相间隔排布。

第一单向阀组件140滑动连接于第一缸腔111的内壁并将第一缸腔111分隔为第一腔室1111和第二腔室1112，并用以控制第二腔室1112与第一腔室1111之间的通断。

杆体180的一端穿过导向盖170并连接于第一单向阀组件140，用以在该抗蛇行减振器100受到横向振动时，杆体180带动第一单向阀组件140沿自身轴线方向伸缩，以将由振动产生的机械能转化为减振器内部的热能。

本实施例中，第二缸体120外还套设有保护罩(图未示)，该保护罩大致呈一端开口的桶状结构，杆体180的另外一端固定于保护罩的内壁上，并能与保护罩一并相对于第二缸体120的轴线方向伸缩滑移，能有效防止外界沙尘、飞石对减振器油封和杆体180的影响，以防杆体180相对于第一缸腔111往复移动的过程中沾染空气中的灰尘，导致减振器内部油液被污染。

该抗蛇行减振器100在受到振荡时，杆体180带动第一单向阀组件140在第一缸腔111内朝向底座190方向滑移，此时第二腔室1112被压缩，第一腔室1111被拉伸，第一单向阀组件140打开以连通第二腔室1112与第一腔室1111，油液自第二腔室1112流至第一腔室1111，并依次经过第一通道176、第三通道流至底座190内的第二通道191以及第二缸腔121，此时，由于第二缸腔121中的油压大于第二腔室1112中的油压，因此第二单向阀组件150打开以连通第二缸腔121与第二腔室1112之间的连通，进而使油液自第二缸腔121流至第二腔室1112，由此完成该抗蛇行减振器100的一个完整的压缩循环。

进一步地，该抗蛇行减振器100还包括设于底座190上的阻尼组件160，该阻尼组件160的一端连通于第二通道191，另一端连通于第二缸腔121，用以在阻尼力大于预设值时打开第二通道191与第二缸腔121之间的连通。

可以理解的是，减振器减振原理即“小孔节流”原理，将轮对传递上来的振动转化为内能，其中一部分内能被油液吸收，一部分通过外接热传递耗散在周围空气中。油液吸收了一部分内能将使得其内部温度升高，温度升高会影响油液的动力粘度，从而影响减振器的阻尼性能。

具体地，油液温度升高将会造成油分子凝聚力减弱，动力粘度减小，使得阻尼性能大大减弱；温度过高会引起油液空化现象，会使得减振器供油不足从而畸化减振器动态特性，同时也会伴随着巨大异响；油液温度升高，减振特性大大减弱，间接影响了车辆的蛇行稳定性、安全性、平稳性以及乘坐舒适性等。

由此，减振器在工作一端时间后，阻尼性能降低，将不能满足减振器的使用需求。传统的减振器，其阻尼装置设于减振器内部，在需要调整阻尼力大小时需要将减振器整体进行拆解并取出阻尼装置，该调节方式极为不便，并会在装卸过程中影响减振器的稳固性和稳定性。

而本实施例中抗蛇行减振器100中，阻尼组件160呈模块化设置，并固定于底座190上，在需要调节阻尼力大小时，仅需通过调节工装作用于阻尼组件160即可实现阻尼力大小的调节，整个过程简单便捷，操作简单，且由于不用拆解和装配减振器，所以不会对减振器的稳固性和稳定性造成影响。

进一步地，一并参阅图4和图5，为本优选实施例提供的阻尼组件160，图4为该阻尼组件160的结构示意图，图5为图4所示的阻尼组件160的剖视图。

该阻尼组件160包括第一壳体161、调节件162、芯阀163以及第一弹性件164。其中，调节件162封堵于第一壳体161内壁的一端，且调节件162的外壁与第一壳体161内壁之间设有o型密封圈(图未示)。芯阀163连接于第一壳体161内壁的另一端，并能相对于第一壳体161的轴线方向移动，第一弹性件164设于第一壳体161内，且第一弹性件164的一端抵持于调节件162，另一端抵持于芯阀163。芯阀163上开设有连通第一腔室1111的进液孔1631，第一壳体161的侧壁上开设有连通第二缸腔121的出液孔1611，芯阀163在受压时能朝向调节件162移动以使至少部分进液孔1631与出液孔1611相连通。

为了进一步地便于调节抗蛇行减振器100的阻尼大小，第一壳体161的内壁上设有用以固定调节件162的至少两个工位，调节件162在至少两个工位之间切换时，能够调节第一弹性件164的预紧力大小。本优选实施例中，第一壳体161的内壁与调节件162的外壁之间可以通过螺纹连接进行紧固，通过控制调节件162旋入第一壳体161内的深度来调节第一弹性件164的预紧力以及进液孔1631的开启程度，进而调节该阻尼组件160的阻尼力大小。当调节件162旋入深度较深时，第一弹性件164的预紧力较大，因此芯阀163在受压并朝向调节件162移动时需要克服较大的弹力，才能使进液孔1631能至少部分地连通于出液孔1611。

本实施例的阻尼组件160采用模块化设计，阻尼特性一致性好，且该阻尼组件160可精确调节，且调节过程简单便捷，不会对减振器整体结构造成影响。

可以理解的是，减振器在装配过程中，经常会存在空气混入油液的现象。当空气进入内缸时，在高压作用下，空气会使得油液产生乳化现象，油液乳化会极大降低油液的动力粘度，从而影响减振器的减振效果。因此，减振器油液不能与空气、灰尘接触，否则油液就会产生乳化现象。

一并参阅图6至图8，为了防止油液在循环过程中混入空气并发生乳化，本实施例提供一种能防止油液在循环过程中混入空气并发生乳化的第二单向阀组件150，图6为第二单向阀组件150的结构示意图，图7为图6所示的第二单向阀组件150的剖视图，图8为图6所示的第二单向阀组件150的分解示意图。

该第二单向阀组件150包括第二阀座151、第二阀盖152、第二限位件153以及第二塔簧154。

其中，第二阀座151固定于第一缸体110的一端，并开设有沿第一缸体110轴线方向贯穿的第二通孔1511，第二限位件153固定于第二腔室1112的内壁。第二阀盖152盖设于第二阀座151上，并能在受压时朝向远离第二阀座151的方向移动，以使第二缸腔121能通过第二通孔1511连通于第二腔室1112。第二塔簧154设于第二阀盖152及第二限位件153之间，且第二塔簧154的一端抵持于第二阀盖152，另一端抵持于第二限位件153，以使第二阀盖152始终具有封堵第二通孔1511的趋势。

优选地，第二通孔1511的数量设为多个，且多个第二通孔1511相对于第二阀座151的周向方向相间隔设置，并分布于第二阀座151的一侧。

油液在自第二缸腔121向第二腔室1112回油过程中，第二缸腔121(属于低压腔)中的空气随油液一起补充到第二腔室1112(属于高压腔)，由于空气密度小于油液，故当减振器水平放置时，空气会浮在减振器上表面，而第二阀座151上只有一侧开有第二通孔1511。在安装时，只要将第二通孔1511的一侧置于下端(即第二通孔1511与空气处于上下两侧)，可以使得回油时，油液只从下方补充到第二腔室1112，由于减振器上表面没有开回油孔，所以空气不会在向第二腔室1112补油过程中随油液进入第二腔室1112，如此通过油气分离方式可以有效避免油液的乳化现象，减振器无空程，阻尼力稳定性高。

进一步地，传统的抗蛇行减振器中，杆体在相对于导向盖移动过程中需要通过动密封方式来减小漏油带来的对减振效果的影响。传统的动密封大多采用骨架密封或者波纹密封的单一密封方式，这种单一密封结构虽然便于安装，成本也较为低廉，但是漏油现象经常发生，存在严重漏油的安全隐患。

一并参阅图9至图11，本实施例提供一种能够提高杆体180与导向盖170之间的动密封性能的导向盖170，图9为该导向盖170的立体结构示意图，图10为图9所示的导向盖170的剖视图，图11为图9所述的导向盖170省略部分结构后的剖视图。

进一步地，导向盖170开设有供杆体180穿设的轴孔171，该轴孔171内壁上安装有用以对杆体180起到密封作用的密封件172以及用以对杆体180起到导向作用的导向件173，使杆体180在相对于导向盖170的轴线方向的伸缩移动时不仅能实现动密封，而且使杆体180的移动更为平稳而不会发生倾斜。

轴孔171的内壁抵持于杆体180的外壁，且轴孔171的内壁上开设有用以容纳密封件172的第一凹槽1711以及用以容纳导向件173的第二凹槽1712。第一凹槽1711和第二凹槽1712的数量分别设为两个，且两个第一凹槽1711和两个第二凹槽1712分别沿导向盖170的轴线方向交叉间隔布置。如此设置，可极大提升杆体180与导向盖170之间的动密封性能。可以理解的是，第一凹槽1711和第二凹槽1712的数量及排布方式仅为一种较优的实施方式，本发明对此不予限制。

本实施例中，密封件172优选为但不局限于斯特封，导向件173优选由耐磨的聚四氟乙烯制成。

进一步地，为了避免空气中灰尘对杆体180在伸缩过程中的影响，抗蛇行减振器100还包括嵌设于轴孔171内壁上的防尘件174，轴孔171内壁上相对远离第一缸体110的一端相应开设有用以容纳防尘件174的第三凹槽1713。

进一步地，导向盖170上还需要通过静密封来避免杆体180与导向盖170之间漏油现象，传统的静密封较多采用轴向压缩o型圈以实现径向密封的目的，其安装相对便利，但由于o型圈压缩率较大，很容易产生老化、硬化现象，仍然存在严重漏油安全隐患。

为了提高杆体180在伸缩过程中与导向盖170之间的静密封性能，抗蛇行减振器100还包括套设导向盖170的第二弹性件175，导向盖170的侧壁上开设有用以容纳第二弹性件175的第四凹槽1714，第二弹性件175的内壁抵持于第四凹槽1714的外壁。如此设置，能够保证杆体180轴向伸缩过程更为平稳，密封性能好，不易发生倾斜漏油，使用寿命较长。

一并参阅图12至图14，为本优选实施例提供的第一单向阀组件140，图12为该第一单向阀组件140在第一视角的结构示意图，图13为图12所示的第一单向阀组件140的剖视图，图14为图12所示的第一单向阀组件140在第二视角的结构示意图。

该第一单向阀组件140包括第一阀座141、第一阀盖142、第一限位件143以及第一塔簧144。第一阀座141固定于杆体180的一端并与杆体180同步移动，该第一阀座141的外壁与第一腔室1111的内壁之间为摩擦接触，且第一阀座141上开设有沿自身轴线方向贯穿的第一通孔1411，第一通孔1411的数量设为多个，并相对于第一阀座141的周向方向相间隔设置。

第一限位件143固定于第一阀座141的上端，第一阀盖142约束于第一阀座141及第一限位件143之间，并能朝向第一限位件143移动，以打开第一同天空1411。第一塔簧144设于第一阀盖142与第一限位件143之间，且第一塔簧144的一端抵持于第一阀盖142，另一端抵持于第一限位件143，以使第一阀盖142始终具有堵住第一通孔1411的趋势。

本发明其中一个实施例还提供一种转向架，包括构架、轮对以及上述任一的抗蛇行减振器100。该转向架可以提供承载、导向、减振、牵引、制动等功能，以保证轨道车辆在高速运行时的平稳性和乘坐舒适性。

本发明其中一个实施例还提供一种轨道车辆，包括上述的转向架。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。