车辆减震系统的制作方法

文档序号:11580035阅读:573来源:国知局

本实用新型涉及减震装置技术领域,具体涉及一种车辆减震系统。



背景技术:

车辆在行驶过程当车轮遇到凹凸路面时会引起车辆震动,这种震动一方面会影响车辆的行驶稳定性,另一方面还会降低乘客的乘车舒适性,为了降低震动对车辆运行的影响,需要在车辆上安装相应的减震器。例如,现有技术中,高速列车是通过列车转向架系统上的液压减震器使得车辆震动得到缓冲的,液压减震器在工作过程中通过液压油往返流经阀体和间隙产生阻尼,由此吸收车辆在不平路面上行驶产生的震动能量,从而衰减车辆的震动。

上述现有技术存在以下几个问题:第一,上述现有的减震器只能将机械能转化为减震器内液压油的热能并散发出去依次达到减震的目的,这部分散发的热能得不到有效利用。第二,采用现有的减震器很难有效控制阻尼大小,无法进一步优化乘客乘车舒适性。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种有效利用车辆震动能量的车辆减震系统。

为了解决上述现有技术的第一个问题,本实用新型车辆减震系统包括减震弹簧、液压油缸、液压马达、发电机,所述液压油缸的第一油液口与液压马达的进口和出口分别相连,所述液压油缸的第二油液口与液压马达的进口和出口分别相连,所述液压油缸的第一油液口与液压马达的进口之间、液压油缸的第二油液口与液压马达的进口之间均设有允许油液从液压油缸流向液压马达的单向阀,所述液压油缸的第一油液口与液压马达的出口之间、液压油缸的第二油液口与液压马达的出口之间均设有允许油液从液压马达流向液压油缸的单向阀,所述液压马达与发电机相连,所述液压油缸的活塞杆与减震弹簧联动设置,所述发电机连有蓄电池。

为了解决上述现有技术的第二个问题,本实用新型在所述液压油缸的第一油液口连有油液流量控制装置。所述油液流量控制装置为流量放大阀。所述油液流量控制装置还包括先导式溢流阀、调压阀。所述液压油缸的第二油液口处连有油液稳压装置。所述油液稳压装置为液压蓄能器。所述液压马达为可变量液压马达。所述液压马达为柱塞式变量马达。所述单向阀为锥阀式单向阀。所述发电机与蓄电池之间通过依次相连的整流电路、滤波电路、放大电路依次相连。

本实用新型能够有效地利用车辆震动产生的能量,将该能量转化为电能并储存用作车辆上的其它负载装置,在减缓车辆震动的基础之上,节约了车辆用电。除此之外,本实用新型有效地控制了减震系统的阻尼大小,使得车辆运行更加平稳,乘客乘车更加舒适。

以下通过附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为弹簧压缩时本实用新型的工作原理图。

图3为弹簧拉伸时本实用新型的工作原理图。

图4为本实用新型中发电机与蓄电池的充电电路示意图。

具体实施方式

本具体实施方式通过本实用新型车辆减震系统在CRH1型高速列车上的应用对本实用新型作进一步说明。CRH1型高速列车(以下简称高速列车)转向架的两系悬架系统由一系弹簧、空气弹簧、抗侧滚扭杆、四个一系垂向减震器和两个二系垂向减震器以及横向、抗蛇行减震器组成,本实用新型可以作为上述减震器。当然,本实用新型的结构不局限于本具体实施方式中,还可以用作其他车辆的减震器使用,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的其它实施方式,都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示,本实用新型包括液压油缸1、液压马达2、发电机3、设置在高速列车转向架上的减震弹簧4,所述液压油缸1的活塞杆11的自由端与减震弹簧4相连,活塞杆11与减震弹簧4联动。从所述液压油缸1的第一油液口A出来的油路先与流量放大阀6相连,之后分为两个支路分别与与液压马达2的进口C和出口D相连,所述第一油液口A与液压马达2的进口C相连的支路上设有第一单向阀83,所述第一单向阀83只允许油液从所述第一油液口A流向液压马达2的进口C,所述第一油液口A与液压马达2的出口D相连的支路上设有第二单向阀84,所述第二单向阀84只允许油液从所述液压马达2的出口D流向第一油液口A;从所述液压油缸1的第二油液口B出来的油路先与液压蓄能器7相连,之后分为两个支路分别与液压马达2的进口C和出口D相连,所述第二油液口B与液压马达2的进口C相连的支路上设有第三单向阀82,所述第三单向阀82只允许油液从所述第二油液口B流向液压马达2的进口C,所述第二油液口B与液压马达2的出口D相连的支路上设有第四单向阀81,所述第四单向阀81只允许油液从所述液压马达2的出口D流向第二油液口B。所述第一油液口A与液压马达2的进口C相连的支路和第二油液口B与液压马达2的进口C相连的支路汇总之后共同与进口C相连,所述第一油液口A与液压马达2的出口D相连的支路和第二油液口B与液压马达2的出口D相连的支路汇总之后共同与出口D相连。上述各支路均采用单向阀,其目的在于保证油液始终沿单一方向驱动液压马达,这就保证液压马达的对外输出一个方向不变的转矩,避免发电机反转。在油缸小腔进油处安装有流量放大阀6,该流量放大器能够使得活塞向上行程和向下行程阻尼一致,能够使系统中的总流量保持一定。优选地,所述油路中还可以增设节流阀,直动式溢流阀着两种液压元件,其目的是保证油液系统中一旦运行,能够产生稳定的流量,并排除输出端对油液流量的影响。所述发电机3连有蓄电池5。优选上述液压马达2为柱塞式变量马达,使用柱塞式单活塞缸,通过改变马达中斜盘倾角,一方面会改变液压系统中的液体流速,进而改变马达对外输出转矩,这样发动机的发电量就可以调节。另一方面,整个减振器在液压马达处的阻尼也会变化,也就改变了减振器的阻尼系数,从而影响乘客的舒适度。当遇到较颠簸的路面时,可以适当增大倾角,整个液压系统流速加快,马达转速加快,振动将更加充分的转化为电能,同时减振器阻尼系数变大,乘客的振感降低,乘客舒适性提高。同时兼顾乘客乘车的舒适性与减震器的发电量。发电机可以采用DJFW25型交流发电机。

如图4所示,所述发电机3与蓄电池5之间通过依次相连的整流电路Ⅰ、滤波电路Ⅱ、放大电路Ⅲ依次相连。其中整流电路Ⅰ优选为桥式整流电路。

所述滤波电路Ⅱ工作原理为当流过电感的电流变化时,电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。因此经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。从而进行电流调整和稳定,实现恒流充电。放大电路Ⅲ的工作原理为为了提高充电效率,我们采用恒压充电的方法:对每只单体电池以某一恒定的电压进行充电,充电的初期电流很大,随着充电进行,电流逐渐减小,在充电终期只有很小的电流通过,所以在充电过程中不必调整电流,析气量小,充电时间短,能耗低,充电效率可达80%,如电压选择得当,可在8小时内完成充电。

本实用新型工作过程如下:

如图2所示,当高速列车的车轮滚进凸起或滚出凹坑时,车轮移近车架,车轮相对车身移近,减振器因弹性元件的存在而压缩,活塞向上推动时,双作用液压缸上腔油液在活塞的挤压下排出,沿红色箭头所示方向流经单向阀进入可变量液压马达。由于油缸大小腔流量变化不等,因此在小腔进油口安装有流量放大/缩小阀,回油油液经过流量放大/缩小阀作用回到液压油缸小腔,保证系统流量总量稳定。

如图3所示,当车轮滚离凸起或滚进凹坑时,车轮远离车架,车轮相对车身移开,减振器因弹性元件的存在而拉伸,活塞向下压缩,双作用液压缸小腔油液在活塞的挤压下排出,沿红色箭头所示方向流经放大阀、单向阀进入可变量液压马达,最终流回油缸大腔,保证系统流量总量稳定。

此外还安置有调压阀等液压元件进行调控未绘制出,其作用在于保证流系统压力正常、流量稳定。

本实用新型车辆减震系统在传统的液电馈能式减振器的基础上采用了可变量液压马达。通过液压马达中的斜盘倾角大小的调节,改变减振器的阻尼也就是减振器的软硬程度,在增强减振器对不同路面的适应程度的同时也提高了乘客乘坐的舒适性。

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