铁道车辆液压减振器低速特性的CFD仿真

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1、机床与液压Sep．20122012年9月第4O卷第17期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．17DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．17．037铁道车辆液压减振器低速特性的CFD仿真李俊琦，樊友权。，于兰英，刘桓龙，秦剑(1．西南交通大学机械工程学院，四川成都610031；2．株洲联诚集团减振器有限责任公司，湖南株洲412001)摘要：机车车辆液压减振器对车辆的平稳性与动力性能有着非常重要的影响，减振器性能的好坏通过其阻尼特性反映出来。以高速重载列车某型号一系垂向减振器为研究对象，利用Pro／E建立减振器内部流

2、场三维模型，用ANSYSICEM与STAR．CD软件联合划分六面体网格，运用流体动网格技术在ANSYSCFX流体仿真分析软件中得出低速情况下精度较高的示功图。仿真结果与理论值接近，为铁道机车车辆减震器的优化设计提供了一种快速有效的方法。关键词：液压减振器；阻尼阀；示功图；低速特性；CFD仿真中图分类号：U260．331+．5文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)17—127—3CFDSimulationforLow．speedPerformanceofTrainDamperLIJunqi，FANYouquan，YULanying，LIUHuanlong

3、，QINJian(1．SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China；2．ZhuzhouLinceGroupHydraulicDamperCo．．Ltd．．ZhuzhouHunan412001，China)Abstract：Trainhydraulicdamperhasaverysignificantimpactonthestableanddynamicperformancesofthetrain．Dampingperformanceisrefle

4、ctedbyitsdampcharacteristic．Takingaverticaldamperusedonatrainasresearchobject，thethree—dimensionalflowfieldmodelofthedamperwasestablishedbyusingPm／E．ThecreationofhexameshwasdonebyusingANSYSICEMandSTAR—CD．ThedynamicmeshingtechniqueinthesoftwareofANSYSCFXWasadopted．Asaresult，theindicatord

5、iagamofthedamperunderlowspeedsituationwasgotten．Thesimulationresultsareveryclosetothetheoryones．Itprovidesaquickandeffectivemethodforoptimationoftrainhydraulicdamper．Keywords：Hydraulicdamper；Dampervalve；Indicatordiagram；Low—speedperformance；CFDsimulation液压减振器已在我国的机车与客车上使用了40多年，近1O年随着我国铁

6、路运输速度的提高，多数采用进口减振器。目前，我国减振器设计水平与生产能力较国外先进的减振器技术仍有一定的差距。1一活塞杆作者依据某型号一系垂向减振器的实际结构与参2一主阻尼阍3一导承数，运用有限元分析软件与流体动网格技术对减振器4一活塞单向阀内部流场进行分析，得出可以判定减振器性能的示功5—储油缸图与阻尼特性曲线，为减振器结构优化提供了理论依6一底座单向阀据，有利于加速我国减振器国产化的进程。1液压减振器工作原理(a)受力拉伸(b)受力压缩液压减振器(下文简称减振器)按照油液循环图1减振器物理模型方式，液压系统可分为开式系统和闭式系统，其基本当活塞杆受拉力F。作用时，

7、活塞单向阀处于关动作是拉伸与压缩。闭式系统较开式系统结构紧凑、闭状态，上腔中的油液产生压力P形成有压油腔，与空气接触机会少、空气不易渗入系统，故传动稳作用在活塞有效面积上，产生拉伸阻尼力。有压油腔定。因而，闭式系统更易于实现轨道交通机车车辆所中的油液经阻尼调节单元流人储油缸中。由于活塞向需要的阻尼特性。上运动使下腔容积增大而产生吸力，吸力导致底座单当减振器处于低振动速度时，其油液单向循环流向阀开启，油液由储油缸流人下腔。当活塞杆受压缩动的物理模型如图1所示。收稿日期：201I一08—15作者简介：李俊琦(1986一)，女，硕士研究生，研究方向为机、电