地铁车辆新型液气缓冲器冲击特性研究.pdf

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1、第6期机械设计与制造2014年6月MachineryDesign&Manufacture87地铁车辆新型液气缓冲器冲击特性研究李伟刚，张锁怀，吴一凡(1．陕西科技大学机电工程学院，陕西西安710021；2．上海应用技术学院机械工程学院，上海201418)摘要：为了保证地铁车辆安全提速。根据地铁缓冲器要求，设计了一种具有三段阻尼结构的新型液气缓冲器，建立了动力学计算模型。利用数值仿真方法，计算了静态特性曲线，结果表明可以满足列车稳态运行需要；在冲击动能一定的情况下，对不同冲击速度的动态特性曲线进行比较，并且通过参数调整使不同速度下的特性曲线接近矩形曲线，说明了参

2、数调整依据及规律，可以使缓冲器受到较大速度的物体撞击时，具有较小的阻抗力。该缓冲器吸收率大于90％，能够适应地铁提速要求。关键词：地铁车辆；液气缓冲器；动力学模型；数值仿真；冲击特性；缓冲曲线中图分类号：TH16；U463．33+5．1文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)06—0087—04Study013ImpactPropertiesofNewHydro-PneumaticBuferforMetroVehicleLIWei—gang，ZHANGSuo-huai，WUYi-fan(1．CollegeofMechanicalandElectr

3、icalEngineering，ShaanxiUniversityofScienceandTechnology，ShaanxiXi’an710021，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiInstituteofTechnology，Shanghai201418，China)Abstract：Inordertoensurethesafetyofmetrovehicles，accordingtothesubwayb~fferrequirements，anewtypeofhydro—pneumaticbuffer

4、withthreesectionsofdampingstructureandestablishedadynamicmodelisdesigned．Thestaticcharacteristiccurveiscalculatedbynumericalsimulationmethod，resultshowsthattheneedsofsteadystareoperationoftrainsCanbemet．Intheca$eofconstantimpactenergy，thedynamiccharacteristiccalvesofdifferentimpactv

5、elocityarecomparedandthecharacteristiccurvewhichclosetotherectangularbyadjustingtheparametersisobtained，thebasisandlawofparameteradjustmentareexplained．Theb~fferwillpossessasmallresistancewhentheobjecthititbylargerspeed．Theabsorptionrateof6ris?norethan90％，SOtherequirementsofsubwaysp

6、eedcanbeadaptedtO．KeyWords：MetroVehicle；Hydro-PneumaticBuffer；DynamicModel；NumericalSimulation；ImpactProperties；BuferCurve1引言2新型液气缓冲器的工作原理缓冲器作为地铁车辆重要的吸能部件之一，通过它来缓和液气缓冲器通过压缩液体使其通过阻尼小孔，液体与管壁和削减地铁车辆在运行和调车过程中的纵向冲击力_l_，随着地铁之间以及液体分子之间必然要产生摩擦，损耗一定的能量，从而车辆运行速度的提高和编组数量的增加，在调车作业、紧急制动实现对冲击能量的缓

7、冲、衰减和吸收。通过阻尼孔的液体推动液过程中车辆的纵向冲击力急剧增大，严重影响了运行的安全性气隔离活塞压缩隋性气体，从而实现液气缓冲器复位。液气缓冲器的理想缓冲特陛曲线(即缓冲力一缓冲行程曲线)应尽可能接近和乘客的舒适性，从而对地铁车车辆的缓冲器性能提出了更高的矩形日，根据地铁车辆缓冲器的设计要求，如表l所示。设计的新要求。型液气缓冲器，如图1所示。缓冲器有三段阻尼结构，便于对液气在地铁被动安全防护系统中，国外的车钩缓冲器允许的连缓冲器的缓冲特性曲线进行调整，使其尽可能的接近理想曲线。挂速度已经达到了15km／h，在该速度以内缓冲器系统必须能够表1地铁车辆缓冲

8、器设计指标吸收冲击能量闭。而液气缓冲器