一种空簧悬浮独立式司机室的制作方法

本发明涉及轨道车辆，具体涉及一种空簧悬浮独立式司机室。

背景技术：

1、铁路内燃机车通常需要安装功率较大的柴发机组，柴发机组运转时机车车体会产生较大的振动输入，并通过车体底架传递到司机室，直接影响司机室的振动舒适性。

2、目前为了缓解柴发机组引起的振动，对司机室采取独立安装的形式，在底部增加了球铰和弹簧结构，实现振动的隔绝。如图1所示，内燃机车的独立式司机室的球铰-弹簧隔振结构包括司机室后端设置的球铰结构，前端设置的弹簧支撑。为了避免司机室在轨道超高的情况下出现过大的结构变形，就要求球铰具备较大的刚性，但较大的刚性就减弱了振动的隔绝效果。随着人们生活水平的提升，司乘人员对车辆舒适性的要求越来越高，降低司机室振动势在必行。

3、隔振结构主要目标是隔离通过底架传递的垂向振动，实现垂向振动的解耦。球铰采用刚性较大的橡胶衬套进行限位，仅允许独立式司机室在垂直面内转动，水平面内的转动以及所有方向的平动均通过球铰限位；垂向振动的解耦由前端的弹簧提供。现有的隔振结构简称为球铰-弹簧结构，虽然通过前端司机室隔绝了一部分振动，但后端的球铰结构的刚性较大，对振动的隔绝效果较差。根据实测数据的对比，隔振效率在20％以内。球铰-弹簧结构通过刚度匹配保证独立司机室的固有频率在5hz左右，主要隔绝柴发机组1阶次(最低6.67hz)振动。然而，由于球铰刚度较大，对≥20hz以上分量隔振效果比较差，传递到司机室的振动产生较大的低频噪声。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种空簧悬浮独立式司机室，可以更好的隔绝柴发机组通过底架传递到司机室的振动，提高司机室的舒适性。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供一种空簧悬浮独立式司机室，包括空簧拉杆隔振结构，所述空簧拉杆隔振结构包括数个空簧和拉杆限位结构，所述空簧设于司机室与机车底架之间；其中，

3、所述空簧包括底座和顶盖，所述底座安装于机车底架上，顶盖安装于独立式司机室的底部；所述底座与顶盖之间设有安装机体，所述安装机体的上侧中心处设有安装孔，所述顶盖的下侧设有安装轴，所述安装轴的底端延伸至安装孔内，所述安装轴位于安装孔内的底端设有垂向限位机构，所述垂向限位机构用于限制安装轴在安装孔内竖直方向上移动的距离；所述安装轴上套设有环形气囊，通过所述环形气囊的顶部和侧面将顶盖支撑于安装机体的上方并避免顶盖与安装机体产生刚性接触；所述环形气囊设有用于充放气的气体管路；

4、所述拉杆限位结构包括限位杆，所述限位杆的一端铰接于独立式司机室的顶部，所述限位杆的另一端铰接于机车底架的立架上。

5、本发明的司机室，空簧自身的刚度较小，为了抑制冲击工况下的刚体位移，空簧内部有水平限位止档，限制水平面内的位移量。由于司机室重心高于空簧的平面，在停放倾斜轨道上时可能发生侧倾。为此在司机室顶部与后端强之间安装了横向拉杆限值横向平动自由度，配合空簧的横向限位机构对司机室的侧倾进行抑制。

6、根据本发明所述的一种空簧悬浮独立式司机室，优选地，所述安装轴的外侧套装有弹性限位套，所述弹性限位套夹持于安装轴与安装机体之间，用于限制安装轴的水平移动。

7、根据本发明所述的一种空簧悬浮独立式司机室，优选地，所述安装机体的上侧围绕安装孔的四周设有环形凸起，所述弹性限位套夹持于安装轴和环形凸起之间。

8、根据本发明所述的一种空簧悬浮独立式司机室，优选地，所述环形气囊上设有环形进气口，所述环形进气口的下边缘安装于环形凸起的外侧，所述环形进气口的上边缘安装于顶盖的下侧面，形成由顶盖下侧面、安装轴、弹性限位套、环形凸起及环形气囊围绕的能够容纳气体的密封空间。

9、根据本发明所述的一种空簧悬浮独立式司机室，优选地，所述气体管路的第一出口贯穿顶盖连通密封空间。

10、根据本发明所述的一种空簧悬浮独立式司机室，优选地，所述弹性限位套和安装轴密封机体的安装孔形成缓冲空间，所述气体管路的第二出口贯穿安装轴连通缓冲空间。

11、根据本发明所述的一种空簧悬浮独立式司机室，优选地，所述弹性限位套为橡胶套。

12、根据本发明所述的一种空簧悬浮独立式司机室，优选地，所述垂向限位机构包括螺纹连接于安装轴底部的调节螺栓，所述调节螺栓的上侧固定有限位块。

13、根据本发明所述的一种空簧悬浮独立式司机室，优选地，通过调节所述调节螺栓将安装轴在安装孔内竖直方向上移动的距离限定为3-6mm。

14、根据本发明所述的一种空簧悬浮独立式司机室，优选地，还包括气动控制系统和测控系统；其中，

15、所述气动控制系统包括空压机、空气瓶，所述空压机的出口通过管道连接空气瓶的第一进出口，所述空气瓶的第二进出口依次连接阀门组、电磁阀和气体管路，所述阀门组包括并联的单向阀和电子换向阀，所述电子换向阀的入口管线分别与空压机的入口和出口管线连接，所述电子换向阀的入口管线还与排放管连接；

16、所述测控系统包括位置传感器、压力传感器和主控制器，所述位置传感器用于检测每个空簧处独立式司机室与机车底架间的距离，所述压力传感器用于检测气囊内的气体压力，所述位置传感器、压力传感器、空压机、电子换向阀和电磁阀分别与主控制器通信。

17、位置传感器获取的独立式司机室与机车底架间的距离，代表了该位置处的空簧高度。在本发明中，位置传感器检测的距离可以为其他部件或者位置的距离，只要能够反映出空簧的高度均在本发明的保护范围内。

18、本发明的有益效果是：

19、本发明的一种空簧悬浮独立式司机室，空簧设置完全悬浮的独立式司机室的底部，提供整体的垂向支撑，满足系统的垂向隔振要求；拉杆布置在司机室的顶部，抑制整体的横向运动；通过拉杆与空簧横向限位之间的配合，可抑制司机室在水平面内的转动自由度；通过空簧和拉杆结构的配合，可实现除垂直平动方向的自由度解耦。

技术特征：

1.一种空簧悬浮独立式司机室，其特征在于，包括空簧拉杆隔振结构，所述空簧拉杆隔振结构包括拉杆限位结构和数个空簧，所述空簧设于独立式司机室与机车底架之间；其中，

2.根据权利要求1所述的一种空簧悬浮独立式司机室，其特征在于，所述安装轴的外侧套装有弹性限位套，所述弹性限位套夹持于安装轴与安装机体之间，用于限制安装轴的水平移动。

3.根据权利要求2所述的一种空簧悬浮独立式司机室，其特征在于，所述安装机体的上侧围绕安装孔的四周设有环形凸起，所述弹性限位套夹持于安装轴和环形凸起之间。

4.根据权利要求3所述的一种空簧悬浮独立式司机室，其特征在于，所述环形气囊上设有环形进气口，所述环形进气口的下边缘安装于环形凸起的外侧，所述环形进气口的上边缘安装于顶盖的下侧面，形成由顶盖下侧面、安装轴、弹性限位套、环形凸起及环形气囊围绕的能够容纳气体的密封空间。

5.根据权利要求4所述的一种空簧悬浮独立式司机室，其特征在于，所述气体管路的第一出口贯穿顶盖连通密封空间。

6.根据权利要求5所述的一种空簧悬浮独立式司机室，其特征在于，所述弹性限位套和安装轴密封安装机体的安装孔形成缓冲空间，所述气体管路的第二出口贯穿安装轴连通缓冲空间。

7.根据权利要求2所述的一种空簧悬浮独立式司机室，其特征在于，所述弹性限位套为橡胶套。

8.根据权利要求1所述的一种空簧悬浮独立式司机室，其特征在于，所述垂向限位机构包括螺纹连接于安装轴底部的调节螺栓，所述调节螺栓的上侧固定有限位块。

9.根据权利要求8所述的一种空簧悬浮独立式司机室，其特征在于，通过调节所述调节螺栓将安装轴在安装孔内竖直方向上移动的距离限定为3-6mm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种空簧悬浮独立式司机室，其特征在于，还包括气动控制系统和测控系统；其中，

技术总结本发明公开了一种空簧悬浮独立式司机室，包括空簧拉杆隔振结构，空簧拉杆隔振结构包括拉杆限位结构和数个空簧，空簧包括底座和顶盖，底座安装于机车底架上，顶盖安装于独立式司机室的底部；拉杆限位结构包括限位杆，限位杆的一端铰接于独立式司机室的顶部，限位杆的另一端铰接于机车底架的立架上。本发明的一种空簧悬浮独立式司机室，可以更好的隔绝柴发机组通过底架传递到司机室的振动，提高司机室的舒适性。技术研发人员：张文春,蔡延年,丛宝磊,王铁钧,李忞,金刚,吕连强,韩東蓄受保护的技术使用者：中车大连机车车辆有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29