一种磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统及其控制方法与流程

本发明涉及磁悬浮车，尤其涉及一种磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统及其控制方法。

背景技术：

1、中低速磁浮列车是一种新型轨道交通工具，通过电磁铁与特殊的f轨道产生电磁力来提供列车的悬浮力。列车运行时与轨道零接触，具有噪声低、磨耗低、转弯半径小、爬坡能力强、无污染、选线自由度大等优点，是安全可靠、经济适用、环境友好型的城市轨道交通系统，是城市轨道交通发展的重要方向之一。目前中低速磁浮交通系统主要以五悬浮架为主，主要用于大中城市及都市圈。

2、现有的导向机构如图1所示，主要由长转臂、短转臂、拉杆、钢绳等组成。长转臂、短转臂分别与车体销接，是导向机构的转心，前后通过钢缆相连，横向设置的拉杆的一端连接长转臂、短转臂，另一端连接滑台。每节车共设置6组滑台，其中ⅰ、ⅲ、ⅳ、ⅵ位滑台通过线性轴承与车体底部连接，滑台只能相对车体横移；ⅱ、ⅴ位滑台与车体固定，左右滑台连线分别与车体纵向中心线的交点可视为列车通过曲线时的固定转心。ⅰ、ⅵ位滑台下连接一个空气弹簧，ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ位滑台下连接两个空气弹簧。在列车进入曲线线路时，导向机构的姿态如图2所示。通过长转臂、短转臂和拉杆，将列车所受的横向载荷分配到各个模块上，使悬浮架在运行过程中保持良好的姿态。

3、但是目前中低速磁浮列车安装导向机构存在空间跨度大、运动范围大、磁浮车辆进出小半径曲线时承受载荷较大等特点，导致导向机构占用的安装空间较大且其重量较大。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术所存在的缺陷，提供一种磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统及其控制方法，通过该磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统取代现有的导向机构，具有占用空间小、重量轻和进出小曲线时承受载荷小等优势。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统，包括：

3、多个液压缸，每个液压缸对应磁悬浮车的一个悬浮架，其中，液压缸的上端连接车体，下端连接所述悬浮架；每个液压缸被液压缸中的活塞分隔为上液室和下液室；多个所述液压缸的上液室依次平行连通，平行连通的相邻上液室之间形成一个第一液压支路，多个所述液压缸的下液室依次平行连通，平行连通的相邻上液室之间形成一个第二液压支路；

4、蓄能器，分别设置在第一液压支路和第二液压支路上，用以提供车体横向运动的刚度；

5、电磁阀，设置在所述第一液压支路和第二液压支路的连通支路上；所述磁悬浮车处于直线线路时，所述电磁阀关闭，所述磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统提供车体横向运动的刚度和阻尼；所述磁悬浮车处于曲线线路时，所述电磁阀打开，所述第一液压支路和第二液压支路连通，车体横向运动的刚度为零，所述磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统提供阻尼。

6、优选的，所述上液室的侧壁上开设有上进油口，所述下液室的侧壁上开设有下进油口，所述进油口外的支路上设置有阻尼阀。

7、优选的，每个所述液压缸的活塞杆两端设置有橡胶关节或关节轴承，用以提供液压缸的偏转角度和扭转角度，并通过螺栓与所述车体和悬浮架分别连接。

8、优选的，所述活塞杆伸出缸体之外的部分包裹有橡胶保护套；

9、所述上液室和下液室的侧壁上分别设有测压接头，用以外接设备测量系统压力。

10、第二方面，本发明提供了一种磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统，所述磁悬浮车包括车体、滑台和空簧，所述滑台呈对设置，包括上滑台和下滑台，其中，所述上滑台坐落在空簧上方，所述下滑台安装在车体下方的导轨上，可以沿导轨方向横向移动，相邻上滑台之间及相邻下滑台之间由模块连接；相邻三组滑台构成一组子系统；所述磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统包括：

11、多个双活塞杆液压缸，每两个液压缸对应一组子系统，其中，一个液压缸的上下两端分别连接所述液压悬挂子系统中的第一对滑台，另一个液压缸的上下两端分别连接所述液压悬挂子系统中的第三对滑台；每个液压缸被液压缸中的活塞分隔为上液室和下液室；一组液压悬挂子系统中的两个所述液压缸的上液室平行连通，形成第一液压支路，两个所述液压缸的下液室平行连通，形成第二液压支路；

12、蓄能器，分别设置在第一液压支路和第二液压支路上，用以提供车体横向运动的刚度；

13、电磁阀，设置在所述第一液压支路和第二液压支路的连通支路上；所述磁悬浮车处于直线线路时，所述电磁阀关闭，所述磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统提供车体横向运动的刚度和阻尼；所述磁悬浮车处于曲线线路时，所述电磁阀打开，所述第一液压支路和第二液压支路连通，车体横向运动的刚度为零，所述磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统提供阻尼；

14、定位柱，设置在所述液压缸的缸体中部外表面，通过所述定位柱将所述液压缸与车体进行安装定位，可以传递车体和滑台之间的横向力和纵向力。

15、优选的，所述上液室的侧壁上开设有上进油口，所述下液室的侧壁上开设有下进油口，所述进油口外的支路上设置有阻尼阀。

16、优选的，每个所述液压缸的活塞杆端部设置有橡胶关节或关节轴承，用以提供液压缸的偏转角度和扭转角度，并通过螺栓与所述滑台和车体分别连接。

17、优选的，所述活塞杆伸出缸体之外的部分包裹有橡胶保护套；

18、所述上液室和下液室的侧壁上分别设有测压接头，用以外接设备测量系统压力；

19、所述缸体的表面设置有摩擦板，用以减小车体与液压缸之间的旋转阻力。

20、所述摩擦板通过焊接或螺钉连接到缸体的表面，所述摩擦板的材质包括铜或聚四氟乙烯ptfe中的一种。

21、第三方面，本发明提供了一种上述第一方面或第二方面提供的磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统的控制方法，包括：

22、所述控制方法包括：

23、通过车体上安装横向加速度传感器获取磁悬浮车的车体的横向加速度信号，对所述横向加速度信号进行积分处理得到车体的横向速度

24、通过集成在每个液压缸上的位移传感器测量每个液压缸的活塞在运动过程中的位移信号，并对所述位移信号进行微分处理，得到每个液压缸的活塞运动速度对多个液压缸的活塞的运送速度进行平均值处理，得到平均速度

25、当生成第一控制信号控制电磁阀关闭，所述磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统的两路液压支路不连通，所述磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统提供车体横向运动的刚度和阻尼；

26、当生成第二控制信号控制电磁阀打开，所述磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统的两路液压支路连通，使得车体横向运动的刚度为零，所述磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统提供阻尼。

27、优选的，所述液压缸的上端连接车体，下端连接所述悬浮架，所述活塞运动为车体与悬浮架之间的相对速度；或者，

28、所述液压缸的上端连接上滑台，下端连接下滑台，所述活塞运动为滑台与车体之间的相对速度。

29、本发明实施例提供的磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统，通过在车辆每个悬浮架安装一个液压缸，液压缸上端连接车体，下端连接悬浮架，液压缸上下部分平行连通，形成回路，回路中间设计两个蓄能器提供车体横向运动的位移和刚度。在两支路之间安装常闭型电磁阀，通过控制器控制电磁阀开关，在车辆进入曲线线路时控制电磁阀打开，两液压支路联通，不再限制车体的横移，待车辆驶出曲线后关闭电磁阀，液压悬挂系统恢复横向刚度。本发明的磁悬浮车用液压悬挂横向减振系统具有占用空间小、重量轻和进出小曲线时承受载荷小等优势。