一种用液压方式抑制列车车厢侧滚的方法与流程

本发明涉及一种用液压方式抑制列车车厢侧滚的方法，属于列车抗侧滚。

背景技术：

1、如图7、图8所示，列车的走行部是独立于车厢17的转向架16，转向架16是行走在轨道上的四轮小车，某些国家直称“小车”。在转向架16的上面有左右设置的用于为车厢17减振的两个空气弹簧（图中未示出），列车的车厢17的前端和后端就分别搁放在前后两个转向架16的空气弹簧上。

2、列车在通过轨道曲线段时，强大的离心力使车厢17压在转向架16内侧相对于轨道曲线段的空气弹簧的压力锐减，该侧空气弹簧迅即向上抬升，而车厢17压在转向架16外侧相对于轨道曲线段的空气弹簧的压力可能有所变化，该侧空气弹簧进一步向下沉落，使整个车厢17发生一定幅度的侧滚。

3、这种侧滚是要进行干涉的，目的之一是抑制车厢17侧滚的幅度，消除进一步侧滚可能发生侧翻的风险，二是在列车进入平直路段后要及时将车厢17两侧恢复到同一高度。

4、但采取的干涉措施要做到以下两点：

5、一、不能将车厢17强力束缚在转向架16上，否则，车厢17强大的侧滚力会连同转向架16一起发生侧滚，从而使车轮脱轨；

6、二、不能影响车厢17两侧同步等幅沉浮。

7、传统的干涉措施是采用了抗侧滚装置，其组成、结构及工作原理是：

8、抗侧滚装置包括抗侧滚扭杆13、拉杆14和支座15。抗侧滚扭杆13具有扭杆部131和设在扭杆部131两端的扭转臂132。扭杆部131通过两端的支座15横向水平安装在转向架16架体的底部，两端的扭转臂132在列车经过平直道路时基本保持水平状态。两个扭转臂132的外端部分别通过拉杆与车厢17两侧连接。抗侧滚扭杆13的扭杆部131具有扭转弹力，其刚度根据实际需要确定。

9、下面以车厢17的左侧向右侧侧滚为例说明抗侧滚装置的作用原理进行描述：

10、当车厢17的左侧向右侧侧滚时，车厢17左侧由左测的拉杆向左侧的扭转臂132外端施加拉力，而车厢17右侧则通过右侧的拉杆对右侧的扭转臂132外端施加向下的压力。而根据作用力与反作用力的原理，此一过程实际也就是：当车厢17的左侧向右侧侧滚时，抗侧滚扭杆13的左侧扭转臂132通过左侧拉杆向车厢17的左侧施加拉力，以阻止车厢17左侧向右测翻滚；抗侧滚扭杆13右侧的扭转臂132通过右侧拉杆向车厢17的右侧施加向上的压力，以阻止车厢17的右侧向下沉落。而上述过程中，抗侧滚扭杆13实际起的作用是，当车厢17的左侧向右侧侧滚，左侧车厢17通过左测的拉杆向左侧的扭转臂132外端施加拉力时，这种拉力通过扭杆部131转化为右侧扭转臂132外端向上的顶升力，这种顶升力是通过右侧扭转臂132向车厢17右侧主动施加的顶升力，这种向车厢17右侧主动施加的向上的顶升力与左测拉杆向左侧车厢17施加向下拉力相配合，从而有效抵抗车厢17的左侧向右侧侧滚。

11、由于抗侧滚扭杆13的扭杆部131具有扭转弹力，当列车通过曲线离心力增大，抗侧滚扭杆13的左侧扭转臂132向车厢17的左侧施加的拉力也会增大，扭杆部131会产生扭转变形，以容许车厢17的左侧相对于转向架16适度抬升，避免将左侧转向架16向上带起造成脱轨。

12、由于抗侧滚扭杆13的扭杆部131具有扭转弹力，使得车厢17的左侧向右侧侧滚时，左侧扭转臂132向车厢17的左侧保持拉力，因此，当列车由弯道进入平直路段，车厢17受到的离心力解除时，左侧扭转臂132能够将车厢17的左侧拉下，右侧扭转臂132能够将先前沉落的车厢17的右侧顶起，从而使车厢17两侧恢复到同一高度。

13、由于两个支座15安装在扭杆部131，扭杆部131能够绕自身的轴线转动，因此，当车厢17两侧同步下压左右两侧的扭转臂132外端或同步上拉左右两侧的扭转臂132外端时，扭杆部131绕自身的轴线转动，所以车厢17两侧同步等幅的沉浮不受干涉。

14、从上可以看出，现有抗侧滚装置简单而又巧妙的对车厢17侧滚进行了有效的干涉，消除了车厢17侧滚带来的风险。

15、但是，现有抗侧滚装置也还存在如下缺陷：

16、一、现有抗侧滚扭杆的安装位置，也是转向架16上适合安装其他部件的宝贵空间，当满足现有抗侧滚扭杆的安装时，其他部件的设置不得不为其让路，转向架16无法实现更合理的布局设置；

17、二、现有抗侧滚扭杆为重量很大的钢质件，重达150-200公斤，其使用不符合轨道列车轻量化的要求；

18、三、国外有一类转向架16生产时没有考虑现有抗侧滚扭杆的装置的设计，其没有符合加装现有抗侧滚扭杆装置的位置和空间。

19、为解决上述问题，本公司展开专门研究，同时对业内是否有解决类似问题的技术方案进行专利检索，结果为：没有发现针对上述问题进行技术改进的专利文献，但发现有解决其他问题而技术上具有与本技术部分技术方案相关的专利文献。

20、申请号为202210466160.x，名称为一种可调扭杆系统及抗侧滚方法。该专利文献公开了一种可调扭杆系统及抗侧滚方法，采用可调的液压连杆组成可调扭杆系统，通过控制液体介质的流动来改变液压杆的特性，使得连杆长度具有：保持不变、单向随动伸长或单向随动缩短的特性。从而使抗侧滚扭杆系统能够提供：双向抗侧滚力矩或单向抗侧滚力矩，以满足轨道车辆在不同路轨上的安全行驶要求。

21、由此可见，该专利文献提供的技术方案不能解决本技术提出的上述问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种液压抗侧滚装置，使其在具有现有抗侧滚扭杆装置功能的前提下，能够弥补现有抗侧滚装置存在的抗侧滚扭杆需要占据转向架宝贵的装配空间的缺陷。

2、针对上述问题，本发明提出的技术方案是：

3、一种用液压方式抑制列车车厢侧滚的方法，是在转向架上设置连接车厢两侧的液压机构和回力装置，在车厢发生侧滚时，将车厢一侧的作用力通过液压机构的液压流道以反作用力的形式传递到车厢的另一侧，同时使回力装置对侧滚力实施缓冲并对车厢两侧形成复位力；保证设置液压机构和回力装置后，车厢依然能够顺畅的相对于转向架上下沉浮。

4、进一步地，在转向架左侧和右侧设置缸径相等的左液压缸和右液压缸，在左液压缸和右液压缸内分别设置左缸活塞和右缸活塞；将左液压缸内左缸活塞以上空腔和以下空腔分别设为左上液压腔室和左下液压腔室，使左缸活塞压缩一个液压腔室时，能够等容量拉伸另一个液压腔室；将右液压缸内右缸活塞以上空腔和以下空腔分别设为右上液压腔室和右下液压腔室，使右缸活塞压缩一个液压腔室时，能够等容量拉伸另一个液压腔室。

5、进一步地，设置左活塞杆和右活塞杆，左活塞杆的一端连接左缸活塞，另一端伸出左液压缸外，右活塞杆的一端连接右缸活塞，另一端伸出右液压缸外。

6、进一步地，将左液压缸和右液压缸竖向固定在转向架上，将左活塞杆和右活塞杆的外端分别连接车厢的左右两侧。

7、进一步地，将液压流道设置为管道一和管道二；所述将车厢一侧的作用力通过液压机构的液压流道以反作用力的形式传递到车厢的另一侧，是将管道一连通左上液压腔室与右下液压腔室，将管道二连通左下液压腔室与右上液压腔室，当车厢向右侧侧滚时，车厢对左活塞杆施加拉力使左缸活塞向上压缩左上液压腔室，左上液压腔室内的液压油通过管道一注入右下液压腔室，右活塞杆获得向上的压力顶压车厢右侧，当车厢向左侧侧滚时，车厢对右活塞杆施加拉力使右缸活塞向上压缩右上液压腔室，右上液压腔室内的液压油通过管道二注入左下液压腔室，左活塞杆获得向上的压力顶压车厢左侧。

8、进一步地，所述车厢依然能够顺畅的相对于转向架上下沉浮，是使管道一和管道二的内径大于或等于左液压缸或右液压缸的缸径，当车厢向下沉落时，左缸活塞和右缸活塞同步等幅下压左下液压腔室与右下液压腔室，左下液压腔室与右下液压腔室内的液压油能够无阻力经管道一和管道二分别流向同步等容量拉伸的右上液压腔室与左上液压腔室。

9、进一步地，所述使回力装置对侧滚力实施缓冲并对车厢两侧形成复位力，是在管道一和管道二上作如下设置：将回力装置设为管道一回压腔和管道二回压腔，在管道一回压腔内设置管道一内液压油流经的液压室一和作弹性设置的回压室一，在液压室一与回压室一之间设置回压活塞一；在管道二回压腔内设置管道二内液压油流经的液压室二和作弹性设置的回压室二，在液压室二与回压室二之间设置回压活塞二。

10、进一步地，在回压室一和回压室二内加注高压气体。

11、可选地，在回压室一和回压室二内设置钢制高压弹簧。

12、可选地，在回压室一和回压室二内设置橡胶体。

13、有益效果

14、1、液压管路可以任意弯曲布设，无需像现有技术中抗侧滚扭杆的设置那样需要挤占转向架上宝贵的空间和位置，使得转向架总体设计能够更加科学合理；

15、2、科学的解决了在实现以液压方式抗侧滚目的同时，还需要满足车厢自由沉浮的难题；

16、3、由液压管路替代抗侧滚扭杆，减轻了50%以上的重量，符合轨道交通轻量化，节约运行能耗的总要求。