电磁悬挂系统及轨道车辆的制作方法

本发明属于轨道车辆，尤其涉及一种电磁悬挂系统及轨道车辆。

背景技术：

1、随着轨道车辆技术的快速发展，越来越多的新产品新技术投入应用，人们也更加关注列车的安全、舒适和智能的提升。

2、悬挂系统除了承载作用在转向架上的车体载荷外，还具有减小列车运行过程中转向架的轮轨振动传递到车体上的作用，同时调节车体与站台高度和转弯时调节车体的平衡。

3、传统的轨道车辆悬挂一般采用钢弹簧、橡胶弹簧或空气弹簧形式。目前，上述的几种悬挂形式都是根据车辆运动，被动地进行调节，减振效果难以达到最优。同时，受限于高度阀的结构特性，充排气也有一定的延时。另外，橡胶的材料也会面临老化和破损的情况，导致后期的更换维护成本较高，尤其突然破损时更会影响车辆的安全运行。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种电磁悬挂系统及轨道车辆，以解决现有技术中的悬挂系统减震调节能力差、维护成本高的问题。

2、本发明实施例的第一方面提供了一种电磁悬挂系统，包括：电磁悬挂单元和电磁控制单元；其中，电磁悬挂单元包括电磁悬挂装置、载荷传感器、位移传感器和加速度传感器；

3、电磁悬挂装置位于车体与转向架之间；

4、载荷传感器用于采集车体的载荷信息；

5、位移传感器用于采集车体与转向架之间的高度信息；

6、加速度传感器用于采集整车的垂直振动信息；

7、电磁控制单元用于根据载荷信息计算车辆的制动力，以及获取车辆的弯道参数信息，根据高度信息、垂直振动信息和弯道参数信息中的至少一项，对电磁悬挂装置进行高度调整。

8、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，载荷信息为电流信号或电压信号；

9、电磁控制单元具体用于：

10、判断电流信号或电压信号是否位于对应的第一预设范围内；

11、若位于对应的第一预设范围内，则根据电流信号或电压信号计算载荷值，并根据载荷值确定车辆的制动力；

12、若没有位于对应的第一预设范围内，则确定载荷传感器故障。

13、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，同一个转向架上安装两个电磁悬挂单元；

14、电磁控制单元还用于：

15、在确定当前电磁悬挂单元的载荷传感器故障之后，根据同一个转向架上的另一个电磁悬挂单元的载荷信息确定车辆的制动力。

16、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，电磁控制单元还用于：

17、在确定当前电磁悬挂单元的载荷传感器故障之后，根据预设的最大载荷值确定车辆的制动力。

18、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，电磁控制单元具体用于：

19、判断高度信息是否位于第二预设范围内；

20、若没有位于第二预设范围内，则对电磁悬挂装置进行高度调整，以使车体与转向架之间的高度位于第二预设范围内。

21、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，电磁控制单元具体用于：

22、若高度信息大于第二预设范围的上限值，则计算高度信息与上限值的第一差值；

23、根据第一差值和预设的电流-距离关系曲线，计算驱动电流减小值；

24、基于驱动电流减小值，减小电磁悬挂装置的驱动电流，以使车体与转向架之间的高度位于第二预设范围内。

25、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，电磁控制单元具体用于：

26、若高度信息小于第二预设范围的下限值，则计算高度信息与下限值的第二差值；

27、根据第二差值和预设的电流-距离关系曲线，计算驱动电流增加值；

28、基于驱动电流增加值，增加电磁悬挂装置的驱动电流，以使车体与转向架之间的高度位于第二预设范围内。

29、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，电磁控制单元具体用于：

30、根据垂直振动信息，计算第一驱动电流调节值；

31、基于第一驱动电流调节值，调节电磁悬挂装置的驱动电流，以对电磁悬挂装置进行高度调整。

32、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，同一个转向架上安装两个电磁悬挂单元；

33、电磁控制单元具体用于：

34、根据弯道参数信息，确定同一个转向架上的两个电磁悬挂单元中的电磁悬挂装置的第二驱动电流值；

35、基于第二驱动电流值，调节两个电磁悬挂单元中的电磁悬挂装置的驱动电流，以对电磁悬挂装置进行高度调整。

36、本发明实施例的第二方面提供了一种轨道车辆，包括如上述第一方面或第一方面的任意一项实现方式中的电磁悬挂系统。

37、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

38、本发明通过电磁悬挂代替传统的悬挂方式，避免了橡胶老化和破损的风险，成本低。通过调整电磁力大小实现刚度可调、高度可调，调节精准。通过设置载荷传感器、位移传感器和加速度传感器，电磁控制单元根据载荷信息计算车辆的制动力，以及根据高度信息、垂直振动信息和弯道参数信息中的至少一项，对电磁悬挂装置进行高度调整，实现了主动调节功能，可以实现主动减振，保证车体平稳和不发生垂向振动，提高乘坐的舒适性。

技术特征：

1.一种电磁悬挂系统，其特征在于，包括：电磁悬挂单元和电磁控制单元；其中，所述电磁悬挂单元包括电磁悬挂装置、载荷传感器、位移传感器和加速度传感器；

2.如权利要求1所述的电磁悬挂系统，其特征在于，所述载荷信息为电流信号或电压信号；

3.如权利要求2所述的电磁悬挂系统，其特征在于，同一个转向架上安装两个电磁悬挂单元；

4.如权利要求2所述的电磁悬挂系统，其特征在于，所述电磁控制单元还用于：

5.如权利要求1所述的电磁悬挂系统，其特征在于，所述电磁控制单元具体用于：

6.如权利要求5所述的电磁悬挂系统，其特征在于，所述电磁控制单元具体用于：

7.如权利要求5所述的电磁悬挂系统，其特征在于，所述电磁控制单元具体用于：

8.如权利要求1所述的电磁悬挂系统，其特征在于，所述电磁控制单元具体用于：

9.如权利要求1所述的电磁悬挂系统，其特征在于，同一个转向架上安装两个电磁悬挂单元；

10.一种轨道车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电磁悬挂系统。

技术总结本发明适用于轨道车辆技术领域，提供了一种电磁悬挂系统及轨道车辆，电磁悬挂系统包括：电磁悬挂装置、载荷传感器、位移传感器和加速度传感器；电磁悬挂装置位于车体与转向架之间；载荷传感器用于采集车体的载荷信息；位移传感器用于采集车体与转向架之间的高度信息；加速度传感器用于采集整车的垂直振动信息；电磁控制单元用于根据载荷信息计算车辆的制动力，以及获取车辆的弯道参数信息，根据高度信息、垂直振动信息和弯道参数信息中的至少一项，对电磁悬挂装置进行高度调整。本发明能够解决现有技术中的悬挂系统减震调节能力差、维护成本高的问题。技术研发人员：李化明,刘政,李硕,吕运科,张彬,赵飞,高珊,叶思聪,郑波,赵新宇受保护的技术使用者：中车唐山机车车辆有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12