基于抗蛇行频带吸能机制的高速转向架动态设计方法

摘要

本发明公开了一种基于抗蛇行频带吸能机制的高速转向架动态设计方法。高铁车辆被看作1个闭环系统，以自适应控制方式来实现对转向架不稳定蛇行振荡现象的超前校正。根据抗蛇行匹配原则，确定转向架优配理论方案。选用双流控制原理的新型抗蛇行减振器，应用抗蛇行串联刚度判定原则来制订其技术实现方式，抗蛇行软约束或在辅助腔内添加膨胀袋。动态性能评估应具有高速转向架3大稳定特征。为了降低横向耦合强度，以整备车体模态形式来分析铝合金车体横向耦合振动固有特征，按照谐波减振机理确定吊挂点横向刚度，根据结构阻尼约束效应，选取橡胶比例阻尼最优值，并采用螺栓预紧或自重楔紧的橡胶吊挂形式。因而转向架优配具有较为理想的稳定鲁棒性能。

主权项

一种基于抗蛇行频带吸能机制的高速转向架动态设计方法，即以ICE3转向架作为技术原型，高铁车辆被看作1个闭环系统，以自适应控制方式来实现对转向架不稳定蛇行振荡现象的超前校正，其特征在于所述方法具体包括如下步骤：第一步、确定转向架优配理论方案，以抗蛇行参数，即串联刚度K和线性阻尼C，作为整定参数，依照抗蛇行频带吸能机制以及抗蛇行匹配原则，确定转向架优配的理论方案，以更好地保障转向架高速性能；第二步、进行稳定安全性综合评估，根据UIC518或EN14363所规定的安全阈值，应用动态仿真技术，对所确定转向架优配理论方案进行稳定安全性综合评估，并绘制对应的安全速度空间图；同时判断对应的安全速度空间是否满足对应的运行速度及其镟轮修程要求，若不能满足，则返回第一步重新进行调整，若满足，则进行下一步；第三步、制订所述转向架优配的理论方案对应的技术实现方案，根据循环与双流控制原理，结合台架动态试验，确定抗蛇行减振器选型为双流控制工作原理的T70，并采取必要技术措施，以满足串联刚度K的技术要求；所述抗蛇行减振器选型的原则为抗蛇行减振器线性阻尼的标定值必须等于或接近所述转向架优配的线性阻尼C，并根据抗蛇行串联刚度判定原则，制订所述转向架优配的理论方案对应的技术实现方式，即采用抗蛇行软约束方式或在辅助腔内添加膨胀袋方式中的任意一种；第四步、对第三步所制订的技术实现方案进行动态性能评估，结合型式试验，进行动态性能评估，其主要包括以下3个方面工作：平稳性能评估、线路试验与动态仿真对比以及超常工况摄动分析；若不能满足高速转向架3大稳定特征要求，即拓展安全速度空间、系统优化构架动荷以及更加强调稳定鲁棒性能，则需进行必要的参数调整重新进行动态性能评估，所述参数调整不包括一系悬挂和抗蛇行参数，若满足，则进行下一步。