城市軌道車用彈性膠泥緩沖器及其應(yīng)用

1、城市軌道車用彈性膠泥緩沖器及其應(yīng)用摘要:著重介紹了彈性膠泥和城軌用彈性膠泥緩沖器的性能優(yōu)點、工作原理。關(guān)鍵詞:城市軌道、彈性膠泥、緩沖器引言發(fā)展城市軌道交通系統(tǒng)已成為我國解決城市交通問題的必由之路城市軌道交通車輛的產(chǎn)業(yè)化是我國機車車輛工業(yè)的重要工作之一而軌道車輛關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化是城市軌道交通車輛產(chǎn)業(yè)化的重要保證。緩沖器是城市軌道交通車輛的重要部件之一其作用是緩和車輛沖擊減小車輛縱向沖動。緩沖器性能的好壞直接影響行車安全和旅客舒適度因此

2、世界各國均重視對性能優(yōu)良緩沖器的開發(fā)研究。目前國內(nèi)典型的緩沖器有橡膠緩沖器、油脂潤滑的環(huán)彈簧摩擦式緩沖器、液壓緩沖器但是它們分別存在低溫性能和耐老化性能差、壽命短、制造與維修工藝復(fù)雜、成本高、自重大、制造加工精度要求高等缺點所以都很難得到廣泛的推廣。1彈性膠泥簡介用于彈性膠泥緩沖器研究的緩沖介質(zhì)彈性膠泥材料是一種高粘度、可壓縮、可流動的未經(jīng)硫化的有機硅化合物在80～250℃范圍內(nèi)具有較高的穩(wěn)定性并且無臭、無毒對環(huán)境和人員無污染。它有固、

3、液2種狀態(tài)是車鉤緩沖器理想的緩沖介質(zhì)材料。在沒有復(fù)原彈簧作用的條件下利用其高彈性特點可以實現(xiàn)緩沖器的復(fù)原回程利用其壓縮性實現(xiàn)緩沖器的壓縮行程利用其良好的流動性可以實現(xiàn)緩沖器的大容量、低阻抗能力。這種材料的流動粘度大小可根據(jù)實際使用的需要進行調(diào)整可以使其運動粘度比普通液壓油大幾十甚至上百倍。這樣就將液壓緩沖器密封難的問題簡單化。這種材料如果能解決生產(chǎn)工藝問題其成本不會高于60美元ｋｇ而1個城市軌道車輛用緩沖器容量在15ｋＪ的條件下其彈性膠

4、泥的用量不會超過3ｋｇ因此彈性膠泥材料的價格能夠滿足彈性膠泥緩沖器推廣的市場要求。2彈性膠泥緩沖器的基本結(jié)構(gòu)原理彈性膠泥緩沖器主要由活塞和活塞桿、缸蓋、缸體、充料閥等組成(見圖1)其工作原理是:將彈性膠泥材料裝入緩沖器體內(nèi)根據(jù)需要施加一定的預(yù)壓力當緩沖器活塞桿受到一定的壓力時彈性膠泥受壓縮產(chǎn)生阻抗力并利用活塞的環(huán)形間隙(或節(jié)流孔)的節(jié)流作用和彈性膠泥材料的壓縮變形吸收沖擊能量。由于膠泥材料的特性當彈性膠泥的預(yù)壓力和活塞的運動速度越大阻抗

5、也就越大這有利于提高緩沖器在大沖擊下的容量即沖擊越大緩沖器的容量就越大沖擊小緩沖器的容量就越小。當作用在活塞桿上的外力撤銷后彈性膠泥自行體積膨脹將活塞推回到原位在這個過程中彈性膠泥材料以較慢的速度通過活塞的環(huán)形間隙(或節(jié)流孔)流回原位實現(xiàn)緩沖器的回程動作。該緩沖器頭部與車鉤的連接方式可以采用法蘭連接或用成對連接環(huán)連接尾部需要安裝橡膠球關(guān)節(jié)來調(diào)節(jié)因線路曲線造成車鉤之間的高度差。初壓力是緩沖器的重要參數(shù)之一。據(jù)有關(guān)資料介紹緩沖器的初壓力大小

6、不僅影響列車的縱向加速度還影響車輛縱向振動的頻率。緩沖器的初壓力越大車輛的縱向振動幅度和頻率也就越大旅客的縱向舒適度也就越差。所以緩沖器的初壓力越小越好但是受我國緩沖器制造水平的限制一般都在15ｋＮ～25ｋＮ左右。3.5緩沖器的吸收率吸收率是緩沖器在一次沖擊中消耗的能量與接受的能量的比值緩沖器吸收率的大小表示其衰減沖擊動能的能力。緩沖器的吸收率為阻尼耗能和彈性耗能之和與總能量的比值(見圖2)。一般是越大越好城市軌道車用緩沖器吸收率以80