高速列车油压减振器的参数化建模研究

摘要

油压减振器是铁道车辆悬挂系统中的重要阻尼部件,其阻尼特性对列车运行的平稳性和稳定性起着非常重要的作用。随着列车运行的高速化,列车系统对油压减振器服役参数的敏度性显著提高,另一方面列车悬挂系统参数的优选设计和油压减振器本身参数的优化设计正在向一体化设计发展,因此建立高速列车油压减振器的参数化模型具有重要的现实意义。
　　 提出了一种比Maxwell模型更具有高速适应性的抗蛇行油压减振器模型,并将此概念应用于SS9电力机车抗蛇行油压减振器的参数化建模。该模型针对高速工况下抗蛇行油压减振器的运行特点,充分考虑了串联刚度、安装间隙和油压粘性阻尼因子的影响,其中串联刚度包括油液刚度、安装橡胶元件刚度以及安装座的刚度。在建模过程中,还嵌入了受温度、压力、混入空气体积百分比影响的油液动态特性模型。运用MATLAB软件进行了减振器阻尼特性动态仿真,分析了工作油温、橡胶元件刚度、混入空气体积百分比以及安装间隙对减振器阻尼性能的影响。最后基于台架试验验证了所建抗蛇行油压减振器参数化模型的准确性和鲁棒性。
　　 针对高速电磁阀式和反比例溢流阀式半主动油压减振器以及所提出的基于比例节流阀式的半主动油压减振器,进行了其可变阻尼特性的参数化概念设计建模。通过该概念设计可以根据所欲匹配的车型对该半主动减振器本体进行初步选型和设计,为后续进行控制系统设计和减振器的详细设计打下基础。