低地板有轨电车防折弯系统用缓冲缸

摘要

本发明提供一种低地板有轨电车防折弯系统用缓冲缸，缸体内设有双向活塞杆以及位于活塞杆两端的活塞杆导向支撑座，缸体的两端设有弹簧外导向套，在弹簧外导向套内沿远离活塞杆导向支撑座的方向依次设置同轴的弹簧压座和弹簧支撑座，在弹簧压座和弹簧支撑座之间设有蝶形弹簧，双向活塞杆的滑动端穿出活塞杆导向支撑座后与弹簧压座连接，缸体上设有与内部油腔分别对应连通的油口，二者分别与前后转向架间的来向油路和去向油路连接，双向活塞杆上设有双向密封格来圈，活塞杆导向支撑座与缸体和双向活塞杆之间采用多级密封，缓冲缸还设有内部的过渡积油槽和外部的储油槽。本发明降低了系统工作时的压力峰值，降低车体带来的振动冲击，提高驾乘舒适性。

说明书

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，特别地，涉及一种用于低地板有轨电车防折弯系统的缓冲缸结构。

背景技术

低地板有轨电车的地板距轨面仅35厘米，无需站台设施，最大运量是公交车的6至8倍，且车辆采用蓄电池和超级电容并联混合动力，提供全线无触网方案，爬坡能力强，最小转弯半径仅19米。相对于普通触网式有轨电车，低地板有轨电车具有开发投资少、开发时间短、不受电网限制、适用地域广泛、方便乘客上下、节约营运成本及能源等明显优势，是目前最“绿色”的交通工具。

有轨车辆在正常运行模式下，在弯道上借助扭转弹簧发生转动的行走机构产生复位力矩，通过复位力矩的作用使得用连杆连接的前后车体发生联动，这会导致连杆发生转动并增大轮缘所承受的横向力，一旦这种转动和横向力超出了车辆界限将会导致前后车体间发生相对折弯，对用于承载车体的转向架造成损害，影响行车安全。

为此，我们研发出一种防折弯系统，目的是通过将来自上一个转向架的快速位移延时传递到下一个转向架上，实现前后车体间动作的平稳过渡，因此，缓冲缸是整个防折弯系统中最重要的部件，既要实现液压油的转移量满足要求，又要实现液压油的流苏不能过快，同时还要确保油路的密闭性和安全性。这就对缓冲缸的结构提出了较高要求。

目前，业内尚未有专为防折弯系统使用而设计的缓冲缸产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刚度可调性好、密闭性可靠、使用寿命长的液压油缓冲缸，以解决背景技术的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种低地板有轨电车防折弯系统用缓冲缸，包括缸体、双向活塞杆、活塞杆导向支撑座、蝶形弹簧、弹簧外导向套、弹簧压座和弹簧支撑座。

所述缸体为筒状结构且长度方向上的两端开口设置，所述双向活塞杆设置于缸体内且可沿其长度方向滑动，所述活塞杆导向支撑座设置于双向活塞杆滑动方向的两端并与缸体内壁固连，所述弹簧外导向套设置于缸体的开口两端且二者固连后与活塞杆导向支撑座配合形成用于容置所述蝶形弹簧、弹簧压座和弹簧支撑座的腔体，所述弹簧压座和弹簧支撑座沿远离活塞杆导向支撑座的方向依次布置且三者同轴设置，所述弹簧压座可滑动设置，所述蝶形弹簧与双向活塞杆的滑动方向同向设置且两端分别连接弹簧支撑座和弹簧压座的相对端，所述弹簧压座的另一端与双向活塞杆穿出活塞杆导向支撑座的部分连接。

所述缸体的内部空间被双向活塞杆分两个油腔，所述双向活塞杆在两端蝶形弹簧和弹簧压座的作用下往复移动以调节两个油腔的容积大小，在所述缸体上对应每个油腔设置连通的油口，其中一个油口与前后转向架间的来向油路连接，而另一个油口与前后转向架间的去向油路连接。

优选地，所述双向活塞杆上的活塞与缸体内壁接触的位置处设有格来圈，所述格来圈采用带O型橡胶圈作施力元件的聚四氟乙烯以实现两个油腔间的双向密封。

优选地，所述活塞杆导向支撑座通过轴用钢丝挡圈、平垫和孔用钢丝挡圈固定安装在缸体内部，在所述活塞杆导向支撑座与缸体内壁之间设有两个O型密封圈以实现静密封。

优选地，在所述活塞杆导向支撑座与双向活塞杆之间设有高压密封件和低压密封件，以实现高低压两级动密封，在所述活塞杆导向支撑座的表面加工出用于安装高压密封件的沟槽以及于安装低压密封件的圆槽和螺纹。

优选地，所述高压密封件采用带O型圈作施力元件的T46T材料的斯特封，所述低压密封件采用带弹簧作为弹性补偿的带骨架的唇形橡胶密封圈。

优选地，在所述活塞杆导向支撑座的沟槽和圆槽之间设有环形的过渡积油槽。

优选地，在所述缸体外壁上设有环形的储油槽，所述储油槽上设有储油盖，通过储油盖与缸体外壁固连实现对储油槽的密封，所述储油槽通过导油孔与过渡积油槽连通。

优选地，在所述缸体的顶部对应每个油腔设置排气口，在排气口处设置排气螺钉，在所述储油槽的顶部设有压力呼吸阀，在所述储油槽的底部设置泄油口，在泄油口处设置泄油螺钉。

优选地，所述双向活塞杆的滑动两端加工出导向槽，在所述活塞杆导向支撑座上加工出与该导向槽匹配的导向件；在所述双向活塞杆和弹簧压座的内部设有同轴的通气孔，使得缓冲缸两端的气体流通以保持气压平衡。

优选地，所述弹簧外导向套通过螺纹与缸体连接。

本发明供的技术方案至少具有如下有益效果：

采用本发明提供的缓冲缸，可以通过分流一部分来自前转向架控制油缸的大流量、高压力的液压油进入缓冲缸的一个油腔(高压腔)，减缓了高压油路的压力峰值，而当高压腔油路通过节流阀缓慢进入后转向架的控制油缸时，压力缓慢降低，缓冲缸通过已压缩弹簧的回复力缓慢将高压腔的油液排出至平衡位置，使得此油路容积恢复至平衡位置，从而实现了上一个转向架的快速位移延时传递到下一个转向架上，降低了系统工作压力峰值，降低了低地板有轨电车的振动冲击，使得驾乘舒适性得到提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明实施例1中低地板有轨电车防折弯系统用缓冲缸的结构示意图；

图2是图1中缸体部分的结构放大图；

其中：1缸体，2双向活塞杆，3活塞杆导向支撑座，4蝶形弹簧，5弹簧外导向套，6弹簧压座，7弹簧支撑座，8格来圈，9高压密封件，10低压密封件，11过渡积油槽，12储油槽，13储油盖，14排气螺钉，15压力呼吸阀，16泄油螺钉，17第一油口，18第二油口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见图1和图2，一种低地板有轨电车防折弯系统用缓冲缸，包括缸体1、双向活塞杆2、活塞杆导向支撑座3、蝶形弹簧4、弹簧外导向套5、弹簧压座6和弹簧支撑座7。

所述缸体1为筒状结构且长度方向上的两端开口设置，所述双向活塞杆2设置于缸体1内且可沿其长度方向滑动，所述活塞杆导向支撑座3设置于双向活塞杆2滑动方向的两端并与缸体1内壁固连，所述弹簧外导向套5设置于缸体1的开口两端且二者固连后与活塞杆导向支撑座3配合形成用于容置所述蝶形弹簧4、弹簧压座6和弹簧支撑座7的腔体，所述弹簧压座6和弹簧支撑座7沿远离活塞杆导向支撑座3的方向依次布置且三者同轴设置，所述弹簧压座6可滑动设置，所述蝶形弹簧4与双向活塞杆2的滑动方向同向设置且两端分别连接弹簧支撑座7和弹簧压座6的相对端，所述弹簧压座6的另一端与双向活塞杆2穿出活塞杆导向支撑座3的部分连接。

所述缸体1的内部空间被双向活塞杆2分两个油腔，所述双向活塞杆2在两端蝶形弹簧4和弹簧压座6的作用下往复移动以调节两个油腔的容积大小，在所述缸体1上对应每个油腔设置连通的油口，即第一油口17和第二油口18，其中第一油口17与前后转向架间的来向油路连接，而第二油口18与前后转向架间的去向油路连接。

所述双向活塞杆1上的活塞与缸体1内壁接触的位置处设有格来圈8，所述格来圈8采用带O型橡胶圈作施力元件的聚四氟乙烯以实现两个油腔间的双向密封，保证活塞杆运行过程中两油腔无内部泄漏。

所述活塞杆导向支撑座3通过轴用钢丝挡圈、平垫和孔用钢丝挡圈固定安装在缸体1内部，便于缓冲缸的组装与维护。在所述活塞杆导向支撑座3与缸体1内壁之间设有两个O型密封圈以实现静密封，保证活塞杆导向支撑座与缸体之间无外泄漏。

在所述活塞杆导向支撑座3与双向活塞杆2之间设有高压密封件9和低压密封件10，以实现高低压两级动密封，在所述活塞杆导向支撑座3的表面加工出用于安装高压密封件9的沟槽以及于安装低压密封件10的圆槽和螺纹，所述低压密封件10通过螺盖压紧安装在圆槽中。

在本实施例中，所述高压密封件采用带O型圈作施力元件的T46T材料的斯特封，所述低压密封件10采用带弹簧作为弹性补偿的带骨架的唇形橡胶密封圈，双重保证了密封可靠性。

在所述活塞杆导向支撑座3的沟槽和圆槽之间设有环形的过渡积油槽11。在所述缸体1外壁上设有环形的储油槽12，所述储油槽12上设有储油盖13，通过储油盖13与缸体外壁固连实现对储油槽的密封，所述储油槽12通过设置在活塞杆导向支撑座3内部以及缸体1侧壁内的导油孔与过渡积油槽11连通。

少量高压油在高压密封泄漏后首先流入过渡积油槽11内，然后被不断导通至储油槽12中进行储存，通过该结构设计可避免泄露的液压油在高压密封件与低压密封件之间积累形成高压，从而进一步造成低压密封件密封失效造成外泄漏，保证缓冲缸本身零外泄漏。

在所述缸体1的顶部对应每个油腔设置排气口，在排气口处设置排气螺钉14，在所述储油槽12的顶部设有压力呼吸阀15，用于调节储油槽12内的压力，在所述储油槽12的底部设置泄油口，在泄油口处设置泄油螺钉16。

所述双向活塞杆2的滑动两端加工出导向槽，在所述活塞杆导向支撑座3上加工出与该导向槽匹配的导向件，提高了双向活塞杆与缸体的装配同轴度，保证了缓冲缸运行的平稳性。

在所述双向活塞杆2和弹簧压座6的内部设有同轴的通气孔，使得缓冲缸两端气体可流通，实现两侧的弹簧外导向套内的气压平衡。

在本实施例中，双向活塞杆2表面设置金属陶瓷超细粉末喷涂层，以提高活塞杆的耐磨寿命。

所述弹簧外导向套5通过螺纹与缸体1连接，可通过调节螺纹旋入深度调节缓冲缸的响应压力与刚度，调节完成后可通过弹簧外导向套上的紧定螺钉进行固定。

上述缓冲缸的工作原理如下：

当低地板有轨电车拐弯或横向振动时，前一个转向架的防折弯系统控制油缸的快速压缩位移产生的大流量的液压油，经过单项阀后流向后一个转向架的防折弯系统控制油缸，由于受到节流阀的阻力作用产生瞬时高压，使得液压油分成两路，部分通过阻尼阀进入后转向架控制油缸，推动控制油缸拉伸，而剩余大部分进入缓冲缸的第一油口，使缓冲缸活塞杆向右移动，使得左侧油路容积增大，降低压力峰值，同时压缩缓冲缸右侧的弹簧，当缓冲缸活塞杆达到压力平衡时停止移动。随着节流阀缓慢过油，该处液压油的压力开始下降，油液开始从缓冲缸的第一油口流出，再通过节流阀进入后转向架控制油缸，使控制油缸继续拉伸，最终缓冲缸活塞杆恢复对中，实现前一转向架防折弯系统的控制油缸产生的快速位移的油液通过缓冲缸缓冲后延时完全流入后移转向架的控制油缸，从而实现了对低地板有轨电车振动冲击的缓冲，提高车辆驾乘舒适性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。在本发明的精神和原则之内，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本发明的专利保护范围内。