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(diǎn)、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(guó)解決城市交通問(wèn)題的必由之路城市軌道交通車輛的產(chǎn)業(yè)化是我國(guó)機(jī)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(guó)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(dòng)。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(guó)均重視對(duì)性能優(yōu)良緩沖器的開(kāi)發(fā)研究。目前國(guó)內(nèi)典型的緩沖器有橡膠緩沖器、油脂潤(rùn)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(diǎn)所以都很難得到廣泛的推廣。1彈性膠泥簡(jiǎn)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(dòng)的未經(jīng)硫化的有機(jī)硅化合物在80～250℃范圍內(nèi)具有較高的穩(wěn)定性并且無(wú)臭、無(wú)毒對(duì)環(huán)境和人員無(wú)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(méi)有復(fù)原彈簧作用的條件下利用其高彈性特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)緩沖器的復(fù)原回程利用其壓縮性實(shí)現(xiàn)緩沖器的壓縮行程利用其良好的流動(dòng)性可以實(shí)現(xiàn)緩沖器的大容量、低阻抗能力。這種材料的流動(dòng)粘度大小可根據(jù)實(shí)際使用的需要進(jìn)行調(diào)整可以使其運(yùn)動(dòng)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(wèn)題簡(jiǎn)單化。這種材料如果能解決生產(chǎn)工藝問(wèn)題其成本不會(huì)高于60美元ｋｇ而1個(gè)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(huì)超過(guò)3ｋｇ因此彈性膠泥材料的價(jià)格能夠滿足彈性膠泥緩沖器推廣的市場(chǎng)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(jiàn)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(dāng)緩沖器活塞桿受到一定的壓力時(shí)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(dāng)彈性膠泥的預(yù)壓力和活塞的運(yùn)動(dòng)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(dāng)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(gè)過(guò)程中彈性膠泥材料以較慢的速度通過(guò)活塞的環(huán)形間隙(或節(jié)流孔)流回原位實(shí)現(xiàn)緩沖器的回程動(dòng)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(duì)連接環(huán)連接尾部需要安裝橡膠球關(guān)節(jié)來(lái)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(dòng)的頻率。緩沖器的初壓力越大車輛的縱向振動(dòng)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(guó)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(dòng)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(jiàn)圖2)。一般是越大越好城市軌道車用緩沖器吸收率以80