套缸式液气缓冲器结构参数设计方法.pdf

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1、HydraulicsPneumatics&Seals／No．11．2010套缸式液气缓冲器结构参数设计方法何忠韬(兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州730070)摘要：提出了一种用于高速重载铁路车辆的套缸式液气缓冲器，在不改变列车缓冲器外形结构尺寸前提下，实现缓冲器活塞行程距离的最大化，针对缓冲器活塞行程的有限性，为了最大限度的吸收列车冲击能量，推导了这种套缸式液压缓冲器的主要结构参数设计计算公式，结合实际车辆连挂的要求，给出了套缸式液压缓冲器主要结构参数设计算例。关键词：铁路车辆；液气缓冲器；结构参数中图分类号：U

2、260．34+2文献标识码：A文章编号：1008—0813(2010)l1-0019—04DesignMethodforStructuralParametersofTelescopicCyhndricalTypeHydro——pneumaticBuferHEZhong-tao(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：ItisputforwardakindofTe

3、lescopicCylindricalWypeHydro-pneumaticBuferforhigh-speedandoverloadingrailwayvehicle．Underthepremiseofunchangingthecontourstructuresizesoftrainbufer，itrealizesthemaximumpistonstrokeofbufer．Inallusiontothelimitationofpistonstrokeandinordertomaximizetheimpactener

4、gyabsorptionofthetrain，theauthordeducesthedesignandcalculationformulasofTelescopicCylindricalTypeHydro—pneumaticBufer’Smainstructuralparametersandgivesthedesignexamplesofthemainstructureparameterscombiningwiththerequirementsofactualvehicles．KeyWords：railwayvehi

5、cle；Hydro-pneumaticBufer；structuralparameter0引言外缸为油、气储藏缸。图1中的阀口1是缓冲器组装完成后油、气的充注口。阀口2是缓冲器工作时油液的过缓冲器是铁道机车车辆的重要部件之一，具有衰流孔，用以避免产生过高的氮气压力。阀口3、阀口4的减和吸收列车起动、制动以及调车时的冲击能量，起到合理组合用以调节节流孔面积．以保证缓冲器的特性保护车体结构和车内货物的作用．提高运行的平稳性要求，并在缓冲器复原时满足油液回流要求，同时须设及安全性fl1。液气缓冲器是在液压缓冲器基础上发展起

6、计成具有安全阀的作用。来的缓冲装置，在高速重载铁道车辆中具有重要应用。液气缓冲器利用油液通过节流孔的阻尼，实现对列车冲击能量的缓冲、吸收和衰减；利用气体压力实现活塞的复位功能，取代弹簧的复位作用。铁道机车车辆中使用的车钩缓冲装置必须符合铁路限界的要求，尤其是对缓冲器外形结构尺寸已有严格规定，决定了缓冲器活塞行程距离已受到限制。然1一活塞杆2一外缸壁3一充注孔4一过流孔而，高速重载铁道车辆的发展对车钩缓冲装置缓冲列5一变节流孔6一内缸壁7一变节流孔及安全阀8一外缸盖车冲击能量的要求越来越高，如何在有限的缓冲器活图1缓冲

7、器结构简图塞行程距离范围内，最大限度的吸收列车冲击能量，对在冲击力作用下的套缸缓冲器缓冲和压缩过程工于发展高速重载铁道机车车辆具有重要的现实意义。作原理如图2a所示，在内缸及外缸下部充工作油，在1套缸液气缓冲器的基本结构及工作原理外缸上部充注一定压力的氮气，当活塞杆受冲击力作缓冲器总体结构如图1所示，内缸为工作液压缸，用时，内缸工作油在活塞推动下流经节流孔向外缸流动，根据流体力学原理，流体通过节流孔的流量是节流基金项目：甘肃省自然科学基金项目(0803RJZA021)孔内外压力差、面积及流体密度、黏度等的函数，大部收

8、稿日期：2010—04—28分冲击能量在流体经过节流孔时变成了热量，使流体作者简介：何忠韬(1957一)男，汉族，江苏海安，教授。19液压气动与密封／20l0年第l1期加温，然后逸散于空气中，由此可通过控制节流孔面积设两冲击车体的质量均为，碰撞前，两车的速度及选择适当流体等来确定活塞杆的冲击力亦即缓冲器各为，和：，且和方向相同，而。：，冲击过程