一种用于铁路应急抢修钢桁梁的液压主动控制减振支座转让专利
申请号 : CN201910554467.3
文献号 : CN110241716B
文献日 : 2021-02-19
发明人 : 张淑灏 , 张连朋 , 赵存宝 , 杨泰来 , 冯杰 , 丁淙洋 , 徐光兴 , 沈英明
申请人 : 石家庄铁道大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于铁路应急抢修钢桁梁的液压主动控制减振支座,其特征在于,其包括:
保护外壳(1),所述保护外壳(1)包括分体的上壳体和下壳体,所述上壳体用于与钢桁梁(101)连接,所述下壳体用于与桥墩(102)连接;
动态液压缸(2),设置于所述保护外壳(1)内,其包括缸筒(2-1)和活塞(2-2),所述缸筒(2-1)与所述下壳体连接,所述活塞(2-2)与所述上壳体连接;
电液伺服阀(3),其设置在所述保护外壳(1)内,电液伺服阀(3)进油端和回油端与液压源(7)连通,控制油端与所述动态液压缸(2)连通;
位移传感器(5),其固定设置在动态液压缸(2)的缸筒(2-1)上,位移传感器(5)的顶杆与所述上壳体顶部固定连接;
加速度传感器(6),其设置在所述上壳体上;
所述位移传感器(5)和加速度传感器(6)用于检测钢桁梁(101)的振动数据,并将检测信号传递给控制器(8),所述电液伺服阀(3)的控制端与控制器(8)连接,控制器(8)通过电液伺服阀(3)控制动态液压缸(2)动作,动态液压缸(2)以主动激振方式达到对桥梁结构整体减振的作用;
所述电液伺服阀(3)包括阀套(3-1)和阀芯(3-2),所述阀芯(3-2)置于所述阀套(3-1)内,所述电液伺服阀(3)和所述动态液压缸(2)之间通过阀块(4)连通;
所述阀套(3-1)一侧由上至下均匀间隔设置有第一通流孔(3-1-1)和第二通流孔(3-1-
2),另一侧由上至下均匀间隔设置有第三通流孔(3-1-3)、第四通流孔(3-1-4)和第五通流孔(3-1-5),所述第三通流孔(3-1-3)和第五通流孔(3-1-5)通过一高压进油管(3-3)与液压源(7)的出油口连通,所述第四通流孔(3-1-4)通过一低压回油管(3-4)与液压源(7)的回油口连通;
所述阀块(4)的一侧设置有第一阀孔(4-1)和第二阀孔(4-2),另一侧设置有第三阀孔(4-3)和第四阀孔(4-4),阀块(4)的内部由隔板分割为上下两个腔,第一阀孔(4-1)和第三阀孔(4-3)通过上部的腔室相通,第二阀孔(4-2)和第四阀孔(4-4)通过下部的腔室相通;所述第三阀孔(4-3)与所述第一通流孔(3-1-1)连通,所述第四阀孔(4-4)与所述第二通流孔(3-1-2)连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于铁路应急抢修钢桁梁的液压主动控制减振支座,其特征在于:所述活塞(2-2)将缸筒(2-1)的内腔分为上液压腔(2-5)和下液压腔(2-6),所述上液压腔(2-5)通过上通流孔(2-1-1)与第一阀孔(4-1)相通,所述下液压腔(2-6)通过下通流孔(2-1-2)与第二阀孔(4-2)相通。
3.根据权利要求1所述的一种用于铁路应急抢修钢桁梁的液压主动控制减振支座,其特征在于:所述活塞(2-2)顶部和缸筒(2-1)底部均固定设置有连接座(2-3),所述上壳体和下壳体内侧均固定设置有两个连接板(1-6),所述连接座(2-3)置于对应的两个连接板(1-
6)之间,连接座(2-3)和连接板(1-6)通过销轴(2-4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于铁路应急抢修钢桁梁的液压主动控制减振支座,其特征在于:所述上壳体包括筒状的上保护壳(1-3)和固定设置在上保护壳(1-3)顶部的上板(1-1),所述上板(1-1)用于与钢桁梁(101)连接,所述下壳体包括筒状的下保护壳(1-4)和固定设置在下保护壳(1-4)底部的下板(1-2),所述下板(1-2)用于与桥墩(102)连接;所述上保护壳(1-3)和下保护壳(1-4)相互套接。
5.根据权利要求4所述的一种用于铁路应急抢修钢桁梁的液压主动控制减振支座,其特征在于:所述上板(1-1)和上保护壳(1-3)之间设置有多个筋板(1-5);所述下板(1-2)和下保护壳(1-4)之间设置有多个筋板(1-5)。
说明书 :
一种用于铁路应急抢修钢桁梁的液压主动控制减振支座
技术领域
背景技术
车的运行平稳程度以及行车速度。当应急抢修钢桁梁受到车辆动力荷载作用时,结构将产
生相应振动响应,进而影响结构的使用状态和车辆的运行平稳性,现有应急抢修钢桁梁结
构振动控制装置多采用被动或半主动控制方法,对振动的减弱效果有限。
响。
发明内容
构在车辆动力载荷作用下的振动响应。
缸动作,动态液压缸以主动激振方式达到对桥梁结构整体减振的作用。
通过一高压进油管与液压源的出油口连通,所述第四通流孔通过一低压回油管与液压源的
回油口连通;
阀孔和第四阀孔通过下部的腔室相通;所述第三阀孔与所述第一通流孔连通,所述第四阀
孔与所述第二通流孔连通。
连接座和连接板通过销轴连接。
在下保护壳底部的下板,所述下板用于与桥墩连接;所述上保护壳和下保护壳相互套接。
度和安全性的目的。本发明是利用电液伺服阀控制液压缸的主动激振装置,根据位移传感
器和多个测点处加速度传感器实时检测的反馈信号给控制器,控制器通过电液伺服阀控制
动态液压缸动作,实时补偿控制支座的位移,以减小荷载引起的梁部结构位移变化和振动
加速度,从而有效提高车辆运行平稳性。
附图说明
附图是本发明的一些实施方式,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。
具体实施方式
护壳1-3和固定设置在上保护壳1-3顶部的上板1-1,所述上板1-1用于与钢桁梁101连接,所
述下壳体包括筒状的下保护壳1-4和固定设置在下保护壳1-4底部的下板1-2,所述下板1-2
用于与桥墩102连接;所述上保护壳1-3和下保护壳1-4相互套接,使上壳体和下壳体之间可
相互发生位移;所述上板1-1和上保护壳1-3之间设置有多个筋板1-5;所述下板1-2和下保
护壳1-4之间设置有多个筋板1-5。
2-5和下液压腔2-6,所述上液压腔2-5通过上通流孔2-1-1与所述电液伺服阀3的一油路连
通,所述下液压腔2-6通过下通流孔2-1-2与所述电液伺服阀3的另一油路连通,通过两个油
路的压力和进出油调节活塞2-2的动作。
接板1-6之间,连接座2-3和连接板1-6通过销轴2-4连接。
态液压缸2之间通过阀块4连通。所述阀芯3-2置于所述阀套3-1内;所述阀套3-1内部设置有
上、中、下三个腔室,三个腔室通过中心孔相互连通,所述阀芯3-2包括上、中、下三个分阀芯,三个分阀芯固定连接,三个分阀芯与阀套内的中心孔动密封配合。
通流孔3-1-5,第三通流孔3-1-3、第四通流孔3-1-4和第五通流孔3-1-5分别与上、中、下三
个腔室相通;通过阀芯3-1的移动实现上、中、下三个腔室与第一通流孔3-1-1和第二通流孔
3-1-2的关闭和连通。
和第三阀孔4-3通过上部的腔室相通,第二阀孔4-2和第四阀孔4-4通过下部的腔室相通;所
述第三阀孔4-3与所述第一通流孔3-1-1连通,所述第四阀孔4-4与所述第二通流孔3-1-2连
通。
发生位移,位移传感器5可实时进行监测。所述加速度传感器6设置在所述上壳体上,钢桁梁
101振动时上壳体和下壳体之间发生位移,加速度传感器6可实时检测钢桁梁101振动时的
加速度值。所述钢桁梁101上设置有多个加速度传感器6,检测不同点位钢桁梁101振动时的
加速度。
制动态液压缸2动作,动态液压缸2以主动激振方式达到对桥梁结构整体减振的作用。
器根据相应的控制策略对输入振动数据经过分析计算,实时对本发明减振支座发出动作指
令,以主动激振方式达到对桥梁结构整体减振的作用。
度传感器6及梁上各测点处加速度传感器6的反馈信号和系统设定的活塞2-2的位移信号,
经过对应的控制算法,确定电液伺服阀3阀芯的移动位移。
上部上液压腔2-5内,形成高压油腔;液压缸2中活塞2-2下部与缸筒2-1之间的下液压腔2-6
中的低压液压油,经下通流孔2-1-2、第二阀孔4-2、第四阀孔4-4、第二通流孔3-1-2、第四通流孔3-1-4和低压回油管3-4流回液压源7,此时液压缸活塞2-2向下移动,带动上板1-1向下
移动,实现上板1-1的向下位移运动。
塞2-2下部与缸筒2-1之间的下液压腔2-6,形成高压油腔;动态液压缸2中活塞2-2上部与缸
筒2-1之间的上液压腔2-5中的低压液压油,通过上通流孔2-1-1、流经第一阀孔4-1、第三阀
孔4-3、第一通流孔3-1-1、第三通流孔3-1-3和高压进油管3-3流回液压源7,此时液压缸的
活塞2-2向上移动,实现上板1-1的向上移动。
现上板1-1的位移控制,进而保证上板1-1在较小的位移范围内波动,由于上板1-1与钢桁梁
101固定连接,因此能够实现实时补偿控制支座的位移,以减小荷载引起的梁部结构位移变
化和振动加速度。
制信号控制伺服阀阀芯的补偿运动位移,以减小梁部结构的振动加速度,从而减小铁路应
急抢修钢桁梁的振动,提高运行的平稳性。
船雷达稳定平台控制系统的应用”,郭志冬,舰船科学技术,第40卷第5A期,第124-126页,
2018年5月;“基于加加速度的地震模拟振动台控制技术”,李小军等,工程科学与技术,第50卷第3期,第64-72页,2018年5月;“基于滑膜状态观测器的电液位置伺服系统控制”,乔继红,计算机仿真,第31卷第11期,第367-371页,2014年11月;“一种新结构自抗扰控制在电液伺服系统中的应用”,赵江波等,北京理工大学学报,第32卷第4期,第402-405页,2012年4月;等。
以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而
这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范
围。