АМОРТИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА Российский патент 2015 года по МПК B61F5/24 F16F9/52 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к усовершенствованию амортизирующего устройства железнодорожного вагона.

Уровень техники

[0002] Взятое в качестве известного примера обычное амортизирующее устройство железнодорожного вагона размещено между кузовом и тележкой железнодорожного вагона и использовано для подавления вибрации в направлении налево-направо относительно направления перемещения.

[0003] В заявке на патент Японии JP 2010-65797A раскрыто амортизирующее устройство железнодорожного вагона, содержащее: цилиндр, соединенный или с тележкой или с кузовом железнодорожного вагона; поршень, вставленный в цилиндр с возможностью свободного скольжения; стержень, вставленный в цилиндр и соединенный с другим элементом, выбранным из тележки и кузова, и с поршнем; камеру со стороны стержня и камеру со стороны поршня, определенные внутри цилиндра поршнем; резервуар, хранящий жидкость, подаваемую в цилиндр; первый клапан открытия/закрытия, размещенный на полпути на первом канале, соединяющем камеру со стороны стержня с камерой со стороны поршня; второй клапан открытия/закрытия, размещенный на полпути на втором канале, соединяющем камеру со стороны поршня с резервуаром; насос, подающий рабочую жидкость на масляной основе в камеру со стороны стержня; выпускной канал, соединяющий камеру со стороны стержня с резервуаром; и регулируемый предохранительный клапан, размещенный на полпути на выпускном канале и имеющий поддающееся изменению давление открытия клапана.

Посредством управления насосом, первым клапаном открытия/закрытия, вторым клапаном открытия/закрытия и регулируемым предохранительным клапаном привод может вырабатывать усилие и в направлении расширения и в направлении сжатия, и происходит подавление вибрации кузова этим усилием.

Раскрытие изобретения

[0004] В связи с этим в настоящем амортизирующем устройстве железнодорожного вагона насос приведен в действие с возможностью совершения поворота с заранее определенной скоростью поворота (числом оборотов в единицу времени), в то время как первый клапан открытия/закрытия, второй клапан открытия/закрытия и регулируемый предохранительный клапан приведены в действие соответствующим образом в соответствии с состоянием вибрации кузова. Таким образом, вибрация железнодорожного вагона подавлена посредством выработки усилия, предназначенного для подавления вибрации кузова посредством давления рабочей жидкости на масляной основе.

[0005] Однако при низкой температуре масла в рабочей жидкости на масляной основе в приводе вязкость рабочей жидкости на масляной основе увеличена. Поэтому, особенно при выработке приводом сравнительно малого усилия, происходит увеличение потери давления в регулируемом предохранительном клапане, увеличение потери давления вследствие сопротивления трубопровода и так далее. В результате внутреннее давление цилиндра может стать слишком высоким, приводя к чрезмерному усилию.

[0006] Кроме того, при возникновении чрезмерно большого усилия при попытке выполнения управления с обратной связью посредством возвращения усилия привода происходит увеличение отклонения между задаваемым посредством команды значением усилия и фактическим усилием, что приводит к рысканью, при котором усилие привода имеет колебательный характер. В результате может возрасти вибрация кузова.

[0007] Настоящее изобретение было разработано с учетом описанных выше проблем, причем его задача состоит в выполнении амортизирующего устройства железнодорожного вагона, способного эффективно подавить вибрацию кузова, вырабатывая устойчивое усилие даже при низкой температуре масла в рабочей жидкости на масляной основе.

[0008] Согласно одному аспекту настоящего изобретения выполнено амортизирующее устройство железнодорожного вагона, подавляющее вибрацию кузова посредством управления приводом. Привод содержит: цилиндр, соединенный или с тележкой или с кузовом железнодорожного вагона; поршень, вставленный в цилиндр с возможностью свободного скольжения; стержень, вставленный в цилиндр и соединенный с другим элементом, выбранным из тележки и кузова, и с поршнем; камеру со стороны стержня и камеру со стороны поршня, определенные внутри цилиндра поршнем. Амортизирующее устройство железнодорожного вагона содержит: резервуар, выполненный с возможностью хранения жидкости, подаваемой в цилиндр и выпускаемой из цилиндра; первый клапан открытия/закрытия, размещенный на первом канале, соединяющем камеру со стороны стержня с камерой со стороны поршня, и выполненный с возможностью открытия и закрытия первого канала; второй клапан открытия/закрытия, размещенный на втором канале, соединяющем камеру со стороны поршня с резервуаром, выполненный с возможностью открытия и закрытия второго канала; насос, выполненный с возможностью приведения его в действие для его поворота с заранее определенной нормальной скоростью поворота для подачи жидкости из резервуара в камеру со стороны стержня; и блок определения температуры, выполненный с возможностью определения температуры жидкости, подаваемой к приводу. Скорость поворота насоса уменьшена ниже нормальной скорости поворота при определении блоком определения температуры, что температура жидкости ниже заранее определенной температуры.

[0009] Подробности, а также другие особенности и преимущества настоящего изобретения сформулированы в описании ниже и показаны на сопровождающих чертежах.

Краткое описание чертежей

[0010] На фиг.1 показан вид сверху конфигурации железнодорожного вагона с установленным амортизирующим устройством железнодорожного вагона согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

На фиг.2 показан детализованный вид амортизирующего устройства железнодорожного вагона согласно этому варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.3 показана схема блока управления управляющего устройства, выполненного в амортизирующем устройстве железнодорожного вагона согласно этому варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.4 показана схема управления блоком расчета команд управляющего устройства, выполненного в амортизирующем устройстве железнодорожного вагона согласно этому варианту реализации настоящего изобретения.

Описание вариантов реализации изобретения

[0011] Ниже будет описано амортизирующее устройство 1 железнодорожного вагона согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

[0012] Амортизирующее устройство 1 железнодорожного вагона использовано в качестве амортизирующего устройства для кузова В железнодорожного вагона. Как показано на фиг.1, амортизирующее устройство 1 железнодорожного вагона содержит: привод Af передней стороны, размещенный между тележкой Tf передней стороны и кузовом В, привод Ar задней стороны, размещенный между тележкой Tr задней стороны и кузовом В, и управляющее устройство С, активно управляющее этими двумя приводами Ar, Af. Амортизирующее устройство 1 железнодорожного вагона определяет усилие, выводимое приводами Af, Ar в качестве задаваемого посредством команды значения усилия, и подавляет вибрацию кузова В посредством управления приводами Af, Ar.

[0013] Привод Af и привод Ar соответствующим образом выполнены в виде пар. Передние и задние приводы Af, Ar соединены со штырями Р, свешивающимися вниз от кузова В железнодорожного вагона, чтобы быть размещенными в виде соответствующих параллельных пар между кузовом В и передними и задними тележками Tf, Tr.

[0014] В основном, передний и задний приводы Af, Ar активно управляются для подавления вибрации кузова В в горизонтальном боковом направлении относительно направления перемещения. В этом случае, управляющее устройство С выполняет активное управление для управления передними и задними приводами Af, Ar таким образом, чтобы вибрация кузова В в боковом направлении была подавлена.

[0015] Конкретнее, при выполнении управления с целью подавления вибрации кузова В управляющее устройство С обнаруживает ускорение af в боковом направлении передней части Bf кузова В в горизонтальном боковом направлении относительно направления перемещения транспортного средства и ускорение ar в боковом направлении задней части Br кузова В в горизонтальном боковом направлении относительно направления перемещения транспортного средства. Управляющее устройство С затем вычисляет ускорение ω рыскания, представляющее собой угловое ускорение относительно центра G кузова непосредственно над передней и задней тележками Tf, Tf, на основе обнаруженного ускорения в боковом направлении af и ускорения ar в боковом направлении. Управляющее устройство С также вычисляет ускорение β бокового сноса, представляющее собой ускорение в горизонтальном боковом направлении центра G кузова, на основе обнаруженного ускорения af в боковом направлении и ускорения ar в боковом направлении. Управляющее устройство С затем вычисляет задаваемые посредством команды значения усилий Ft, Fr, представляющих собой усилия, вырабатываемые индивидуально передним и задним приводами Af, Ar на основе расчетного ускорения ω рыскания и ускорения β бокового сноса. Управляющее устройство С затем выполняет управление с обратной связью таким образом, что усилие, соответствующее задаваемым посредством команды значениям Ft, Fr усилия, выработано передними и задними приводами Af, Ar, и при этом происходит подавление вибрации кузова В в боковом направлении.

[0016] На фиг.1 представлено по два привода Af и два привода Ar, причем приводы Af, Ar управляются лишь одним управляющим устройством С. Вместо этого, однако, одно управляющее устройство С может быть предусмотрено для каждого из приводов Af, Ar.

[0017] Затем, со ссылками на фиг.2, будет описана специфическая конфигурация амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона.

[0018] Соответствующие амортизирующие устройства 1 железнодорожного вагона, предназначенные для расширения и сокращения передних и задних приводов Af, Ar, выполнены аналогичным образом и, таким образом, во избежание дублирующего описания, ниже будет описана только конфигурация амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона, содержащая привод Af с передней стороны, а конкретное описание амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона, содержащего привод Ar с задней стороны, будет опущено.

[0019] Привод Af содержит цилиндр 2, соединенный или с тележкой Tf или с кузовом В железнодорожного вагона, поршень 3, вставленный в цилиндр 2 с возможностью свободного скольжения, стержень 4, вставленный в цилиндр 2 и соединенный с другим элементом, выбранным из тележки Tf и кузова В, и с поршнем 3, и камеру 5 со стороны стержня и камеру 6 со стороны поршня, определенные внутри цилиндра 2 поршнем 3. Привод Af представляет собой один привод типа стержня. Амортизирующее устройство 1 железнодорожного вагона также содержит резервуар 7, выполненный с возможностью хранения рабочей жидкости на масляной основе в качестве жидкости, подаваемой в цилиндр 2 и выпускаемой из цилиндра 2, первый клапан 9 открытия/закрытия, размещенный на первом канале 8, соединяющем камеру 5 со стороны стержня с камерой 6 со стороны поршня, и выполненный с возможностью открытия и закрытия первого канала 8, второй клапан 11 открытия/закрытия, размещенный на втором канале 10, соединяющем камеру 6 со стороны поршня с резервуаром 7, выполненный с возможностью открытия и закрытия второго канала 10, насос 12, принуждаемый к повороту с заранее определенной нормальной скоростью поворота для подачи рабочей жидкости на масляной основе из резервуара 7 в камеру 5 со стороны стержня. Рабочая жидкость на масляной основе загружена в камеру 5 со стороны стержня и камеру 6 со стороны поршня, и газ загружен в резервуар 7 в дополнение к рабочей жидкости на масляной основе. Следует отметить, что нет никакой особой необходимости устанавливать резервуар 7 при повышенном давлении посредством сжатия загруженного в него газа,

[0020] Привод Af выполняет операцию расширения посредством приведения насоса 12 в такое состояние, при котором первый канал 8 приведен в открытое состояние первым клапаном 9 открытия /закрытия, а второй клапан 11 открытия/закрытия закрыт. Кроме того, привод Af выполняет операцию сжатия посредством приведения насоса 12 в такое состояние, при котором второй канал 10 приведен в открытое состояние вторым клапаном 11 открытия /закрытия, а первый клапан 9 открытия/закрытия закрыт.

[0021] Соответствующие части привода Af будут теперь описаны подробно.

[0022] Цилиндр 2 выполнен в виде трубы. Один конец (правый конец на фиг.2) цилиндра 2 закрыт крышкой 13, а кольцевая направляющая 14 стержня прикреплена к другому концу (левому концу на фиг.2). Стержень 4, вставленный в цилиндр 2 с возможностью свободного перемещения, вставлен в направляющую 14 стержня с возможностью свободного скольжения. Стержень 4 выступает вовне цилиндра 2 с одного конца, а другой конец связан с поршнем 3, вставленным в цилиндр 2 с возможностью свободного скольжения.

[0023] Внешняя периферия стержня 4 уплотнена относительно направляющей 14 стержня элементом уплотнения, не показанным на фигурах. В результате внутренность цилиндра 2 поддержана в воздухонепроницаемом состоянии. Как описано выше, рабочая жидкость на масляной основе загружена в камеру 5 со стороны стержня и в камеру 6 со стороны поршня, определенные внутри цилиндра 2 поршнем 3. Другая подходящая для привода жидкость может быть использована в качестве жидкости, загружаемой в цилиндр 2 вместо рабочей жидкости на масляной основе.

[0024] В приводе Af стержень 4 выполнен таким образом, что площадь его участка равна половине площади участка поршня 3. Другими словами, площадь поверхности поршня 3, на которую воздействует давление, со стороны камеры 5 со стороны стержня, равна половине площади поверхности поршня 3, на которую воздействует давления со стороны камеры 6 со стороны поршня. Таким образом, при установке идентичного давления в камере 5 со стороны стержня во время операции расширения и операции сжатия, одинаковое усилие будет выработано и во время расширения и во время сжатия. Кроме того, количество рабочей жидкости на масляной основе, поданной в камеру 5 со стороны стержня и выпущенной из нее относительно смещения привода Af, одинаково и со стороны расширения и со стороны сжатия.

[0025] Точнее, при выполнении приводом Af операции расширения камера 5 со стороны стержня и камера 6 со стороны поршня связаны через первый канал 8 таким образом, что давление рабочей жидкости на масляной основе в камере 5 со стороны стержня и давление рабочей жидкости на масляной основе в камере 6 со стороны поршня равны. В результате выработано усилие, получаемое посредством умножения давления рабочей жидкости на масляной основе на разность площадей, на которые воздействует давление, в поршне 3 между камерой 5 со стороны стержня и камерой 6 со стороны поршня. С другой стороны, при выполнении приводом Af операции сжатия связь между камерой 5 со стороны стержня и камерой 6 со стороны поршня отсутствует, так что камера 6 со стороны поршня соединена с резервуаром 7 через второй канал 10. В результате выработано усилие, получаемое посредством умножения давления рабочей жидкости на масляной основе в камере 5 со стороны стержня на площадь, на которую воздействует давление в камере 5 со стороны стержня в поршне 3. Таким образом, и во время расширения и во время сжатия, усилие, вырабатываемое приводом Af, принимает значение, полученное посредством умножения давления рабочей жидкости на масляной основе в камере 5 со стороны стержня 5 на половину площади участка поршня 3. Таким образом, усилие со стороны привода Af может управляться посредством управления давлением в камере 5 со стороны стержня и во время операции расширения и во время операции сжатия.

[0026] В это время в приводе Af площадь поверхности, на которую воздействует давление со стороны поршня 3 с камерой 5 со стороны стержня, установлена равной половине площади поверхности, на которую воздействует давление со стороны камеры 6 со стороны поршня. Поэтому, при одинаковом усилии, выработанном на стороне расширения и на стороне сжатия, давление в камере 5 со стороны стержня одинаково и на стороне расширения и на стороне сжатия, что упрощает управление. Кроме того, количество рабочей жидкости на масляной основе, подаваемой в камеру 5 со стороны стержня 5 и выпускаемой из него относительно рабочего объема, также идентично, и поэтому идентичный отклик получен и на стороне расширения и на стороне сжатия.

[0027] Следует отметить, что усилие со стороны привода Af на стороне расширения и на стороне сжатия может управляться посредством использования давления в камере 5 со стороны стержня, даже при неравенстве площади поверхности, на которую воздействует давление со стороны поршня 3 с камерой 5 со стороны стержня, половине площади поверхности, на которую воздействует давление со стороны камеры 6 со стороны поршня.

[0028] Свободный конец (левый конец на фиг.2) стержня 4 и крышка 13, закрывающая один конец цилиндра 2, выполнены с элементами прикрепления, не показанными на фигурах. Привод Af может быть вставлен между кузовом В и тележкой Tf железнодорожного вагона посредством этих элементов прикрепления.

[0029] Камера 5 со стороны стержня и камера 6 со стороны поршня связаны первым каналом 8. Первый клапан 9 открытия/закрытия размещен на полпути на первом канале 8. Первый канал 8 соединяет камеру 5 со стороны стержня и камеру 6 со стороны поршня на внешней части цилиндра 2, но вместо этого, канал, соединяющий камеру 5 со стороны стержня и камеру 6 со стороны поршня, может быть выполнен в поршне 3.

[0030] Первый клапан 9 открытия/закрытия представляет собой соленоидный клапан открытия/закрытия, содержащий клапан 9а, имеющий положение 9b открытия и положение 9 с закрытия, пружину 9d, смещающий клапан 9а к закрытое положение 9 с, и соленоид 9е, который при возбуждении переключает клапан 9а в открытое положение 9b, противодействуя пружине 9d. При переключении в открытое положение 9b первый клапан 9 открытия/закрытия открывает первый канал 8 таким образом, что камера 5 со стороны стержня имеет связь с камерой 6 со стороны поршня. При переключении в открытое положение 9 с первый клапан 9 открытия/закрытия прерывает связь между камерой 5 со стороны стержня и камерой 6 со стороны поршня.

[0031] Камера 6 со стороны поршня и резервуар связаны вторым каналом 10. Второй клапан 11 открытия/закрытия размещен на полпути на втором канале 10. Второй клапан 11 открытия/закрытия представляет собой соленоидный клапан открытия /закрытия, содержащий клапан 11а, имеющий положение 11b открытия и положение 11с закрытия, пружину 11d, смещающую клапан 11а в закрытое положение 11с, и соленоид 11е, который при возбуждении переключает клапан 11а в открытое положение 11b, противодействуя пружине 11d. При переключении в открытое положение 11b второй клапан 11 открытия/закрытия открывает второй канал 8 таким образом, что камера 6 со стороны поршня имеет связь с резервуаром 7. При переключении в открытое положение 11с второй клапан 11 открытия/закрытия прерывает связь между камерой 6 со стороны поршня и резервуаром 7.

[0032] Насос 12 управляется двигателем 15. Насос 12 выпускает рабочую жидкость на масляной основе только в одном направлении. Выпускное отверстие насоса 12 связано с камерой 5 со стороны стержня через канал 16 подачи, а впускное отверстие насоса 12 связано с резервуаром 7. При управлении двигателем 15 насос 12 всасывает рабочую жидкость на масляной основе из резервуара 7 и подает эту рабочую жидкость на масляной основе в камеру 5 со стороны стержня.

[0033] Поскольку насос 12 выпускает рабочую жидкость на масляной основе только в одном направлении, не нужна операция переключения направления поворота. Таким образом, не возникает проблема, связанная с изменением выпускаемого объема при переключении направления поворота. Таким образом, недорогой шестеренчатый насос или что-то подобное может быть применено к насосу 12. Кроме того, поворот насоса 12 всегда имеет место в одном и том же направлении, и поэтому двигатель 15, служащий в качестве привода для поворота насоса 12, не требует высокого отклика относительно выключателя поворота. Таким образом, недорогой двигатель также может быть использован в качестве двигателя 15. Контрольный клапан 17, предотвращающий противоток рабочей жидкости на масляной основе из камеры 5 со стороны стержня в насос 12, выполнен на канале 16 подачи.

[0034] В амортизирующем устройстве 1 железнодорожного вагона рабочая жидкость на масляной основе подана от насоса 12 в камеру 5 со стороны стержня при заранее определенном расходе выпускного потока. При принуждении привода Af амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона выполнить операцию расширения происходит регулировка давления в камере 5 со стороны стержня посредством открытия первого клапана 9 открытия/закрытия и открытия и закрытия второго клапана 11 открытия/закрытия. С другой стороны, при принуждении привода Af амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона выполнить операцию сжатия происходит регулировка давления в камере 5 со стороны стержня посредством открытия второго клапана 11 открытия/закрытия и открытия и закрытия первого клапана 9 открытия/закрытия. Таким образом, может быть получено усилие, соответствующее описанному выше задаваемому посредством команды значению Ff усилия.

[0035] Во время операции расширения камера 5 со стороны стержня и камера 6 со стороны поршня связаны между собой таким образом, что давление в камере 6 со стороны поршня идентично давлению в камере со стороны стержня 5. Таким образом, в амортизирующем устройстве 1 железнодорожного вагона усилие со стороны привода Af может управляться посредством управления давлением в камере 5 со стороны стержня и во время операции расширения и во время операции сжатия.

[0036] Первый клапан 9 открытия/закрытия и второй клапан 11 открытия/закрытия могут быть регулируемыми предохранительными клапанами с возможностью настройки давления открытия клапана, то есть, выполненными с возможностью открытия и закрытия. В этом случае, усилие со стороны привода Af может быть отрегулировано во время операций расширения и сжатия посредством регулировки соответствующих давлений открытия первого клапана 9 открытия/закрытия и второго клапана 11 открытия/закрытия вместо выполнения на них операций по открытию/закрытию.

[0037] Кроме того, усилие, соответствующее задаваемому посредством команды значению Ff усилия, также может быть получено посредством регулировки нагнетаемого насосом 12 расхода потока. В этом случае, усилие, выводимое приводом Af, может быть измерено посредством использования датчика, предназначенного для измерения давления в камере 5 со стороны стержня, использования датчика момента, предназначенного для измерения вращающего момента, действующего на поворотный вал двигателя 15 или насоса 12, использования датчика нагрузки, предназначенного для измерения нагрузки, воздействующей на стержень 4, или использования датчика деформации, предназначенного для обнаружения деформации стержня 4.

[0038] Как описано выше, усилие со стороны привода Af может быть отрегулировано, причем для облегчения регулировки усилия амортизирующее устройство 1 железнодорожного вагона содержит выпускной канал 21, соединяющий камеру 5 со стороны стержня с резервуаром 7, и регулируемый предохранительный клапан 22, размещенный на полпути на выпускном канале 21 и обеспечивающий возможность изменения давления открытия клапана.

[0039] Регулируемый предохранительный клапан 22 представляет собой пропорциональный соленоидный предохранительный клапан, содержащий корпус 22а клапана, выполненный в выпускном канале 21, пружину 22b, смещающую корпус 22а клапана для перекрытия выпускного канала 21, и пропорциональный соленоид 22с, который при возбуждении вырабатывает усилие против пружины 22b. Давление открытия клапана регулируемого предохранительного клапана 22 может быть отрегулировано посредством регулировки величины тока, протекающего через пропорциональный соленоид 22с.

[0040] В регулируемом предохранительном клапане 22 давление рабочей жидкости на масляной основе в камере 5 со стороны стержня вверх по течению выпускного канала 21 действует на корпус 22а клапана в качестве управляющего давления. При давление рабочей жидкости на масляной основе, действующем на корпус 22а клапана регулируемого предохранительного клапана 22 и превышающем разгрузочное давление (давление открытия клапана), результирующая сила, оказываемая усилием, выработанным давлением рабочей жидкости на масляной основе в камере 5 со стороны стержня, и усилием, выработанным пропорциональным соленоидом 22с, превышает смещающую силу пружины 22b, которая смещает корпус 22а клапана в направлении, предназначенном для перекрытия выпускного канала 21, вынуждая, таким образом, корпус 22а клапана отходить назад, открывая в результате выпускной канал 21.

[0041] В регулируемом предохранительном клапане 22 происходит увеличение усилия, выработанного пропорциональным соленоидом 22 с при увеличении величины тока, подаваемого к пропорциональному соленоиду 22с. Таким образом, при установленной на максимум величине тока, подаваемой к пропорциональному соленоиду 22с, давление открытия клапана достигает минимума и, наоборот, при полном отсутствии тока, подаваемого к пропорциональному соленоиду 22с, давление открытия клапана достигает максимума.

[0042] Таким образом, при наличии выпускного канала 21 и регулируемого предохранительного клапана 22 во время операций расширения и сжатия привода Af давление в камере 5 со стороны стержня идентично давлению открытия клапана регулируемого предохранительного клапана 22. Поэтому давление в камере 5 со стороны стержня может быть легко отрегулировано посредством регулировки давления открытия клапана в регулируемом предохранительном клапане 22.

[0043] Посредством такой регулировки давления открытия клапана в регулируемом предохранительном клапане 22 можно управлять усилием со стороны привода Af. Таким образом, нет никакой необходимости использовать датчик, предназначенный для регулировки усилия со стороны привода Af, нет никакой необходимости открывать и закрывать первый клапан 9 открытия/закрытия и второй клапан 11 открытия/закрытия с высокой скоростью, нет никакой необходимости использовать регулируемый предохранительный клапан, имеющий функцию открытия и закрытия первого клапана 9 открытия/закрытия и второго клапана 11 открытия/закрытия и нет никакой необходимости управлять двигателем 15 с высокой скоростью для регулировки производительности насоса 12. В результате амортизирующее устройство 1 железнодорожного вагона может быть выполнено недорогим и может быть выполнена устойчивая к сбоям система с точки зрения и аппаратного и программного обеспечения.

[0044] При использовании в качестве регулируемого предохранительного клапана 22 пропорционального соленоидного предохранительного клапана, в котором давление открытия клапана может быть пропорционально изменено в соответствии с величиной приложенного тока, можно легко управлять давлением открытия клапана. Однако регулируемый предохранительный клапан 22 не обязательно должен быть выполнен пропорциональным соленоидным предохранительным клапаном, то есть, может быть использован любой предохранительный клапан с возможностью регулировки давления открытия.

[0045] При подаче излишнего входного потока в привод Af в направлении расширения/сжатия таким образом, что давление в камере 5 со стороны стержня превышает давление открытия клапана в регулируемом предохранительном клапане 22 независимо от состояния открытия/закрытия первого клапана 9 открытия/закрытия и второго клапана 11 открытия/закрытия регулируемый предохранительный клапан 22 открывает выпускной канал 21 таким образом, что камера 5 со стороны стержня получает связь с резервуаром 7. В результате давление в камере 5 со стороны стержня сброшено в резервуар 7 и, таким образом, может быть предохранена вся система амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона. Таким образом, система может быть предохранена выпускным каналом 21 и регулируемым предохранительным клапаном 22.

[0046] Амортизирующее устройство 1 железнодорожного вагона содержит цепь D амортизатора. Цепь D амортизатора вынуждает привод Af действовать в качестве амортизатора при одновременном закрытом положении первого клапана 9 открытия/закрытия и второго клапана 11 открытия/закрытия. Цепь D амортизатора содержит канал 18 выпрямления, выполненный в поршне 3 для обеспечения протекания рабочей жидкости на масляной основе только из камеры 6 со стороны поршня в камеру 5 со стороны стержня, и всасывающий канал 19, выполненный для обеспечения протекания рабочей жидкости на масляной основе только из резервуара 7 в камеру 6 со стороны поршня. Кроме того, амортизирующее устройство 1 железнодорожного вагона содержит выпускной канал 21 и регулируемый предохранительный клапан 22 и, таким образом, при использовании привода Af в качестве амортизатора регулируемый предохранительный клапан 22 работает в качестве клапана амортизации.

[0047] Конкретнее, канал 18 выпрямления соединяет камеру 6 со стороны поршня с камерой 5 со стороны стержня, причем контрольный клапан 18а размещен на полпути между ними. Контрольный клапан 18а преобразует канал 18 выпрямления в однонаправленный канал, обеспечивающий возможность протекания рабочей жидкости на масляной основе только из камеры 6 со стороны поршня в камеру 5 со стороны стержня. Всасывающий канал 19, тем временем, соединяет резервуар 7 с камерой 6 со стороны поршня, а контрольный клапан 19а размещен на полпути этой линии. Контрольный клапан 19а преобразует всасывающий канал 19 в однонаправленный канал, обеспечивающий возможность протекания рабочей жидкости на масляной основе только из резервуара 7 в камеру 6 со стороны поршня.

[0048] Следует отметить, что посредством использования контрольного клапана, обеспечивающего возможность протекания рабочей жидкости на масляной основе только из камеры 6 со стороны поршня в камеру 5 со стороны стержня в закрытом положении 9 с первого клапана 9 открытия/закрытия, первый канал 8 может также быть использован в качестве канала 18 выпрямления. Кроме того, посредством использования контрольного клапана, обеспечивающего возможность протекания рабочей жидкости на масляной основе только из резервуара 7 в камеру 6 со стороны поршня в закрытом положении 11с второго клапана 11 открытия/закрытия, второй канал 10 может также быть использован в качестве всасывающего канала 19.

[0049] При наличии цепи D амортизатора, выполненной как описано выше, и при переключении первого клапана 9 открытия/закрытия и второго клапана 11 открытия/закрытия амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона в их соответствующие закрытые положения 9с, 11с, камера 5 со стороны стержня/ камера 6 со стороны поршня и резервуар 7 соединены в ряд посредством канала 18 выпрямления, всасывающего канала 19 и выпускного канала 21. Поскольку канал 18 выпрямления, всасывающий канал 19 и выпускной канал 21 обеспечивают возможность протекания рабочей жидкости на масляной основе только в одном направлении при принуждении привода Af к расширению и сокращению посредством внешней силы, рабочая жидкость на масляной основе, выпущенная из цилиндра 2, возвращена в резервуар 7 через выпускной канал 21, в то время как недостаток рабочей жидкости на масляной основе в цилиндре 2 устранен посредством подачи рабочей жидкости на масляной основе в цилиндр 2 из резервуара 7 через всасывающий канал 19.

[0050] В это время регулируемый предохранительный клапан 22 служит сопротивлением потоку рабочей жидкости на масляной основе, работая, таким образом, в качестве клапана регулировки давления, который подстраивает давление в цилиндре 2 к давлению открытия клапана. В соответствии с этим привод Af действует как пассивный прямоточный амортизатор.

[0051] Во время отказа, в ходе которого не могут быть возбуждены соответствующие компоненты амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона, клапаны 9а, На первого клапана 9 открытия/закрытия и второго клапана 11 открытия/закрытия нажаты пружинами 9d, 11d с целью их переключения в их соответствующие закрытые положения 9с, 11с. В это время регулируемый предохранительный клапан 22, действующий как клапан регулирования давления, имеет давление открытия клапана, установленное на максимум. Во время отказа, таким образом, привод Af автоматически работает как пассивный амортизатор.

[0052] Вместо использования регулируемого предохранительного клапана 22 и выпускного канала 21, цепь D амортизатора может быть выполнена отдельно посредством канала, соединяющего камеру 5 со стороны стержня и резервуар 7, и амортизирующего клапана, размещенного посередине канала.

[0053] Чтобы вынудить приводы Af, Ar вырабатывать желательное усилие в направлении расширения, управляющее устройство С поворачивает двигатель 15 для подачи рабочей жидкости на масляной основе от насоса 12 в цилиндр 1, переключает соответствующий первый клапан 9 открытия/закрытия в открытое положение 9b и переключает второй клапан 11 открытия/закрытия в закрытое положение 11с. В результате камера 5 со стороны стержня и камера 6 со стороны поршня соединены друг с другом таким образом, что рабочая жидкость на масляной основе подана сюда от насоса 12 и поршень 3 нажат в направлении расширения (влево на фиг.2). Приводы Af, Ar, таким образом, вырабатывают усилие в направлении расширения. В это время приводы Af, Ar вырабатывают усилие в направлении расширения, величина которого получена посредством умножения давления в камере 5 со стороны стержня и в камере со стороны поршня 6 на разность площадей поверхностей, испытывающих воздействие давления, в поршне 3 между стороной с камерой 6 со стороны поршня и стороной с камерой 5 со стороны стержня.

[0054] При давлении в камере 5 со стороны стержня и в камере 6 со стороны поршня, превышающем давление открытия клапана для регулируемого предохранительного клапана 22, происходит открытие регулируемого предохранительного клапана 22 таким образом, что часть рабочей жидкости на масляной основе, поданной из насоса 12, уходит в резервуар 7 через выпускной канал 21. Таким образом, давление в камере 5 со стороны стержня и в камере 6 со стороны поршня управляется посредством давления открытия клапана для регулируемого предохранительного клапана 22, которое определено в соответствии с величиной тока, пропускаемого через регулируемый предохранительный клапан 22.

[0055] С другой стороны, чтобы вынудить приводы Af, Ar вырабатывать желательное усилие в направлении сжатия, управляющее устройство С поворачивает двигатель 15 для подачи рабочей жидкости на масляной основе от насоса 12 в камеру 5 со стороны стержня, переключает первый клапан 9 открытия/закрытия в закрытое положение 9 с и переключает второй клапан 11 открытия/закрытия в открытое положение 11b. В соответствии с этим камера 6 со стороны поршня и резервуар 7 соединены друг с другом таким образом, что рабочая жидкость на масляной основе подана в камеру 5 со стороны стержня от насоса 12, и в результате поршень 3 нажат в направлении сжатия (направо на фиг.2). Приводы Af, Ar, таким образом, вырабатывают усилие в направлении сжатия. В это время приводы Af, Ar вырабатывают усилие в направлении сжатия, величина которого получена посредством умножения давления в камере 5 со стороны стержня на площадь поверхности, испытывающей воздействие давления, на стороне поршня 3 с камерой 5 со стороны стержня.

[0056] В это время, аналогично операции по выработке усилия в направлении расширения, давление в камере 5 со стороны стержня управляется посредством давления открытия клапана для регулируемого предохранительного клапана 22, которое определено в соответствии с величиной тока, пропускаемого через регулируемый предохранительный клапан 22.

[0057] Кроме того, посредством переключения между открытым и закрытым состояниями первого клапана 9 открытия/закрытия и второго клапана 11 открытия/закрытия независимо от состояния управления двигателем 15, приводы Af, Ar могут быть принуждены действовать как амортизаторы, наряду с функцией привода. Таким образом, не нужны неприятные и быстрые операции по переключению клапанов и поэтому может быть выполнена очень чувствительная и надежная система.

[0058] Поскольку одиночные приводы стержневого типа использованы в качестве приводов Af, Ar, длину хода легче гарантировать, чем при использовании двойных приводов стержневого типа. Поэтому, полная длина приводов Af, Ar уменьшена и в результате приводы Af, Ar могут быть легче установлены в железнодорожном вагоне.

[0059] Что касается подачи рабочей жидкости на масляной основе от насоса 12 и потока рабочей жидкости на масляной основе во время операций расширения и сжатия, то рабочая жидкость на масляной основе проходит через камеру 5 со стороны стержня и камеру 6 со стороны поршня приводов Af, Ar в таком порядке и в конечном счете рециркулирует в резервуар 7. Таким образом, даже при примешивании газа в камеру 5 со стороны стержня или в камеру 6 со стороны поршня происходит автоматический выпуск газа в резервуар 7 в ходе операций расширения и сжатия приводов Af, Ar. В результате может быть предотвращено уменьшение чувствительности во время выработки усилия вследствие примешивания газа в рабочую жидкость на масляной основе.

[0060] Таким образом, при производстве амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона отсутствует необходимость выполнения затруднительных операций, таких как сборка амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона в среде масла или в вакуумной окружающей среде. Кроме того, нет необходимости проведения усовершенствованных операций по дегазации рабочей жидкости на масляной основе. В результате улучшена производительность амортизирующего устройства 1 железнодорожного вагона и уменьшены производственные затраты.

[0061] Кроме того, даже при примешивании газа в камеру 5 со стороны стержня и в камеру 6 со стороны поршня, происходит автоматический выпуск газа в резервуар 7 посредством операций расширения и сжатия приводов Af, Ar. Таким образом, не нужны частые операции по обслуживанию с целью восстановления рабочих характеристик. В результате можно уменьшить затраты на рабочую силу и расходы на техобслуживание.

[0062] Кроме того, со ссылками, главным образом, на фиг.3 и 4, будет описана конфигурация управляющего устройства С.

[0063] Как показано на фиг.1, управляющее устройство С содержит датчик 40 ускорения передней стороны, обнаруживающий ускорение of в боковом направлении передней части Bf кузова, служащей в качестве передней стороны кузова в горизонтальном боковом направлении относительно направления перемещения транспортного средства, и датчик 41 ускорения задней стороны 41, обнаруживающий ускорение of в боковом направлении задней части Bf кузова, служащей в качестве задней стороны кузова в горизонтальном боковом направлении относительно направления перемещения транспортного средства. Кроме того, как показано на фиг.2 и 3, управляющее устройство С содержит полосовые фильтры 42, 43, удаляющие постоянное ускорение во время перемещения по кривой, компоненту сноса и шум от ускорений af, ar в боковом направлении, и блок 44 управления, вычисляющий задаваемые посредством команд значения на основе ускорений af, ar в боковом направлении, отфильтрованных полосовыми фильтрами 42, 43 и выводящий рассчитанные и задаваемые посредством команд значения на двигатель 15, соленоид 9е первого клапана 9 открытия/закрытия, соленоид 11е второго клапана 11 открытия/закрытия и на пропорциональный соленоид 22 с регулируемого предохранительного клапана 22. Таким образом, управляющее устройство С управляет усилием, вырабатываемым соответствующими приводами Af, Ar.

[0064] Следует отметить, что посредством использования полосовых фильтров 42, 43 для устранения установившегося ускорения во время перемещения по кривой, содержащегося в ускорении af в боковом направлении и в ускорении ar в боковом направлении, управляющее устройство С может подавить только вибрацию, приводящую к ухудшению комфорта для пассажиров.

[0065] Как показано на фиг.3, блок 44 управления содержит блок 44а вычисления ускорения рыскания 44а, вычисляющий ускорение рыскания ω центра G кузова непосредственно над передней и задней тележками Tf, Tr на основе ускорения af в боковом направлении и ускорения ar в боковом направлении, блок вычисления ускорения 44b бокового сноса/ вычисляющий ускорение бокового сноса β центра G кузова для кузова В на основе ускорения af в боковом направлении и ускорения ar в боковом направлении, блок 44 с определения температуры масла, служащий в качестве блока определения температуры, который определяет ниже или нет температура (температура масла) рабочей жидкости на масляной основе приводов Af, Ar заранее установленной заданной температуры, блок 44d вычисления команды, вычисляющий задаваемые посредством команд значения усилий Ff, Fr, указывающий усилия, подлежащие выработке индивидуально передним и задним приводами Af, Ar на основе ускорения рыскания ω и ускорения бокового сноса β, и блок 44е управления, управляющий двигателем 15, соленоидом 9е первого клапана 9 открытия/закрытия, соленоидом 11е второго клапана 11 открытия/закрытия и пропорциональным соленоидом 22 с регулируемого предохранительного клапана 22 на основе значений усилий Ff, Fr, задаваемых посредством команд.

[0066] При определении блоком 44с определения температуры масла, что температура масла рабочей жидкости на масляной основе в приводе Ar равна заранее определенной температуре или выше ее, блок 44е управления вынуждает двигатель 15 поворачивать насос 12 с заранее определенной нормальной скоростью поворота. С другой стороны, при определении блоком 44с определения температуры масла, что температура масла рабочей жидкости на масляной основе в приводе Ar ниже заранее определенной температуры, блок 44е управления вынуждает двигатель 15 уменьшить скорость поворота насоса 12, перейдя на более низкую скорость поворота, чем нормальная скорость поворота.

[0067] В этом варианте реализации настоящего изобретения блок 44е управления управляет передними и задними приводами Af, Ar и поэтому температура масла заднего привода Ar определена аналогичным образом. Блок 44е управления затем поворачивает насос 12, подающий рабочую жидкость на масляной основе к заднему приводу Ar, с нормальной скоростью поворота или с пониженной скоростью поворота.

[0068] Нормальная скорость поворота определена так, чтобы обеспечивать и давление, необходимое приводам Af, Ar для выработки необходимого максимального усилия/ и скорость отклика, необходимую для выработки усилия, достаточного для управления блоком 44е управления первого клапана 9 открытия/закрытия, второго клапана 11 открытия/закрытия и регулируемого предохранительного клапана 22.

[0069] В качестве технического средства управляющее устройство С содержит, например, аналого-цифровой преобразователь, предназначенный для преобразования сигналов, вырабатываемых датчиком 40 ускорения передней стороны и датчиком 41 ускорения задней стороны, в цифровые сигналы и импортирования цифровых сигналов, вышеупомянутые полосовые фильтры 42, 43, запоминающее устройство, например, типа ROM (постоянное запоминающее устройство), предназначенное для хранения программы, используемой для обработки, необходимой для управления амортизирующим устройством 1 железнодорожного вагона, устройство вычисления, например, центральный процессор, выполняющий обработку на основе программы, и запоминающее устройство, например, типа RAM (память с произвольным доступом), предоставляющее центральному процессору участок в памяти. Соответствующие блоки в блоке 44 управления из управляющего устройства С могут быть выполнены при принуждении центрального процессора выполнять программу для описанной выше обработки. В качестве альтернативы вместо использования полосовых фильтров 42, 43 в качестве технических средств, полосовые фильтры 42, 43 могут быть выполнены посредством программного обеспечении при наличии центрального процессора, выполняющего программу.

[0070] Ускорения af, ar в боковом направлении установлены с использованием оси, проходящей через центр кузова В в направлении перемещения (в направлении слева-направо на фиг.1) в качестве эталона, то есть ускорение положительно при ориентации его в направлении, проходящем к правой стороне (вверх на фиг.1) и отрицательно при ориентации его в направлении, проходящем к левой стороне (вниз на фиг.1). Блок вычисления ускорения 44а рыскания вычисляет ускорение рыскания ω для центра G кузова непосредственно над тележкой Tf передней стороны и тележкой Tr задней стороны, соответственно, деля пополам разность между ускорением af передней стороны в боковом направлении и ускорением ar задней стороны в боковом направлении. Блок 44b вычисления ускорения бокового сноса вычисляет ускорение β бокового сноса центра G кузова, деля пополам сумму ускорения af в боковом направлении и ускорения ar в боковом направлении.

[0071] Для вычисления ускорения оо рыскания датчик 40 ускорения передней стороны предпочтительно размещен около привода Af передней стороны на линии, простирающейся в направлении вперед-назад или в диагональном направлении, содержащем центр G кузова В. Точно так же датчик 41 ускорения задней стороны предпочтительно размещен около привода Ar задней стороны на линии, простирающейся в направлении вперед-назад, или в диагональном направлении, содержащем центр G кузова В.

[0072] Ускорение рыскания ω может также быть вычислено на основе соответствующих расстояний между центром G кузова и датчиками 40, 41 ускорения, взаимного их размещения и ускорениями af, ar в боковом направлении. Таким образом, инсталляционные положения датчиков 40, 41 ускорения могут быть выбраны по желанию. В этом случае/ вместо определения ускорения ω посредством деления на два разности между ускорением af в боковом направлении и ускорением ar в боковом направлении, ускорение ω рыскания вычислено на основании разности между ускорением af в боковом направлении и ускорением ar в боковом направлении, соответствующих расстояний между центром G кузова и датчиками 40, 41 ускорения, и из взаимных их размещений.

[0073] Конкретнее, при расстоянии в направлении вперед-назад между датчиком 40 ускорения передней стороны и центром G кузова, установленным равным Lf, и при расстоянии в направлении вперед-назад между датчиком 41 ускорения задней и центром G кузова, установленным равным Lr, ускорение ω рыскания вычислено по формуле ω=(af-ar)/(Lf+Lr). Следует отметить, что ускорение ω рыскания может быть измерено при использовании датчика ускорения рыскания вместо его вычисления из ускорения, измеренного датчиком 40 ускорения передней стороны и датчиком 41 ускорения задней стороны.

[0074] Блок 44 с определения температуры масла определяет, ниже или нет температура масла рабочей жидкости на масляной основе, подаваемой к приводам Af, Ar, чем заранее определенная температура, и выводит результат определения на блок 44е управления. Блок 44с определения температуры масла определяет, ниже или нет температура масла, чем заранее определенная температура на основе, например, информации о дате. Точнее, когда дата, полученная из информации о дате, принадлежит зимнему периоду, блок 44с определения температуры масла определяет, что температура масла ниже заранее определенной температуры. Во время зимнего периода температура масла падает и поэтому температура масла может быть определена, как описано выше, на основании информации о дате.

[0075] Зимний период может быть определен как период, определенный только месяцем даты, например, с ноября по февраль. В качестве альтернативы этот период может быть определен с использованием дня, например, с 16 ноября по 20 февраля. Информация о дате может быть получена из показаний часов истинного времени в центральном процессоре блока 44 управления, или из показаний внешнего устройства, выполненного за пределами управляющего устройства С. В этом случае информация о дате может быть получена, например, из монитора транспортного средства, отслеживающего различную информацию о железнодорожном вагоне. При получении информации о дате от внешнего устройства информация о дате может быть получена от внешнего устройства или посредством проводной или беспроводной связи.

[0076] Заранее определенная температура установлена на основании температурных характеристик рабочей жидкости на масляной основе, используемой в амортизирующем устройстве железнодорожного вагона 1. Здесь, при уменьшении температуры масла рабочей жидкости на масляной основе таким образом, что вязкость рабочей жидкости на масляной основе возрастает и насос 12 управляется для поворота с нормальной скоростью поворота, происходит потеря основного давления в гидравлической схеме амортизирующего устройства железнодорожного вагона 1 на величину, соответствующую увеличению вязкости. В результате происходит увеличение давления рабочей жидкости на масляной основе в цилиндре 2. Следовательно, при уменьшении температуры масла рабочей жидкости на масляной основе происходит увеличение нижнего предельного значения давления в цилиндре 2 и в результате также увеличено нижнее предельное значение усилия, выработанного приводами Af, Ar.

[0077] Заранее определенная температура может быть установлена по желанию, но предпочтительно может быть установлена на уровне предельной температуры рабочей жидкости на масляной основе, при которой приводы Af, Ar больше не могут подавать на выход необходимое нижнее предельное значение усилия при повороте насоса 12 с заранее определенной нормальной скоростью поворота. В соответствии с этим зимний период предпочтительно установлен как период, в течение которого имеет место возможность падения температуры масла до или ниже предельной температуры. Очевидно, что заранее определенная температура может быть установлена различным образом согласно характеристикам температуры и вязкости рабочей жидкости на масляной основе, используемой в приводах Af, Ar.

[0078] Блок 44с определения температуры масла может также определить, ниже или нет температура масла заранее определенной температуры на основе информации о температуре воздуха на маршруте перемещения железнодорожного вагона. В этом случае может быть определено, что температура масла рабочей жидкости на масляной основе в приводах Af, Ar ниже заранее определенной температуры при перемещении железнодорожного вагона по холодному участку. Точнее, информация о температуре воздуха может быть информацией, обеспечивающей возможность блоку 44с определения температуры масла определять, имеет ли место возможность падения температуры масла ниже заранее определенной температуры. Информация о температуре воздуха может быть получена, например, на основании средней температуры воздуха или минимальной температуры воздуха на маршруте перемещения. Информация о температуре воздуха может также быть установлена различным образом в пределах одного участка согласно дате.

Другими словами, определение того, ниже или нет температура масла заранее определенной температуры, может быть выполнено посредством использования карты или таблицы, в которых информация о температуре воздуха связана с информацией о дате.

[0079] Блок 44с определения температуры масла может также определить, ниже или нет температура масла заранее определенной температуры на основе положения железнодорожного вагона на маршруте. Точнее, блок 44с определения температуры масла контролирует положение на маршруте посредством монитора транспортного средства, системы глобального позиционирования (GPS) или другого устройства, способного контролировать положение на маршруте, и обращается к информации о температуре воздуха на участке/ включая положение на маршруте. Блок 44с определения температуры масла затем на основании этой информации о температуре воздуха определяет, ниже или нет температура масла заранее определенной температуры. При выполнении определения таким образом температура масла может быть определена в соответствии с положением на маршруте в случае перемещения железнодорожного вагона на линии, проходящей из теплого участка в холодный участок. Информация о дате может также быть учтена таким образом, чтобы информация о температуре воздуха на участке, к которому принадлежит положение на маршруте, была различной согласно дате. Аналогичным образом в этом случае определение того, ниже или нет температура масла заранее определенной температуры, может быть проведено при использовании карты или таблицы, в которых информация о температуре воздуха связана с информацией о дате посредством обращения к карте или таблице для участка, к которому принадлежит положение на маршруте.

[0080] Как описано выше, блок 44с определения температуры масла может определить, ниже или нет температура масла заранее определенной температуры на основе какой-либо информации о дате, информации о температуре воздуха и о положении на маршруте или какой-либо нужной комбинации этих данных.

[0081] Блок 44с определения температуры масла может также определить, ниже или нет температура масла заранее определенной температуры на основе информации о времени суток. Например, блок 44с определения температуры масла может проводить различные операции определения в зависимости от значения даты, полученного из информации о дате, и значения времени, полученного из информации о времени. Таким образом, даже при одной и той же дате, полученной из информации о дате, может быть определено, что температура масла не ниже заранее определенной температуры днем и ниже заранее определенной температуры рано утром или ночью. В результате температура масла может быть определена более сложным образом. Далее, посредством связи информации о температуре воздуха с информацией о времени температура масла может быть определена более сложным образом аналогично случаю определения температуры масла на основе информации о температуре воздуха и о положении на маршруте.

[0082] Блок 44с определения температуры масла может также определить, ниже или нет температура масла заранее определенной температуры на основе продолжительности операции, следующей за запуском амортизирующего устройства железнодорожного вагона 1. При недавнем запуске амортизирующего устройства железнодорожного вагона 1 температура масла рабочей жидкости на масляной основе, подаваемой к приводам Af/ Ar, низкая. Поэтому до подъема температуры масла может быть определено, что температура масла ниже заранее определенной температуры. Таким образом, при небольшой продолжительности операции может быть определено, что температура масла ниже заранее определенной температуры. Длительность операции установлена равной длительности, необходимой для увеличения температуры масла рабочей жидкости на масляной основе, подаваемой к приводам Af, Ar, достаточного для достаточного уменьшения вязкости рабочей жидкости на масляной основе. Следует отметить, что определение температуры масла, основанное на длительности операции, может быть скомбинировано с вышеупомянутыми определениями температуры масла, основанными на информации о дате, информации о температуре воздуха, положении на маршруте и информации о времени.

[0083] Температура масла рабочей жидкости на масляной основе, подаваемой к приводам Af, Ar, может также быть измерена непосредственно датчиком температуры масла и сравнена с заранее определенной температурой блоком 44 с определения температуры масла с целью определения, ниже или нет измеренная температура масла заранее определенной температуры. В этом случае датчики температуры масла могут быть размещены в цилиндре 2, резервуаре 7 или в соответствующих каналах приводов Af, Ar с целью измерения температуры масла. Однако, как описано выше, температура масла может быть оценена на основании информации о дате, информации о времени и информации о температуре воздуха без необходимости использования датчиков температуры масла, и таким образом, можно уменьшить стоимость амортизирующего устройства железнодорожного вагона 1.

[0084] Как показано на фиг.4, блок 44d вычисления команды выполнен с возможностью наличия управляющих устройств Н∞ 44d1, 44d2. Блок 44d вычисления команды содержит управляющее устройство Н∞ 44d1, вычисляющее усилие Fω (задаваемое посредством команды значение ускорения рыскания), предназначенное для подавления вибрации рыскания кузова В, на основании значения ускорения ω, вычисленного блоком 44а вычисления ускорения рыскания, управляющее устройство Н∞ 44d2, вычисляющее усилие Fβ (задаваемое посредством команды значение бокового сноса), предназначенное для подавления вибрации бокового сноса кузова B, на основании значения ускорения β, вычисленного блоком 44b вычисления ускорения бокового сноса, суммирующее устройство 44d3, вычисляющее задаваемое посредством команды значение усилия Ff, указывающее на усилие, вырабатываемое приводом Af передней стороны, посредством сложения усилия Fω и усилия Fβ, и вычитающее устройство 44d4, вычисляющее задаваемое посредством команды значение усилия Fr, указывающее на усилие, вырабатываемое приводом Ar задней стороны, посредством вычитания усилия Fω из усилия Fβ.

[0085] Поскольку управление Н ∞ выполнено блоком 44d вычисления команды, хорошее амортизирующее действие может быть получено независимо от частоты вибрации на входе в кузов В, и в результате может быть получена высокая степень надежности. Однако, это не исключает использования средств управления, отличных от Н∞. Поэтому, например, передние и задние приводы Af, Ar могут также управляться посредством управляющего устройства типа Skyhook, в котором ускорение в боковом направлении получено на основании ускорений af, or в боковом направлении, а задаваемое посредством команды значение усилия определено посредством умножения ускорения в боковом направлении на коэффициент амортизации Skyhook. Кроме того, вместо управления величинами усилия передних и задних приводов Af, Ar в сочетании с ускорением ω рыскания и ускорением β бокового сноса, привод Af передней стороны и привод Ar задней стороны могут управляться независимо друг от друга.

[0086] Как показано на фиг.3, блок 44е управления выводит команды управления, вынуждая приводы Af, Ar вырабатывать усилие, согласное с соответствующими задаваемыми посредством команд значениями усилий Ff, Fr. Конкретнее, блок 44е управления вычисляет управляющие команды, выводимые на двигатель 15, соленоид 9е первого клапана 9 открытия/закрытия, соленоид 11е второго клапана 11 открытия/закрытия и пропорциональный соленоид 22с регулируемого предохранительного клапана 22, и подает на выход рассчитанные управляющие команды. Кроме того, при вычислении управляющих команд на основании задаваемых посредством команд значений усилий Ff, Fr, управляющие команды могут быть вычислены с использованием управления с обратной связью посредством возвращения назад значения усилия, подаваемого на выход приводами Af, Ar в этот момент времени.

[0087] Конкретнее, как описано выше, блок 44е управления вычисляет управляющие команды, подаваемые на соленоид 9е первого клапана 9 открытия/закрытия, соленоид 11е второго клапана 11 открытия/закрытия и пропорциональный соленоид 22с регулируемого предохранительного клапана 22 на основании задаваемых посредством команд значений усилий Ft, Fr, и подает на выход рассчитанные управляющие команды. Кроме того, блок 44е управления управляет скоростью поворота насоса 12 в соответствии с результатом определения, полученным блоком 44с определения температуры масла.

[0088] При определении блоком 44с определения температуры масла, что температура масла равна заранее определенной температуре или превышает ее, блок 44е управления управляет двигателем 15 для поворота насоса 12 с нормальной скоростью поворота. В этом варианте реализации настоящего изобретения усилия приводов Af, Ar могут быть отрегулированы регулируемым предохранительным клапаном 22 посредством вынуждения насоса 12 выполнять поворот с нормальной скоростью поворота при температуре масла, равной заранее определенной температуре или выше ее. Поэтому скорость поворота насоса 12 не должна быть переменной и в результате шум, полученный в результате изменения скорости поворота насоса 12, может быть предотвращен и регулирующее воздействие приводов Af, Ar может быть улучшено. Следует отметить, что в дополнение к регулированию давления регулируемым предохранительным клапаном 22, усилие, вырабатываемое приводами Af, Ar, может также быть отрегулировано посредством регулировки скорости поворота двигателя 15.

[0089] С другой стороны, при определении блоком 44с определения температуры масла, что температура масла ниже заранее определенной температуры, блок 44е управления уменьшает скорость поворота насоса 12. Другими словами, блок 44е управления вынуждает двигатель 15 поворачивать насос 12 с соответствующей низкой температуре скоростью поворота, которая заранее установлена равной более низкой скорости поворота, чем нормальная скорость поворота.

[0090] Скорость поворота при низкой температуре установлена равной фиксированной скорости поворота, при которой нижнее предельное значение усилия, требуемое от приводов Af, Ar, может быть выведено даже при температуре масла рабочей жидкости на масляной основе ниже заранее определенной температуры. Обычное управление с обратной связью контура регулирования скорости может быть использовано для управления скоростью поворота двигателя 15, но также может быть использован и другой способ управления.

[0091] При использовании амортизирующего устройства железнодорожного вагона 1 согласно этому варианту реализации настоящего изобретения, выполненному, как описано выше, при определении, что температура масла низка, скорость поворота насоса 12 уменьшена до скорости поворота при низкой температуре, которая ниже нормальной скорости поворота. Поэтому, даже когда приводы Af, Ar вынуждены вырабатывать сравнительно малое усилие в ситуации высокой вязкости рабочей жидкости на масляной основе, усилие не становится чрезмерным.

[0092] Кроме того, при использовании амортизирующего устройства железнодорожного вагона 1 согласно этому варианту реализации настоящего изобретения в случае управления усилиями приводов Af, Ar посредством обратной связи, усилие не чрезмерно даже при низкой температуре рабочей жидкости на масляной основе и ее высокой вязкости. Таким образом, не происходит увеличения различия между задаваемыми посредством команды значениями Ff, Fr усилия и реальными выходными значениями усилия. В соответствии с этим не происходит возникновения рысканья, при котором усилия приводов Af, Ar приобретают колебательный характер. В результате кузов В железнодорожного вагона не вынужден вибрировать, и условия вибрации не ухудшены.

[0093] Следовательно, при использовании амортизирующего устройства железнодорожного вагона 1 согласно этому варианту реализации настоящего изобретения может быть выработано устойчивое усилие даже при низкой температуре масла и в результате вибрация кузова может быть эффективно подавлена.

[0094] Кроме того, поскольку рысканье не имеет места, не происходит частого переключения первого клапана 9 открытия/закрытия и второго клапана 11 открытия/закрытия 11 и поэтому также не возникают такие проблемы, как уменьшение срока их эксплуатации и соответствующее уменьшение экономической эффективности.

[0095] Кроме того, при определении блоком 44с определения температуры масла ниже или нет температура масла заранее определенной температуры на основе одного типа информации из информации о дате, информации о температуре воздуха на участке маршрута, информации о времени, положении на маршруте и длительности операции после запуска или на основе комбинации этих типов информации, не нужен датчик температуры масла, предназначенный для измерения температуры масла, и поэтому стоимость амортизирующего устройства железнодорожного вагона 1 можно соответственно уменьшить.

[0096] Кроме того, при определении блоком 44с определения температуры масла ниже или нет температура масла, чем заранее определенная температура, посредством использования комбинации информации о дате, информации о температуре воздуха на участке маршрута, информации о времени, положении на маршруте и длительности операции после запуска, температура масла может быть оценена сложным образом без использования датчика температуры масла.

[0097] Хотя настоящее изобретение было описано выше со ссылками на некоторые варианты реализации, изобретение не ограничено описанными выше вариантами реализации. Специалисты в данной области техники могут внести изменения и модификации в описанные выше варианты реализации, не выходя за пределы объема формулы изобретения.

[0098] Содержание заявки Tokugan 2011-136163 с датой регистрации от 20 июня 2011 г. в Японии включено в настоящую заявку посредством ссылки.

[0099] Пункты формулы настоящего изобретения, в которых заявлены права на исключительную собственность или привилегия, определены ниже.

Изобретение относится к машиностроению. Амортизирующее устройство содержит цилиндр, соединенный с тележкой или кузовом, и стержень, соединенный с поршнем и другим элементом, выбранным из тележки и кузова. Стержень вставлен в цилиндр. Поршень вставлен в цилиндр с возможностью свободного скольжения. Камеры со стороны стержня и поршня образованы внутри цилиндра поршнем. Резервуар выполнен с возможностью хранения жидкости. Первый клапан открытия/закрытия размещен на первом канале, соединяющем камеру со стороны стержня с камерой со стороны поршня. Второй клапан открытия/закрытия размещен на втором канале, соединяющем камеру со стороны поршня с резервуаром. Насос выполнен с возможностью приведения в действие с заранее определенной нормальной скоростью поворота для подачи жидкости из резервуара в камеру со стороны стержня. Блок определения температуры выполнен с возможностью определения температуры жидкости, подаваемой к приводу. При определении, что температура жидкости ниже заранее определенной температуры, скорость вращения насоса снижается. Достигается эффективное гашение вибрации кузова при низкой температуре масла. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Амортизирующее устройство железнодорожного вагона, которое
подавляет вибрацию кузова посредством управления приводом, причем привод содержит
цилиндр, соединенный с одним элементом, выбранным из тележки и кузова железнодорожного вагона,
поршень, вставленный в цилиндр, с возможностью свободного скольжения;
стержень, вставленный в цилиндр и соединенный с поршнем и другим элементом, выбранным из указанных тележки и кузова, и
камеру со стороны стержня и камеру со стороны поршня, образованные внутри цилиндра поршнем,
причем амортизирующее устройство железнодорожного вагона содержит
резервуар, выполненный с возможностью хранения жидкости, подаваемой в цилиндр и выпускаемой из него,
первый клапан открытия/закрытия, размещенный на первом канале, соединяющем камеру со стороны стержня с камерой со стороны поршня, выполненный с возможностью открытия и закрытия первого канала,
второй клапан открытия/закрытия, размещенный на втором канале, соединяющем камеру со стороны поршня с резервуаром, выполненный с возможностью открытия и закрытия второго канала, и
насос, выполненный с возможностью приведения его в действие для поворота с заранее определенной нормальной скоростью поворота для подачи жидкости из резервуара в камеру со стороны стержня; и
блок определения температуры, выполненный с возможностью определения температуры жидкости, подаваемой к приводу,
причем скорость поворота насоса уменьшена ниже нормальной скорости поворота при определении блоком определения температуры, что температура жидкости ниже заранее определенной температуры.

2. Амортизирующее устройство по п.1, в котором
блок определения температуры выполнен с возможностью определения, ниже или нет температура жидкости заранее определенной температуры на основе информации о дате.

3. Амортизирующее устройство по п.1, в котором
блок определения температуры выполнен с возможностью определения, ниже или нет температура жидкости заранее определенной температуры на основе информации о температуре воздуха на участке маршрута железнодорожного вагона.

4. Амортизирующее устройство по п.1, в котором
блок определения температуры выполнен с возможностью определения, ниже или нет температура жидкости заранее определенной температуры на основе положения железнодорожного вагона на маршруте.

5. Амортизирующее устройство по п.1, в котором
блок определения температуры выполнен с возможностью определения, ниже или нет температура жидкости заранее определенной температуры на основе информации о времени.

6. Амортизирующее устройство по п.1, в котором
блок определения температуры выполнен с возможностью определения, ниже или нет температура жидкости заранее определенной температуры на основе продолжительности операции.

7. Амортизирующее устройство по п.1, дополнительно содержащее
выпускной канал, соединяющий камеру со стороны стержня с резервуаром, и
регулируемый предохранительный клапан, размещенный на полпути на выпускном канале и имеющий изменяемое давление открытия клапана.

8. Амортизирующее устройство по п.7, в котором
усилие привода управляется посредством регулировки давления открытия клапана для регулируемого предохранительного клапана.

9. Амортизирующее устройство по п.1, в котором
во время операции расширения привода усилие управляется посредством открытия первого клапана открытия/закрытия и открытия и закрытия второго клапана открытия /закрытия, а
во время операции по сокращению привода усилие управляется посредством открытия второго клапана открытия/закрытия и открытия и закрытия первого клапана открытия /закрытия.

10. Амортизирующее устройство по п.1, дополнительно содержащее
всасывающий канал, выполненный для обеспечения протекания жидкости только из резервуара в камеру со стороны поршня; и
канал выпрямления, выполненный для обеспечения протекания жидкости только из камеры со стороны поршня в камеру со стороны стержня.