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近年来,随着高速铁路事业的飞速发展,对列车运行速度和精确控制要求越来越高,轨道车辆的运行安全性、可靠性、舒适性问题尤为突出。而活塞式压缩机作为轨道交通车辆空气制动系统的重要组成部件,其运行时机器内部未平衡的惯量、惯性力矩往往引起压缩机机组的剧烈振动。剧烈的机组振动不仅严重影响装置的正常运行,还以向外辐射的形式引起相应位置的连接部件、车体悬梁、车厢地面的振动并产生噪声,对压缩机装置的技术性能,车体结构的强度安全,工作人员和广大旅客的身心健康,轨道沿线周围居住人群等都有很大的影响。
为减轻或避免上述现象,针对吊装在轨道车辆车下广泛应用的VV型活塞式压缩机,研究一种或几种弹性连接的方式从而避免直接的刚性连接,通过吊装结构的减振设计以达到控制压缩机组对连接件、车体悬梁及车箱地面的振动传递。围绕这样的研究目标,论文的具体工作内容如下:
1.为探讨振动类型和传递规律,进行活塞式压缩机机组振动性能分析,根据振动与隔振设计的基本理论,引入了传递率的概念,建立了减振结构的动力学微分方程模型。
2.对目前常用的减振器各自的优缺点进行了性能分析,确定了隔振设计的基本模式和一般步骤。论证了两种吊装减振结构的方案(钢丝绳减振器和橡胶减振器),并对结构设计进行分析和计算。并对隔振系统模态的低阶固有频率和振型进行仿真分析,说明两种减振器方案可以避免共振发生,能满足设计要求。
3.提出了测试两种减振器性能验证方案:即在VV型活塞式压缩机的四个吊装位置分别配装橡胶减振器方案和钢丝绳减振器方案,并对具体的试验方案进行了设计,包括活塞式压缩机的安装设计,传感器的安装,数据采集,试验的系统结构和试验设计说明。
4.对两种减振器方案测得的试验数据结果进行详细地分析和比较。分析数据表明,针对VV型活塞式压缩机,橡胶减振器方案的传递率要显著小于钢丝绳减振器,减振效果更优。并在频域中分析,在0~2kHz频域内,单个减振器单个承载50kg,总体来讲,橡胶减振器对低频和高频的振动信号抑制效果均比较理想,而钢丝绳减振器对高频的振动信号抑制效果不理想,甚至在部分频段出现了振动放大的情况,从而证明橡胶减振器的吊装方案具有更为优秀的减振性能。
为减轻或避免上述现象,针对吊装在轨道车辆车下广泛应用的VV型活塞式压缩机,研究一种或几种弹性连接的方式从而避免直接的刚性连接,通过吊装结构的减振设计以达到控制压缩机组对连接件、车体悬梁及车箱地面的振动传递。围绕这样的研究目标,论文的具体工作内容如下:
1.为探讨振动类型和传递规律,进行活塞式压缩机机组振动性能分析,根据振动与隔振设计的基本理论,引入了传递率的概念,建立了减振结构的动力学微分方程模型。
2.对目前常用的减振器各自的优缺点进行了性能分析,确定了隔振设计的基本模式和一般步骤。论证了两种吊装减振结构的方案(钢丝绳减振器和橡胶减振器),并对结构设计进行分析和计算。并对隔振系统模态的低阶固有频率和振型进行仿真分析,说明两种减振器方案可以避免共振发生,能满足设计要求。
3.提出了测试两种减振器性能验证方案:即在VV型活塞式压缩机的四个吊装位置分别配装橡胶减振器方案和钢丝绳减振器方案,并对具体的试验方案进行了设计,包括活塞式压缩机的安装设计,传感器的安装,数据采集,试验的系统结构和试验设计说明。
4.对两种减振器方案测得的试验数据结果进行详细地分析和比较。分析数据表明,针对VV型活塞式压缩机,橡胶减振器方案的传递率要显著小于钢丝绳减振器,减振效果更优。并在频域中分析,在0~2kHz频域内,单个减振器单个承载50kg,总体来讲,橡胶减振器对低频和高频的振动信号抑制效果均比较理想,而钢丝绳减振器对高频的振动信号抑制效果不理想,甚至在部分频段出现了振动放大的情况,从而证明橡胶减振器的吊装方案具有更为优秀的减振性能。