毕业设计（论文）-CRH380BL高速列车空气弹簧.docx

摘 要在普通机车车辆中，常常采用弹簧装置来缓冲冲击，使列车平稳运行，从而改善车辆横向运动性能和曲线通过性能。在高铁迅猛发展的今天，普通机车传统的弹簧装置已经无法满足CRH系列动车组的列车性能要求了，所以采用圆弹簧，橡胶弹簧以及空气弹簧。圆弹簧和橡胶弹簧常常用于一级悬挂系统中，而空气弹簧则主要应用于二级悬挂系统中。本文主要介绍的是CRH380BL动车组空气弹簧悬挂装置的分析与改进。关键词： 二系悬挂装置 空气弹簧 设计改进 3目 录第1章 空气弹簧简介11.1空气弹簧原理11.2空气弹簧分类11.3空气弹簧特点21.4空气弹簧在CRH380BL的应用3第2章 CRH380BL空气弹簧的结构原理与结构分析52.1CRH380BL空气弹簧系统的工作原理52.2空气弹簧系统的结构52.2.1空气弹簧52.2.2高度阀62.2.3差压阀82.2.4抗测滚扭杆82.2.5抗蛇行减振器112.2.6二系横向减振器112.2.7二系垂向减振器122.3CRH380BL整体转向架特点12第3章 日本空气弹簧系统153.1日本新干线高速动车组二系悬挂空气弹簧技术153.1.1抗蛇行减振器163.1.2半有源悬挂和有源悬挂16第4章 CRH380BL空气弹簧的设计改进分析174.1空气弹簧的支撑方式174.2垂向减振器方式的选择174.3空气弹簧气囊大小的选择184.4存在问题204.5分析问题204.6改进方案21参考文献23致 谢2424第1章 空气弹簧简介空气弹簧是一种在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气，利用空气可压缩性实现其弹性作用。空气弹簧具有较理想的非线性弹性特性，加装高度调节装置后，车身高度不随载荷增减而变化，弹簧刚度值可以设计得较低，乘坐舒适性好。但空气弹簧悬架结构复杂、制造成本较高。1.1空气弹簧原理工作原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的截断面积小于活塞的截断面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动，由于原理上的根本不同，所以气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大（一般在12以内）、容易控制；缺点是相对体积没有螺旋弹簧小，成本高、使用寿命相对较短。1.2空气弹簧分类空气弹簧按气囊的结构形式可以分成囊式、膜式和复合式三种。囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气组成。气囊的内层用气密性的橡胶制成，而外层则用耐油橡胶制成。气囊一般做成如图1所示的两节，但也有单节或三、四节的。节数越多，弹性越好，但密封性差，节和节之间围有钢制的腰环，使中间部分不致有径向扩张，并防止两节之间相互摩擦。气囊的上下盖板将气囊密闭。图1 囊式空气弹簧图如图2膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成。与囊式的相比，其弹性弹性曲线比较理想，因其刚度较囊式较小，车身自然振动频率较低；且尺寸较小，在车上便于布置，故多用于轿车上。图2 膜式空气弹簧图从结构上看，复合式空气弹簧，是介于囊式和膜式之间的一种型式，它综合了上述两种空气弹簧的优点，具有较低的弹簧刚度，但制造工艺复杂。空气弹簧的质量比任何弹簧的质量都小，且寿命较长，但高度尺寸较大，适用于在大型车辆上的布置，故近年来在大型客车上，尤其是高档豪华大客车上已经得到广泛的运用。1.3空气弹簧特点刚度小，当量静挠度大。空气弹簧能大幅度地增加当量静挠度，可使弹簧悬挂装置设计得很柔软，这样可降低车辆的自振频率。具有非线性特性。空气弹簧具有非线性特性，可以根据车辆振动性能的需要，设计成具有比较理想的弹性特性（曲线）。在平衡位置振动幅度较小时（即正常运行时的振动），刚度较低；若位移过大，刚度显著增加，可限制车体的振动幅度。刚度随载荷变化。空气弹簧的刚度随载荷而变化，从而可基本保持空、重车时，车体自振频率几乎相等，使空、重车不同状态的运行平稳性几乎相同。高度可调节。空气弹簧和高度调节阀并用时，可使车体在不同静载荷下，保持地板面距轨面的高度基本不变。可充分利用和横向弹性。同一空气弹簧可以同时承受三维方向的载荷，利用空气弹簧的横向弹性特性，可以代替传统转向架的摇动台装置，从而简化节，减轻自重。能产生适宜阻尼。在空气弹簧本体与附加空气室之间设有适宜的节流孔，可以产生适宜的阻尼，以代替垂向液压减振器。具有吸振和隔音性能。空气弹簧具有良好的吸收高频率振动和隔音的性能。空气弹簧的缺点：结构复杂，附件多，制造成本高，维修检修复杂。1.4空气弹簧在CRH380BL的应用空气弹簧广泛应用于商业汽车、巴士、轨道车辆、机器设备以及建筑物记作的自调节式空气悬挂。气弹簧又被称为支撑杆、调角器、气压棒、阻尼器等。在CRH380BL中所采用的是膜式空气弹簧中的自由膜式空气弹簧。在膜式空气弹簧中还可以分为约束膜式空气弹簧和自由膜式空气弹簧两种。约束膜式空气弹簧：在内、外筒将橡胶囊约束在内，如图3所示。图3 约束膜式空气弹簧图特点：刚度小，振动频率低，可方便地通过调整约束裙（内、外筒）的形状来控制其弹性特性。但橡胶囊（膜）工作状况复杂，耐久性差。自由膜式空气弹簧：无内、外约束筒，如图4所示。图4 自由膜式空气弹簧图特点：无约束膜橡胶囊变形的内、外筒，可减轻橡胶囊的磨耗，提高使用使用寿命；安装高度低，可明显降低车辆地板面距轨面的高度；具有良好的负载特性，其弹簧特性可通过改变上盖板边缘的包角加以调整；重量轻。根据以上各种空气弹簧的夜店，在现代机车车辆上，自由膜式空气弹簧应用最广泛。我国引进并合作声场的告诉动车组CRH1、CRH2、CRH3和CRH5所采用的空气弹簧，尽管结构尺寸各不相同，但均属于自由膜式空气弹簧。另外，空气弹簧的橡胶囊由内、外橡胶层、帘线层和成型钢丝圈组成。其中：空气弹簧的载荷主要是由帘线承受，而帘线的材质对空气弹簧的耐压性和耐久性起着决定性作用，故采用高强度人造丝，维尼龙或卡普隆作为帘线。第2章 CRH380BL空气弹簧的结构原理与结构分析2.1CRH380BL空气弹簧系统的工作原理一般空气弹簧系统由列车主风管、T形支管、截断塞门、滤尘止回阀、空气弹簧贮风缸、连接软管、高度控制阀、空气弹簧本体、差压阀和附加空气室等组成，空气弹簧系统工作原理(即压力空气传递过程)，如图5所示。图5 空气弹簧装置工作原理图1-列车主分管；2-空气弹簧截断塞门；3-高度阀截断塞门；4-高度控制阀；5-空气弹簧；6差压阀；7附加空气室；8节流阀压力空气：列车主风管1高度阀截断塞门3高度控制阀4空气弹簧截断塞门2空气弹簧5节流阀8附加空气室7。空气弹簧系统式转向架构架与枕梁之间的悬挂装置。空气弹簧系统确保了车体与构架之间的距离保持不变。2.2空气弹簧系统的结构2.2.1空气弹簧弹簧悬挂装置的性能是影响车辆运行平直的重要因素之一。空气弹簧能使车辆获得良好的垂向和横向性能。如图6所示。空气弹簧由胶囊与橡胶堆组成，胶囊与橡胶堆串联工作，通过对两个部件的优化，可以获得较高的乘坐舒适性。在正常工况下（充气状态），橡胶堆有助于胶囊适应转向架的转动如果胶囊失效，橡胶堆将独立工作，此时上盖的下表面与橡胶堆顶部的磨耗板接触，磨耗板采用特殊制造确保获得较低的摩擦系数（0.08-0.12）。该系统刚度小，可以使车辆获得较高的乘坐舒适性，悬挂系统仍然能够安全的进行工作，不会影响到列车车辆的运行安全性。图6 空气弹簧图2.2.2高度阀高度阀的主要作用及要求是维持车体在不同静载荷作用时与轨面保持一定的高度；在直线上运行时，车辆在正常振动情况下不发生进、排气作用；在车辆通过曲线时，如果车体倾斜程度超过规定的数值后，转向架上的高度控制阀分别产生进、排气的不同作用，从而减少车辆的倾斜。高度阀组成主要包括高度阀座、高度阀、水平杆、螺纹杆、调节环和下座等部件，如图7所示。图7 高度阀图高度控制阀的主体采用螺钉固定在高度阀座上，阀座与枕梁相连，而该阀的阀杆铰接在转向架构架上。高度阀在装修价上的位置，如图8所示。车辆高度阀调节车辆垂向位移的不敏感带约为3mm，此时空气停止流通，避免空气的过度消耗。超出不敏感带之后，空气流通保证了悬挂系统的减振功能。空气悬挂设备的空气信号与旅客载荷成比例，并传送到制动控制单元，用以计算制动力。为了保持车体距离轨面的高度总是不变，在车体与转向架间装有高度调节阀，调节空气弹簧胶囊中的压缩空气（充气，放气或者保持压力）使车辆地板不受车内乘客的多少和分布不均的影响，始终保持水平。其调节原理如下图8：图8 高度阀调节原理图在正常载荷位置，即h=H时，充气通路VL和放气通路LE均关闭。当车载荷增加时，此时hH，阀动作，使LE通路开启，空气弹簧向大气排气，直至地板面下降到标定高度（即h=H）为止。2.2.3差压阀每台转向架的两只空气弹簧都通过差压阀相连，如果一侧气囊突然破裂或破坏，差压阀将开通，使转向架的两只气囊保持压力平衡。这样可防止客车由于一只气囊充气而另一只气囊没有充气而向一边严重倾斜。差压阀工作原理如图9所示对比差压阀连接与气管连接的优势：在曲线上时，左右两只气囊必须保证一定的压差，否则车体将会发生倾斜。车体左右摇摆振动时，也必须保证一定的压差，否则将加剧摇摆。当车体的自重或载重左右两侧有偏差时，将造成车体倾斜。图9 差压阀图2.2.4抗测滚扭杆抗测滚扭杆是一根弹性杆，他只阻止车体测滚，不妨碍其垂向振动。如图9所示。其工作原理：两端装于构架上的轴套内，中间与簧上部分铰接。车体测滚时：扭杆的转臂反向运动产生的复原力矩，从而阻止车体测滚；正常时：扭杆转臂同向运动，扭杆自由转动。如图10所示，扭力杆1安装在枕梁上的两个空心套3内。轴承套是由枕梁（上轴套）和两个下轴套8、9形成的。扭力杆的轴向间隙可以调节，是由垫圈4和相应的定距垫圈5-7限定的。轴承套利用轴承盖10密封。扭力杆与转向架之间是通过可调长度的量感实现连接的。转向架的两侧各有一根热装到扭力杆上的扭臂，扭臂通过锥形接头和球形接头饶性连接到连杆上，连杆的另一端通过球形块连接到转向架构架上。通过这样的布置，车体的测滚运动可转换为扭力杆的扭转，因此，扭转刚度可抑制车体的测滚运动。动车组使用的扭杆长度和刚度需要根据车体的宽度和载荷进行适当的调整，其中两端的头车因车体较窄，采用较短的扭杆。 （a）（c）（b）（d）图10 抗测滚扭杆在转向架上的位置图1-扭力杆；2-可调节的连杆；3-空心套组成；4-盘式垫圈；5-定距垫圈1mm；6-定距垫圈2mm；7-定距垫圈5mm；8-左侧涂漆轴套；9-右侧涂漆轴套；11-六角螺钉；12-垫圈；13-密封堵塞；14-垫圈；15-螺钉；16-堵塞；17-螺钉；18-垫圈2.2.5抗蛇行减振器为抑制高速车辆的蛇行运行，在车体与转向架之间设有蛇行运动回转阻尼装置。理论计算和运行实践均证明，这是非常有效的重要措施之一。每个转向架4个抗蛇行减振器支座（枕梁端）1与枕梁相连，小端通过抗蛇行减振器支座（构架端）3与构架相连，如图11所示。图11 抗蛇行减振器在转向架上的位置图2.2.6二系横向减振器二系横向减振器用于控制车体相对于转向架的横向运动。每个转向架有两个二系横向减振器，二系横向减振器2通过支座（枕梁端）1与枕梁相连，通过支座（纵向梁端）3与构架相连，如图12所示。图12 二系横向减振器在转向架上的位置图2.2.7二系垂向减振器二系垂向减振器用于控制车体相对于转向架之间的垂向运动。每个转向架有2个二系垂向减振器，二系垂向减振器2通过支座（枕梁端）1与枕梁相连，通过支座（构架端）3与构架相连，如图12所示。2.3CRH380BL整体转向架特点CRH380BL型转向架以德国高速列车ICE Velaro系列使用的SF500型转向架为基础，为适应中国CRH3项目宽车体的要求，对转向架各部件重量、重心以及悬挂系数参数做了适当调整以满足中国铁路高速要求。SF500型转向架由国际著名的SGP公司个Adtranz公司联合设计完成，动力和非动力转向架均采用相同的形式。CRH380BL高速列车转向架分动力转向架（简称M）和非动力转向架（简称T）两种类型，在二系悬挂系统方面有一些细小的区别。分别见图13和图14所示。图13 CRH380BL动车组动车转向架图图14 CRH380BL动车组拖车转向架图两种转向架采用基本一致的结构形式，构架为H形焊接构架，圆锥滚柱轴承单元，轴箱为转笔定位式，一系悬挂是螺旋弹簧加垂向减振器，二系悬挂为带有辅助橡胶堆的空气弹簧直接支撑车体，在车体和转向架之间装有主动控制的抗蛇行减振器，采用Z形刷个牙双卡拉杆牵引装置。动力转向架和拖车转向架不可互换，二者的区别：（1）动力转向架有2根动力轴，动力轴上装有2个轮盘式制动盘和一组齿轮箱；（2）非动力转向架有2根非动力轴，动力轴上装有3个轴盘式制动盘；（3）动力转向架比非动力转向架多一个电机吊架。CRH380BL动车组转向架主要技术参数见表1所列。表1 CRH380BL动车组转向架主要技术参数轨距/mm1435轴式B0-B0（M）B-B（T）轴距/mm2500车轮直径/mm920质量/t动车转向架10.0t拖车转向架7.5t最小通过曲线半径/m联挂时250单车调车150驱动装置悬挂方式及驱动方式架悬式、WN节联轴节（M）基础制动方式轮盘制动4组（M）轴盘制动6组（T）轴箱定位方式转臂式速度/（km/h）最高运行速度300最高试验速度330CRH380BL在二系悬挂方面与其原型车（CRH3C）的区别：与CRH3C型动车组二系悬挂装置相比，增加了二系垂向减振器，增大了抗蛇行减振器阻尼及卸荷力，提高了枕梁抗蛇行减振器座结构强度；牵引拉杆由铸件改为锻件。第3章 日本空气弹簧系统3.1日本新干线高速动车组二系悬挂空气弹簧技术日本新干线高速动车组的所有车辆均采用空气弹簧作为二系悬挂，空气弹簧的主要参数列于表5-1中。从0、100系采用的约束膜式空气弹簧，发展到以后采用自由膜式空气弹簧。节流孔的形式从100系、200系的固定节流孔变成400系、E1系、300系的可变节流孔，而500系列车的空气弹簧系统又采用了固定节流孔。100、200系转向架为有摇枕结构，其空气弹簧横向刚度大，水平方向变位小；而以后的转向架均采用无摇枕结构，因此其空气弹簧水平刚度小，以减少来自轨道的振动干扰。在车辆通过曲线时，为了减小对中心销横向止档的磨损，又要求空气弹簧具有非线性刚度，随变为的增加刚度要增加。日本高速动车组所采用的动力分散式动力转向架的一个特点是采用单位拉杆牵引装置来代替传统的摇枕和中心销，承担传递牵引力和制动力的同时，通过拉杆两端的弹性球铰和偏心转臂，实现转向架在曲线是哪个的回转功能。取消摇枕后的空气弹簧，承担着车体与转向架之间3个方向的荷载传递功能，因此空气弹簧设计成横向变位大，复原能力强和隔离垂向振动的特点。表4 日本新干线高度动车组空气弹簧主要参数（a）列车系列100系200系300系400系500系E1车辆类型MTMMTMMMT空气弹簧型式约束膜式约束膜式约束膜式自由膜式自由膜式自由膜式自由膜式自由膜式自由膜式空车压力（Mpa）0.390.450.470.300.320.420.390.410.36垂向刚度（N/mm）186200360176186262225392363横向刚度（N/mm）240270343163167160137-260230220纵向刚度（N/mm）240270343163167160137230220标定载荷压力（Mpa）0.510.510.580.370.370.460.390.440.44垂向刚度（N/mm）216216372196196280245411441横向刚度（N/mm）284284372172172182147-270236236纵向刚度（N/mm）284284372172172182147236236标准工作高度（mm）240240214201201190200210210辅助空气室容积（L）33334263.563.560707070节流孔类型固定固定固定可变可变可变固定可变可变节流孔直径（mm）15151713最大水平方向允许变位（mm）5050501001001001001001003.1.1抗蛇行减振器采用了抗蛇行减振器，以提高转向架高速运行的稳定性，该装置柱塞速度在接近零时仍能产生一定的衰减力，使减振效果不间断。3.1.2半有源悬挂和有源悬挂一般的车辆悬挂系统在设计完成后，其特性就已决定，是不能随外部激励的改变而变化的，也就是不具备适应复杂线路随机变化的能力。于是采用主动或半主动控制悬挂技术是目前解决横向振动和进一步提高列车速度和旅客舒适性的发展方向。为此，日本新干线高速动车组500系和700系采用了半有源悬挂装置，将装在转向架上的横向油压减振器换成半有源减振器，根据振动情况来调节控制减振器的阻尼力。在邻近转向架的车体上安装一个横向加速度传感器，每辆车上有一台控制装置，前后转向架独立控制。与有源悬挂相比，半有源悬挂结构简单，可靠性高，但对振动的抑制作用有一定的局限性。而有源悬挂是采用反馈控制，从外部提供能量（气压），积极地抑制车辆的随机振动。从1990年开始，JR东日本公司进行有源悬挂的研究，实现在400系动车组上进行性能试验；1993年又进行了有源悬挂的样机开发，完成了故障检测和控制技术以及425km/h速度下的性能试验；1998年完成了车辆系统的设计，2000年与德国铁路公司共同开发了ICE2高速动车组的幽怨悬挂装置，在线路试验中取得了良好的效果。2001年12月开始，在所有新型E2-1000系动车组上首次批量应用有源悬挂系统，在两辆头车和一辆软席车上安装了这一系统，小工十分明显，在275km/h速度时尾部车辆的横向加速度减少了一半，车体横向舒适度大为改善，噪声下降了8dB。第4章 CRH380BL空气弹簧的设计改进分析下面以CRH2-300型为例进行说明，计算时采用列车模型，这里仅仅给出头车的计算结果CRH2-300型高速转向架的二系悬挂系统采用无摇枕的空气弹簧悬挂系统（见图15），因为空气弹簧具有很多优点：它具有较大的当量弹簧挠度、自振频率和工作高度基本不随载荷变化、内部可设置节流孔提供等效阻尼等。图15 转向架的无摇枕空气弹簧悬挂系统4.1空气弹簧的支撑方式对于双向运行的列车，空气弹簧通常采用4点支撑和2点支撑。对于4点支撑来说，他是一种超静定约束，容易引起车体过大偏载，因此需要慎重设置高度控制阀和差压阀参数；对于2点支撑来说，车体偏载问题可以得到有效解决，但车体的测滚角度刚度不足，需要增设抗测滚扭杆，因此转向架结构会复杂一些，同时如果抗滚扭杆刚度选取不当，还会传递高频振动给车体。4.2垂向减振器方式的选择利用空气弹簧内部的节流孔来取代垂向油压减振器，可简化转向架的结构，但节流孔阻尼抑制高频振动的效果较好，而衰减低频振动的效果略显不足，而油压减振器的效果则相反。因此，对于高速列车在客运专线上的高速运行时，采用适当的直径的节流孔即可获得较好的减振效果，而当高速列车需要在既有线上以较低速度运行时，最高采用垂向油压减振器来衰减垂向振动。4.3空气弹簧气囊大小的选择车辆的横向和垂向平稳性跟空气弹簧的横向刚度和垂向刚度有很大的关系，刚度越小，车辆系统的平稳性越好，对此我做了一个坐标图示，见表2、表3；图16、图17所示。而空气弹簧的横向刚度主要取决于气囊的大小和结构，垂向刚度不仅与气囊的大小有关，而且和附加气室的大小也有关系，关系如图18所示。增大气囊可以同时降低空气弹簧的横向和垂向刚度；此外，大气囊与小气囊空气弹簧对频率的响应是有区别的，在低频阶段，即使能把大小气囊空气弹簧的刚度做成相等，但随着频率的提高，大小气囊空气弹簧的刚度差别会逐渐拉大，关系见图19。因此大气囊空气弹簧隔离高频振动的效果要优于小气囊空气弹簧。所以为了有效隔离高频振动，盖上车辆系统的平稳性，应尽可能的选择较大气囊的空气弹簧。表2 二系横向刚度对平稳性的影响数据分析二系横向刚度Ksy/(MNm-1)车辆横向平稳性指标Wy0.082.010.122.030.162.050.202.070.242.120.282.190.332.210.362.250.402.30图16 二系横向刚度对平稳性的影响图表3 二系垂向刚度对平稳性的影响数据分析二系垂向刚度KSZ/(MNm-1)车辆垂向平稳性指标Wz0.101.850.151.890.201.950.252.010.302.100.352.200.402.30图17 二系垂向刚度对平稳性的影响图 图18 气囊和附加气室体积对垂向刚度的影响图 图19 大小气囊刚随频率的变化图二系横向减振器对于衰减车辆横向振动功不可没，。但并非横向减振器阻尼越大越好。高速转向架的横向阻尼不宜取得过大（横向阻尼过大，车辆系统临界速度和乘坐舒适性都会下降），如果每转向架安装2个横向减振器，每个横向减振器的阻尼取20-30kNs/m即可达到较好的效果。为了避免把过多的高频振动传给车体，二系横向减振器的街头刚度也不宜选取过大，二系横向减振器的街头刚度一般选取在10MN/m左右比较好，对于高速转向架来说，抗蛇行减振器必不可少。为了提高高速列车的临界速度，同时又不过分降低其曲线通过性能，抗蛇行减振器的卸荷速度dv个卸荷力dF必须精心设计，具体数据图像分析见图22。由图22可以看出抗蛇行减振器的卸荷速度dv和卸荷力dF对车辆平稳性的影响。可以看出增大抗蛇行减振器的卸荷力dF而减小卸荷速度dv不仅能提高运动稳定性，也能提高车辆系统的平稳性，当然对曲线通过性能会有一定的恶化作用。根据理论分析和运营经验来看，高速转向架抗蛇行减振器卸荷速度dv取值在0.001-0.01m/s左右，而卸荷力dF取值在10kN以上比较合适。图22 抗蛇行减振器卸荷速度dv和卸荷力dF对平稳性指标的影响图4.4存在问题CRH380BL动车组利用抗测滚扭杆装置来减小列车通过道岔时车体的测滚角，减少车体的晃动次数。但是增加了抗测滚扭杆装置，就增加了CRH380BL动车组的检修量，使转向架结构进一步繁杂。CRH380BL动车组悬挂系统设计完成后，其特性就已经决定，是不能随外部激励的改变而变化的，也就是不具备适应复杂路线随机变化的能力。4.5分析问题针对问题（1），可以知道，抗测滚扭杆的存在是为了减小列车通过道岔时车体的测滚角，减少车体的晃动次数的，本质上来说就是空气弹簧角刚度的不足。可以通过改变空气弹簧的结构参数来增大空气弹簧的角刚度，这样可以去除抗测滚扭杆这一装置，来减少转向架维修工作量，优化转向架的结构。针对问题（2），可以知道，悬挂系统设计出来后，十分稳定无法随外界的刺激而做出随机应变的反应，所以可以在悬挂系统中加入传感器元素，接触器元素，甚至是人工智能系统，赋予空气弹簧系统“感官”，从而在复杂多变的轨道运行中，来调整系统结构，使车体获得更高的平稳性和舒适性。4.6改进方案通过加大空气弹簧的横向间距，以增大其角刚度，从而增强其抗滚性能。例如，日本新干线高速动车组转向架，采用的是无摇动台的空气弹簧装置。由于车体较宽，所以空气弹簧在设计时，其横向间距较大，参数为2500mm（DT200等），所以空气弹簧具有较大的角刚度值，保证了抗测滚性能，从而不需要再设置抗测滚扭杆装置。传统的悬挂系统被称作被动悬挂系统。随着高速动车组的发展，对车辆悬挂系统的要求不断提高，采用传统的被动控制悬挂系统越来越难以满足现代高速列车了，所以需要赋予悬挂系统对外界刺激做出反应的能力，这种悬挂装置称作主动控制悬挂系统。主动（有源）控制是采用液压减振器，它根据传感器测量的状态变量产生适当的液压作用力，来抑制振动的发生和发展。如图4-1所示，主动控制系统主要由传感器、信号处理器（滤波、控制和反馈）、控制执行器和外部能源组成。其关键是要能够根据多个测量出的变量产生相关的控制量。目前，主动控制技术在航空、汽车和铁路机车车辆中得到了应用，在处于试验阶段。改系统的最大缺点就是，结构复杂，成本过高，为实现快速控制必须消耗相当一部分能量，所以该系统若是加载在CRH380bl可能因消耗能量过大，从而导致列车运行故障。所以我们借鉴主动（有源）控