“复兴号”动车组平稳运行的守护神—减振器

为了保证动车组运行的安全与平稳，“复兴号”上配备了两个“悬挂套餐”，即一系悬挂和二系悬挂。在这两系悬挂中，弹簧通过不断地吸收与释放动能，增加了冲击时间，起到了缓和冲击的作用，但如果仅仅有弹簧，簧上的物体就会“永远”地振动下去。

（弹簧与振动）

试想一下，乘坐火车从南昌到北京的路途中，车厢偶尔晃一下会让“漫长”的旅途多点了情趣，如果一路晃则会让人抓狂。一个物体一直在眼前晃，晃得让人心烦意乱，忍无可忍的时候伸出手把它攥住了。

晃动停了，心情也逐渐平静了，是时候分析一下晃动是如何停下来的了。

在攥振动物体的瞬间，手就给物体一个压力，同时，在晃动方向上手与物体之间有相对运动，因此两者之间就产生了摩擦力。在这个摩擦力的作用下，晃动物体产生减速度(或者说，摩擦力做功)，速度逐渐为零，晃动也就停止了。

摩擦式减振器就是基于上述原理，借助金属摩擦副的相对运动产生的摩擦力,将车辆振动动能转变为热能而散逸于大气中,从而减小车辆振动。

楔块式变摩擦减振器的作用原理如图2所示。车体重量通过摇枕作用于弹簧上，使弹簧压缩。由于摇枕和楔块之间为45°的斜面，因此在车体作用力和弹簧反力的作用下，楔块与摇枕之间、楔块与侧架立柱磨耗板之间产生一定的压力。在车辆振动过程中，摇枕和楔块由原来的实线位置移到了虚线位置。这样，楔块与摇枕、楔块与侧架立柱磨耗板之间产生相对移动和摩擦,从而使振动动能变为摩擦热能，实现减小车辆振动和冲击的目的。

（摩擦式减振器原理简图）

除了利用机械摩擦力，也可以利用流体粘性做功进行能量转化。图3为油压减振器的原理图，活塞把油缸工作室分成上、下两腔，车体动时，活塞杆上下运动，与油缸之间产生垂直方向的相对位移。当活塞杆向上运动时(又称减振器为拉伸状态)，油缸上部油液压增大，这样，上下两部分油压差迫使上部油液经过心阀节流孔流入油缸下部；同样，当活塞杆向下运动时(又称减振器为压缩状态)，受到活塞压力的下部油液通过心阀节流孔流入上部。油液通过节流孔时产生阻力，因此，在车辆振动时液压减振器起减振作用。

(油压减振器原理图)

摩擦式减振器结构简单、成本低、制造维修比较方便，在铁路货车中广泛应用。为了满足高速、安全、平稳、舒适的运行要求，包含“复兴号”动车组在内的现代铁路客车则采用了油压减振器。

（货车转向架及其摩擦式减振器）

（动车组转向架及其油压减振器）

“复兴号”动车组上采用的减振器与弹簧一起构成弹簧减振装置。弹簧主要起缓冲作用，缓和来自轨道的冲击和振动的激扰力，而减振器的作用是减小振动。

（“弹簧”与“减振器”的应用）

“复兴号”动车组迈出了从追赶到领跑的关键一步，这关键一步光环的背后，还有着那么多弹簧与减振器等细小的零件在为她“负重前行”。

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