一种提高轨道车辆曲线行驶速度的方法及小幅倾摆系统

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体涉及一种提高轨道车辆曲线行驶速度的方法及小幅倾摆系统。

背景技术

随着车辆运行速度以及乘坐舒适性要求不断提高，现有车辆悬挂系统难以满足列车高速通过曲线时的安全性和舒适性要求。摆式列车能够在车辆到达曲线前让车体主动倾摆，在曲线上依靠自身重力平衡离心力，因此相比传统轨道交通车辆能够更好地解决高速通过曲线时的安全性和舒适性问题。

摆式列车按照车体倾斜方式的不同,可分为自然摆式和强制摆式两种。自然摆式又称为无源摆，车体由滚轮装置和高位空气弹簧支承,当列车通过曲线时产生离心力,使车体绕其摆心转动,在没有外加动力的情况下，车体自然地向曲线内侧倾斜。无源摆式车体倾斜角度可达到3°～5°，能提高常规列车曲线运行速度10％～20％。但无源摆式存在结构复杂、成本高、不适合对现有轨道车辆改造的问题。

强制摆式又称为有源摆，即利用曲线监测装置、车载计算机控制装置和倾摆传动装置倾摆。强制摆式又可分为大幅倾摆和小幅倾摆：大幅倾摆其倾摆角度最高可达到10°，提高常规列车曲线运行速度30％～35％，其结构复杂、成本高、不适合对现有轨道车辆改造。

抗侧滚扭杆的功能是防止轨道车辆因通过曲线、强风和颠簸造成的侧滚、以确保行车安全。当车体在进行主动倾摆时，抗侧滚扭杆会阻碍车体进行倾摆，因此有必要对抗侧滚扭杆系统的连杆进行改进，以适应车体进行主动倾摆：当轨道车辆在直线或大曲率半径线路上行驶时，要求抗侧滚扭杆能够提供双向抗侧滚力矩，阻止车体左右侧翻。当轨道车辆在小曲率半径线路上行驶时，要求抗侧滚扭杆既能够配合空气弹簧系统使车体朝曲线内侧进行倾摆；又能够提供单向抗侧滚力矩，阻止车体朝曲线外侧侧滚。

因此本发明要解决的技术问题是：利用轨道车辆现有的空气弹簧系统和改进后的抗侧滚扭杆来实现轨道车辆的小幅倾摆和单向抗侧滚功能，以提高轨道车辆在曲线上行驶的速度。

经专利检索，与本申请有一定关系的主要有以下专利：

1、申请号为“CN01116606.1”、申请日为“2001.04.13”、公开号为“CN1345673A”、公开日为“2002.04.24”、名称为“铁路车辆”、申请人为“株式会社日立制作所”的发明专利，该发明专利车身8通过空气弹簧5支承在转向架座4上。沿车身8的横方向将扭力杆11配置在转向架座4上。在扭力杆11的两端部上通过杠杆13、13配置朝着车身8内侧倾斜的连接杆15。由此可约束车身两端的摆动,但不同时约束上部和下部运动。在发生过大的作用于车身8的离心加速度时,车身随连接杆机构而倾斜。该专利是利用车辆在弯道行驶时产生的离心力，使车辆向弯道外侧偏移，使得车辆两侧的连杆角度产生变化，从而改变扭杆作用在车辆两侧的反力，使得车辆向弯道内侧倾斜，利用车辆倾斜后的重力分力来平衡离心力，是一种被动平衡方式。

2、申请号为“94104993.4”、申请日为“1994.03.30”、公开号为“ES2101377T3”、公开日为“1997.07.01”、名称为“铁路车辆防平衡装置”、申请人为“WAGGONFABRIK TALBOTGMBH&CO”的发明专利，该发明专利描述了一种将轨道车辆上的传统机械振动支承与主动横向倾斜控制相结合的方法。其中，根据本发明，提供了至少一个可调节的连接件(10)，该连接件(10)通过一个可控制的驱动元件(11)纵向可调，该驱动元件具有一个支撑件(8)，该支撑件可摆动地放置在车辆的车厢外壳中或横向放置在可移动的框架上，支撑在一个可移动的机构(1，1)上，该机构在货车的一个箱体(4)的一个侧面上承受不必要的横向倾斜。通过控制连接件(10)的纵向变化，使其从一个中立的倾斜角位置开始，从而使车厢(4)主动倾斜到可移动的框架(1)上，该框架可用于改善曲线上的离心力偏移。优选地，根据本发明的组合适用于在增加舒适性和/或缩短旅行时间的意义上对传统铁路的载人车厢进行附加设备。该专利结构复杂、成本高，不适用现有轨道车辆改造。

3、申请号为“JP21044292”、申请日为“1992.08.06”、公开号为“JPH0656034A”、公开日为“1994.03.01”、名称为“机车车辆车体倾斜装置”、申请人为“NIPPON SHARYO SEIZOKK”的发明专利，该发明专利公开了一种用于机车车辆的车体倾斜装置，其中通过从超高平衡速度的大位移以及进一步通过保持安全偏心率来提高运行速度。构成：例如，在弯道行驶时，通过降低左杆47L，提升右杆47R，驱动液压执行器35R，车身1向左倾斜。此处，通过将超高中心C放置在车身1下方，将其重心移动到超高的内侧，内轮重量增加，以抵消离心力增加的外轮重量。因此，通过保持安全偏心率，可提高运行速度。这里，通过移动推拉电缆，当左/右高度调节杆的预设长度在左侧比基准值短预定量，在右/左空气弹簧5L比基准值长预定量增加时，5R在左低右高的情况下保持平衡。因此，由于产生的动作使得车身1倾向于保持超高状态，因此在曲线运行时，车身1的超高不会受到干扰。该专利结构复杂、成本高，不适用现有轨道车辆改造。

但上述专利与本申请的技术方案不相同，其倾摆系统结构复杂、成本高，不适用现有轨道车辆改造。而且连杆长度不能实现实时单向随动调节，不能提供单向抗侧滚力矩。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种提高轨道车辆曲线行驶速度的方法及小幅倾摆系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种提高轨道车辆曲线行驶速度的方法：当轨道车辆在曲线行驶时，通过控制组件控制轨道车辆两侧空簧的升降，实现轨道车辆朝曲线内侧形成小幅倾摆，利用轨道车辆小幅倾摆后重力的横向分力平衡部分离心力，减少离心力的影响，从而提高轨道车辆曲线行驶速度；同时控制可调扭杆系统在不阻碍轨道车辆朝曲线内侧进行小幅倾摆的前提下，提供阻止轨道车辆朝曲线外侧翻滚的单向抗侧滚力矩，以确保轨道车辆在曲线上行驶的安全。通过对轨道车辆现有的空簧系统和抗侧滚扭杆进行升级改造，使轨道车辆具有小幅倾摆和单向抗侧滚功能。在现有轨道车辆结构的基础上，只需对轨道车辆稍加改造，就能够使轨道车辆车体产生最大3°的倾摆角，提速幅度可达10％～20％，具有结构简单、成本低的优点，具有良好的经济性和实用性，适用于现有轨道车辆的改造和大面积推广。通过提高轨道车辆曲线行驶速度，能够减少轨道车辆通过曲线时需要减速后再加速所造成的能耗；同时还能节省轨道车辆行驶时间，提升运营效率，具有很好的经济效益。

进一步地，所述小幅倾摆是采用单边升高倾摆法或一升一降倾摆法来实现的。

进一步地，所述单边升高倾摆法是指：利用轨道车辆现有的空簧系统，通过向处在曲线外侧的空簧充气，使轨道车辆车体靠曲线的外侧升高，从而使轨道车辆向曲线内侧形成小幅倾摆。具有控制简便的优点。

进一步地，所述一升一降倾摆法是指：利用轨道车辆现有的空簧系统，通过向处在曲线外侧的空簧充气，使轨道车辆车体靠曲线的外侧升高；同时将处在曲线内侧的空簧排气，使轨道车辆车体靠曲线的内侧降低，从而使轨道车辆向曲线内侧形成小幅倾摆。具有形成的高差大、倾摆角度大、平衡离心力大的优点。

进一步地，所述单向抗侧滚力矩是：当轨道车辆进入缓和曲线时，控制可调扭杆系统处于单向抗侧滚状态，可调扭杆系统不会阻止轨道车辆向曲线内侧倾斜，一旦轨道车辆具有向曲线外侧翻滚趋势时，可调扭杆系统提供单向抗侧滚力矩，阻止轨道车辆向曲线外侧翻滚。以保证轨道车辆在曲线行驶上行驶安全。

进一步地，可调扭杆系统包括：扭杆和液压连杆，扭杆固定在转向架/车体上，扭杆两端分别与两根液压连杆一端铰接，两根液压连杆的另一端分别与车体/转向架的两侧铰接，连杆长度能够在：固定不变、仅能单向随动伸长或仅能单向随动缩短的状态之间转换，从而使扭杆系统提供双向抗侧滚力矩或单向抗侧滚力矩。以满足轨道车辆在不同路轨上的安全行驶要求。

进一步地，所述单向抗侧滚力矩是指：当轨道车辆进入缓和曲线时，控制处在曲线内侧的液压连杆长度锁定不变或处于单向随动缩短状态；控制处在曲线外侧的液压连杆处于单向随动伸长状态；在轨道车辆向曲线内侧倾斜时，处在曲线内侧的液压连杆长度锁定不变或随同轨道车辆的倾摆而缩短；处在曲线外侧的液压连杆随同轨道车辆的摆动而伸长；一旦轨道车辆具有向曲线外侧翻滚趋势时，可调扭杆系统提供单向抗侧滚力矩，阻止轨道车辆向曲线外侧翻滚。

进一步地，所述液压连杆包括：杆体、活塞及控制部件，活塞活动设置在杆体内，将杆体分隔成液腔一和液腔二，液腔一和液腔二内充满液体介质；液腔一通过流道一和流道二与液腔二连接；流道一上设置有直通阀一和单向阀一，液腔一内的液体介质只能通过单向阀一和直通阀一流向液腔二；流道二上设置有直通阀二和单向阀二，液腔二内的液体介质只能通过单向阀二和直通阀二流向液腔一。通过控制液体介质的单向流动，来实现连杆长度单向随动伸长或单向随动缩短。

进一步地，在直通阀一连通及直通阀二断开时，液腔一内的液体介质只能通过流道一流向液腔二，连杆长度在拉力作用下自由伸长；当拉力转换成压力时，液腔二内的液体介质不能流向液腔一，连杆长度保持不变，液压连杆处于单向随动伸长状态。在直通阀一断开及直通阀二连通时，液腔二内的液体介质只能通过流道二流向液腔一，连杆长度在压力作用下自由缩短；当压力转换成拉力时，液腔一内的液体介质不能流向液腔二，连杆长度保持不变，液压连杆处于单向随动缩短状态。

本申请还涉及一种实现上述提高轨道车辆曲线行驶速度的方法的小幅倾摆系统，包括：风缸、左空簧、右空簧，还设置有控制组件，通过控制组件控制压缩空气进入左空簧/右空簧,或从左空簧/右空簧排气，使左空簧与右空簧之间产生高差，使轨道车辆相对于轨面形成向曲线内侧的倾摆角β。所形成的轨道车辆车体相对于水平面的倾角由α增大到α+β。利用所增大的倾摆角β，来平衡更大的离心力F。因此可以进一步提高轨道车辆在曲线上的行驶速度，提高通过曲线时的安全性和舒适性。

进一步地，所述控制组件包括：左调高阀、左气阀一、左气阀二、右调高阀、右气阀一、右气阀二及中调高阀；左空簧通过左气阀一和左调高阀与风缸连接，并通过左气阀二和中调高阀与风缸连接；右空簧通过右气阀一和右调高阀与风缸连接，并通过右气阀二和中调高阀与风缸连接。利用左调高阀控制左空簧的高度，利用右调高阀控制右空簧的高度，在不需要信号监测及反馈系统的条件下能够实现控制两侧空簧的高差及倾摆角β。能够利用轨道车辆现有的空簧系统实现轨道车辆的小幅倾摆，结构简单、成本低，适用于现有轨道车辆改造，以提高轨道车辆曲线行驶速度，提升运营效率。

进一步地，所述控制组件包括：左气阀二、左气阀三、左限高阀、右气阀二、右气阀三、右限高阀及中调高阀；左空簧通过左气阀二和中调高阀与风缸连接、通过左气阀三与风缸连接，并通过左限高阀排气；右空簧通过右气阀二和中调高阀与风缸连接、通过右气阀三与风缸连接，并通过右限高阀排气。利用左限高阀控制左空簧的高度，利用右限高阀控制左空簧的高度，在不需要信号监测及反馈系统的条件下能够实现控制两侧空簧的高差及倾摆角β。能够利用轨道车辆现有的空簧系统实现轨道车辆的小幅倾摆，结构简单、成本低，适用于现有轨道车辆改造，以提高轨道车辆曲线行驶速度，提升运营效率。

本发明的有益效果为：轨道车辆在曲线上行驶时，通过控制进入轨道车辆两侧空簧内的压缩空气，使两侧空簧产生高差，使轨道车辆朝曲线内侧实现小幅倾摆，以提高轨道车辆曲线行驶速度。同时通过控制可调扭杆系统提供双向抗侧滚力矩或单向抗侧滚力矩，以满足轨道车辆在不同路轨上的安全行驶要求。在现有轨道车辆结构的基础上，本申请只需对轨道车辆稍加改造，就能够使轨道车辆车体产生最大3°的倾摆角，提速幅度可达10％～20％，具有结构简单、成本低的优点，具有良好的经济性和实用性，适用于现有轨道车辆的改造和大面积推广。

附图说明

图1为轨道车辆在曲线上倾摆时的示意图，

图2为实施例一示意图，

图3为实施例一采用单边升高方式开始向左倾摆时示意图，

图4为实施例一采用单边升高方式向左倾摆到位时示意图，

图5为实施例一采用单边升高方式倾摆后开始复位时示意图，

图6为实施例一采用单边升高方式复位到初始高度时示意图，

图7为实施例二示意图，

图8为实施例二采用一升一降方式开始向左倾摆时示意图，

图9为实施例二采用一升一降方式向左倾摆到位时示意图，

图10为实施例二采用一升一降方式倾摆后开始复位时示意图，

图11为实施例二采用一升一降方式复位到初始高度时示意图，

图12为可调扭杆系统示意图，

图13为液压连杆长度锁定不变时的示意图，

图14为液压连杆单向随动伸长时示意图一，

图15为液压连杆单向随动伸长时示意图二，

图16为液压连杆单向随动伸长时示意图三，

图17为液压连杆单向随动缩短时示意图一，

图18为液压连杆单向随动缩短时示意图二，

图19为液压连杆单向随动缩短时示意图三，

图20为实施例一采用单边升高方式时可调扭杆系统开始向左倾摆时示意图，

图21为实施例一采用单边升高方式时可调扭杆系统向左倾摆到最大角度时的示意图，

图22为实施例一采用单边升高方式时可调扭杆系统向左倾摆后开始复位时的示意图，

图23为实施例一采用单边升高方式时可调扭杆系统向左倾摆后恢复到初始位置时的示意图，

图24为实施例二采用一升一降方式时可调扭杆系统开始向左倾摆时示意图，

图25为实施例二采用一升一降方式时可调扭杆系统向左倾摆到最大角度时的示意图，

图26为实施例二采用一升一降方式时可调扭杆系统向左倾摆后开始复位时的示意图，

图27为实施例二采用一升一降方式时可调扭杆系统向左倾摆后恢复到初始位置时的示意图，

图中：1—球铰一、2—杆件一、3—杆体、31—液腔一、32—液腔二、33—平衡腔、4—活塞、5—杆件二、6—球铰二、7—流道一、71—直通阀一、72—单向阀一、8—流道二、81—直通阀二、82—单向阀二；10—左连杆、171—左直通阀一、181—左直通阀二、20—扭杆、30—右连杆、371—右直通阀一、381—右直通阀二；h1—连杆初始长度、h2—连杆最长长度、h3—连杆最短长度；40—左空簧、41—左调高阀、42—左气阀一、43—左气阀二、44—左气阀三、45—左限高阀；50—右空簧、51—右调高阀、52—右气阀一、53—右气阀二、54—右气阀三、55—右限高阀；60—车体、90—风缸、91—中调高阀；F—离心力、F1—离心分力、G—重力、G1—重力分力、H—两侧高差、L—轨距、α—轨道曲线超高产生的超高倾角、β—轨道车辆车体与轨面的倾摆角、Q—气流方向、U—液流方向、V—连杆随动方向。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所示：在转弯曲线上，轨道设置超高(外侧轨平面高于内侧轨平面)，形成超高倾角α，利用重力G在倾摆后形成的重力分力G1来平衡或部分平衡离心力F。

为了进一步提高轨道车辆曲线行驶的速度，通过技术措施使轨道车辆车体在曲线外侧的高度升高、在曲线内侧的高度降低，使车体两侧相对于轨面产生高差H，形成轨道车辆相对于轨面的倾摆角β，所形成的轨道车辆相对于水平面的倾角由α增大到α+β。利用所增大的倾摆角β，来平衡更大的离心力F。因此可以进一步提高轨道车辆曲线行驶速度，减少离心加速度，提高通过曲线时的安全性和舒适性。

本发明实施例一如图2至6所示：包括小幅倾摆调节系统和可调扭杆系统，可以采用单边升高倾摆法或一升一降倾摆法。

小幅倾摆调节系统包括：风缸90、左空簧40、右空簧50、中调高阀91、左调高阀41、左气阀一42、左气阀二43、右调高阀51、右气阀一52及右气阀二53。左空簧40通过左气阀一42和左调高阀41与风缸90连接，并通过左气阀二43和中调高阀91与风缸90连接；右空簧50通过右气阀一52和右调高阀51与风缸90连接，并通过右气阀二53和中调高阀91与风缸90连接。

可调扭杆系统如图12所示，包括：扭杆20、左连杆10及右连杆30，扭杆20固定在转向架/车体上，扭杆20两端分别与左连杆10及右连杆30的一端铰接，左连杆10及右连杆30的另一端分别与车体/转向架的两侧铰接。所述左连杆10及右连杆30为可调的液压连杆，连杆长度能够在：保持不变、单向随动伸长或单向随动缩短的状态之间转换，从而使扭杆系统提供双向抗侧滚力矩或单向抗侧滚力矩。以满足轨道车辆在不同路轨上的安全行驶要求。

实施例一采用单边升高倾摆法左转时包括以下步骤：

步骤一：如图3至4所示，当轨道车辆进入左转缓和曲线时，关闭左气阀二43和右气阀二53，阻止左空簧40和右空簧50内的压缩空气通过中调高阀91排气；使左气阀一42保持关闭状态，保持左空簧40的初始高度；打开右气阀一52，将压缩空气充入右空簧50，升高右空簧50的高度，使车体60向左倾摆；当右空簧50升高到右调高阀51的预设调节高度时，右调高阀51自动关闭，控制右空簧50的升高高度。

如图20至21所示，当轨道车辆进入左转缓和曲线时，此时左连杆10与右连杆30的长度相等，都为h1。控制左连杆10上的左直通阀一171和左直通阀二181均处于断开状态，保持左连杆10长度不变；控制右连杆30上的右直通阀一371处于连通状态、右直通阀二381处于断开状态，右连杆30处于单向随动伸长状态。轨道车辆向左进行主动倾摆，可调扭杆系统配合轨道车辆向左倾摆。由于倾摆后的重力分力还不足以平衡离心力，如果因离心力、横向风力或轨道不平的影响，造成轨道车辆向右侧滚时，此时左连杆10不能伸长、右连杆30也不能被压缩，将会使扭杆20产生扭转，从而产生阻止轨道车辆向右侧滚的单向抗侧滚力矩，阻止轨道车辆向右侧滚。

步骤二：如图4所示，当轨道车辆在左转曲线正线行驶时，关闭右气阀一52，阻止压缩空气进出右空簧50，保持右空簧50高度及小幅倾摆系统所产生的倾摆角β。

如图21所示，当轨道车辆在左转曲线正线行驶时，可调扭杆系统中的左连杆10的长度保持不变；右连杆30经过伸长后，右连杆长度由h1伸长到h2。此时控制左连杆10上的左直通阀一171和左直通阀二181处于断开状态，保持左连杆10保持h1长度不变；控制右连杆30上的右直通阀一371和右直通阀二381处于断开状态，保持右连杆30长度为h2。可调扭杆系统提供双向抗侧滚力矩，无论轨道车辆有向左或向右侧滚趋势，可调扭杆系统都能够阻止轨道车辆的侧滚，确保行车安全。

步骤三：如图5至6所示，当轨道车辆驶出左转曲线正线进入左转缓和曲线时，打开左气阀二43和右气阀二53，使左空簧40与右空簧50连通，使左空簧40与右空簧50内的压缩空气平衡，并将过量压缩空气通过中调高阀91排出，将右空簧50恢复到初始高度，使车体60结束倾摆状态。

如图22至23所示，当轨道车辆驶出左转曲线正线进入左转缓和曲线时，此时可调扭杆系统中的左连杆10的长度保持不变；控制右连杆30上的右直通阀一371处于断开状态、右直通阀二381处于连通状态，右连杆30处于单向随动收缩状态。此时可调扭杆系统只提供左向抗侧滚力矩，阻止轨道车辆向左侧滚；不会阻碍轨道车辆从左倾摆状态恢复到水平状态。

步骤四：如图2所示，当轨道车辆驶出左转缓和曲线进入直线后，使左气阀二43和右气阀二53保持打开状态，使左气阀一42和右气阀一52保持关闭状态。通过中调高阀91调节高度，使不同载荷时的高度保持一致。

如图20所示，当轨道车辆驶出左转缓和曲线进入直线后，此时可调扭杆系统中的左连杆10的长度保持不变；右连杆30经过收缩后，右连杆长度由h2缩短到h1。此时控制左连杆10上的左直通阀一171和左直通阀二181处于断开状态，左连杆10长度保持h1不变；控制右连杆30上的右直通阀一371和右直通阀二381处于断开状态，右连杆30长度保持h1不变。此时可调扭杆系统提供双向抗侧滚力矩，无论轨道车辆有向左或向右侧滚趋势，可调扭杆系统都能够阻止轨道车辆的侧滚，确保行车安全。

本发明实施例二如图7至11所示：包括小幅倾摆快速调节系统和可调扭杆系统，可以采用单边升高倾摆法或一升一降倾摆法。

小幅倾摆快速调节系统包括：风缸90、左空簧40、右空簧50及中调高阀91。还包括：左气阀二43、左气阀三44及左限高阀45，右气阀二53、右气阀三54及右限高阀55；左空簧40通过左气阀二43和中调高阀91与风缸90连接、通过左气阀三44与风缸90连接，并通过左限高阀45排气；右空簧50通过右气阀二53和中调高阀91与风缸90连接、通过右气阀三54与风缸90连接，并通过右限高阀55排气。左气阀二43、右气阀二53、左气阀三44和右气阀三54采用电磁阀。左气阀三44和右气阀三54的通径大于15mm，以加快充气速度，缩短倾摆所需的时间，提高倾摆速度，以适应快速通过曲线的需要。

实施例二采用一升一降倾摆法左转时包括以下步骤：

步骤一：如图8至9所示，当轨道车辆进入左转缓和曲线时，使左气阀二43处于连通状态，关闭右气阀二53；保持左气阀三44关闭状态，打开右气阀三54，将压缩空气充入右空簧50，升高右空簧50的高度；此时中调高阀91偏离预设平衡高度，处于排气状态。左空簧40内的压缩空气通过左气阀二43及中调高阀91排气，降低左空簧40的高度，使中调高阀91回到预设平衡高度。在右簧50升高到限高阀55的预设调节高度过程中，右簧50升高，左簧40降低，以中调高阀91的预设平衡高度为基准，达到动态平衡，使车体60向左倾摆；当右空簧50升高超过右限高阀55的预设调节高度时，压缩空气通过右调高阀55排气，根据测试得到的倾倾摆作需要的时间，延时关闭右气阀三54，此时倾摆动作完成。

如图24至25所示，当轨道车辆进入左转缓和曲线时，此时左连杆10与右连杆30的长度相等，都为h1。控制左连杆10上的左直通阀一171处于断开状态、左直通阀二181处于连通状态，左连杆10处于单向随动收缩状态；控制右连杆30上的右直通阀一371处于连通状态、右直通阀二381处于断开状态，右连杆30处于单向随动伸长状态。随着轨道车辆向左进行主动倾摆，可调扭杆系统中的左连杆10随同轨道车辆向左倾摆而单向随动收缩，右连杆30随同轨道车辆向左倾摆而单向随动伸长，可调扭杆系统配合轨道车辆向左倾摆。此时可调扭杆系统保持单向抗侧滚状态，提供阻止轨道车辆向右侧滚的单向抗侧滚力矩，阻止轨道车辆向右侧滚。

步骤二：如图9所示，当轨道车辆在左转曲线正线行驶时，关闭气阀二43，延时关闭右气阀三54，阻止左空簧40和右空簧50内的压缩空气进出，保持左空簧40与右空簧50的高度及小幅倾摆系统所产生的倾摆角β。

如图25所示，当轨道车辆在左转曲线正线行驶时，可调扭杆系统中的左连杆10经过收缩后，左连杆10长度由h1缩短到h3；右连杆30经过伸长后，右连杆30长度由h1伸长到h2。此时控制左连杆10上的左直通阀一171和左直通阀二181处于断开状态，左连杆10的长度保持h3长度不变；控制右连杆30上的右直通阀一371和右直通阀二381处于断开状态，右连杆30的长度保持h2长度不变。此时可调扭杆系统提供双向抗侧滚力矩，无论轨道车辆有向左或向右侧滚趋势，可调扭杆系统都能够阻止轨道车辆的侧滚，确保行车安全。

步骤三：如图10至11所示，当轨道车辆驶出左转曲线正线进入左转缓和曲线时，打开左气阀三44，压缩空气通过左气阀三44充入左空簧40，升高左空簧40的高度；同时打开左气阀二43和右气阀二53，使左空簧40与右空簧50连通，使左空簧40与右空簧50内的压缩空气平衡，并将过量压缩空气通过中调高阀91排气，将左空簧40与右空簧50恢复到初始高度，使车体60结束倾摆状态。

如图26至27所示，当轨道车辆驶出左转曲线正线进入左转缓和曲线时，控制左连杆10上的左直通阀一171处于连通状态、左直通阀二181处于断开状态，左连杆10处于单向随动伸长状态；控制右连杆30上的右直通阀一371处于断开状态、右直通阀二381处于连通状态，右连杆30处于单向随动收缩状态。此时可调扭杆系统只提供向左抗侧滚力矩，阻止轨道车辆向左侧滚；不会阻碍轨道车辆从左倾摆状态恢复到水平状态。

步骤四：如图7所示，当轨道车辆驶出左转缓和曲线进入直线后，保持左气阀三44和右气阀三54盖板，保持左气阀二43和右气阀二53连通，通过中调高阀91调节高度，使不同载荷时的高度保持一致。

如图24所示，当轨道车辆驶出左转缓和曲线进入直线后，左连杆10经过伸长后，左连杆长度由h3伸长到h1；右连杆30经过收缩后，右连杆长度由h2缩短到h1。此时控制左连杆10上的左直通阀一171和左直通阀二181处于断开状态，左连杆10长度保持h1不变；控制右连杆30上的右直通阀一371和右直通阀二381处于断开状态，右连杆30长度保持h1不变。此时可调扭杆系统提供双向抗侧滚力矩，无论轨道车辆有向左或向右侧滚趋势，可调扭杆系统都能够阻止轨道车辆的侧滚，确保行车安全。

液压连杆如图13所示：所述液压连杆包括：杆体3、活塞4及控制部件，活塞4活动设置在杆体3内，将杆体3分隔成液腔一31和液腔二32，液腔一31和液腔二32内充满液体介质；液腔一31通过流道一7和流道二8与液腔二32连接；流道一7上设置有直通阀一71和单向阀一72，液腔一31内的液体介质只能通过单向阀一72和直通阀一71流向液腔二32；流道二8上设置有直通阀二81和单向阀二82，液腔二32内的液体介质只能通过单向阀二82和直通阀二81流向液腔一31。通过控制液体介质的单向流动，来实现连杆长度单向随动伸长或单向随动缩短。

液压连杆单向随动伸长如图14至16所示：在直通阀一71连通及直通阀二81断开时，液腔一31内的液体介质只能通过流道一7流向液腔二32，连杆长度在拉力作用下自由伸长；当拉力转换成压力时，液腔二32内的液体介质不能流向液腔一31，连杆长度保持不变，液压连杆处于单向随动伸长状态。

液压连杆单向随动缩短如图17至19所示：在直通阀一71断开及直通阀二81连通时，液腔二32内的液体介质只能通过流道二8流向液腔一31，连杆长度在压力作用下自由缩短；当压力转换成拉力时，液腔一31内的液体介质不能流向液腔二32，连杆长度保持不变，液压连杆处于单向随动缩短状态。

综上所述，本发明的有益效果为：轨道车辆在曲线上行驶时，通过控制进入轨道车辆两侧空簧内的压缩空气，使两侧空簧产生高差，使轨道车辆朝曲线内侧实现小幅倾摆，以提高轨道车辆曲线行驶速度。同时通过控制可调扭杆系统提供双向抗侧滚力矩或单向抗侧滚力矩，以满足轨道车辆在不同路轨上的安全行驶要求。在现有轨道车辆结构的基础上，本申请只需对轨道车辆稍加改造，就能够使轨道车辆车体产生最大3°的倾摆角，提速幅度可达10％～20％，具有结构简单、成本低的优点，具有良好的经济性和实用性，适用于现有轨道车辆的改造和大面积推广。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。