CN102198835B - 一种轴箱金属橡胶结合弹性减振一系弹簧 - Google Patents
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Abstract
一种轴箱金属橡胶结合弹性减振一系弹簧，包括一个顶板和一个底座，在顶板和底座之间夹有一由三个金属橡胶结合弹性减振件组合形成的复合橡胶金属弹簧；所述复合橡胶金属弹簧的三个金属橡胶结合弹性减振件，其中两个金属橡胶结合弹性减振件为圆堆形橡胶堆，两个圆堆形橡胶堆竖直安装在与顶板连接在一起的心轴下部铁件的两侧面，另一个金属橡胶结合弹性减振件为方形橡胶堆，方形橡胶堆安装在心轴下部底面与底座之间；由两个圆堆形橡胶堆和方形橡胶堆组合形成可以同时承受Fz、Fx、Fy方向载荷的复合结构橡胶金属弹簧。本发明通过三个金属橡胶结合弹性减振件在不同的位置，利用橡胶对振动具有优良的减缓衰竭功能，使其具备优良的减振性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆的减振部件结构，尤其是指一种轨道车辆转向架的一系减振弹簧，主要用于车辆转向架一系减振，对构架垂向和横向提供柔性支撑和定位，并在运行中传递牵引力和制动力。
技术背景
一系弹簧悬挂是车辆重要的减振装置，所谓“一系”，一般指车体的振动只经过一次（空间三维方向）弹簧减振装置实施减振。该装置设在构架与轮对轴箱之间；在轴箱两侧或轴箱上安装的减振弹簧，也称为一系减振轴箱弹簧。轨道车辆转向架上的一系弹簧是为了保证车辆运行平稳和安全而设置的，它安装在轴箱与构架之间。对轴箱为转臂式结构的转向架，轴箱弹簧分布在轴箱的两端，一端的轴箱簧有较大的垂向挠度和较小的纵、横向刚度，另一端的轴箱簧则应有较大的垂向刚度（大载荷下位移小）和合适的纵、横向刚度，并保证纵横两向的最大位移，这样当车辆起动或紧急制动时，纵向止挡可以保证一系弹簧的最大位移而不会使弹性减振件的橡胶拉伸过长而导致产品破坏，当圆形橡胶堆破坏时，横向止挡可以保证横向位移不会过大，以保证运行平稳安全。以前一系轴箱弹簧多为金属弹簧，随着现代橡胶技术的发展，一系轴箱弹簧逐步被橡胶金属复合弹簧所取代。但现在的橡胶金属轴箱弹簧很难实现三向刚度较大的范围的匹配，也难以根据车辆运行要求实现大范围刚度的调整，如果使现有轴箱弹簧实现大范围刚度调整，就将使得整个系统更为复杂。另外，传统的一系簧不能提供横纵向限位功能，当车辆需要横纵向限位时，只有在构架上重新安装横纵向止挡，不但增加了零部件而且带来安装的复杂化。因此在传统的一系弹簧基础上研发具有上述功能的一系弹簧势在必行。
发明内容
本发明的目的在于针对现有一系轴箱弹簧减振产品的不足，提供一种能保证纵横两向止挡限位的一系轴箱橡胶金属减振弹簧，该种弹簧具有优越的，同时承受较大纵向和横向载荷的能力。
根据本发明的目的所提出的技术实施方案是：一种轴箱金属橡胶结合弹性减振一系弹簧，包括一个顶板和一个底座，在顶板和底座之间夹有一由三个金属橡胶结合弹性减振件组合形成的复合橡胶金属弹簧；所述复合橡胶金属弹簧的三个金属橡胶结合弹性减振件，其中两个金属橡胶结合弹性减振件为橡胶金属圆堆形堆，两个橡胶金属圆堆形堆竖直安装在与顶板连接在一起的心轴下部铁件的两侧面，另一个金属橡胶结合弹性减振件为方形橡胶堆，方形橡胶堆安装在心轴下部底面与底座之间；由两个橡胶金属圆堆形堆和方形橡胶堆组合形成可以同时承受Fz、Fx、Fy方向载荷的复合结构橡胶金属弹簧。心轴下部铁件在横向有四个突出的金属止挡，金属止挡与底座的底座横向侧面周边存有间隙，通过调整间隙的大小，可以限制一系弹簧的横向位移；且心轴下部铁件的金属止挡在纵向与底座的底座纵向侧面周边也存有纵向间隙，通过控制纵向间隙可以保证一系弹簧的最大纵向位移。且三个金属橡胶结合弹性减振件均为可拆卸组装件，可以分别与相接触的铁件上拆卸下来。
本发明由于是橡胶体起弹性减振作用，通过三个金属橡胶结合弹性减振件按照一系弹簧受力的不同，放置在不同的位置，利用橡胶对振动具有优良的减缓衰竭功能（特别是高频振动），从而使该产品具备优良的减振性能。因一系弹簧纵向刚度小，纵向位移大，设计底座时外侧面有锥形销，与纵向拉杆联接，当车辆正常运行时，拉杆可承受大部分纵向力，可减少一系弹簧的纵向位移，从而提高橡胶体的使用寿命，只有当纵向载荷达到极限值时，纵向止挡才起作用。因此，此种类一系轴箱橡胶弹簧可以比较好地保证轴箱在车辆运行中的平稳运动，从而实现车辆运行的安全舒适。另外本发明与传统的一系弹簧不同的地方是，橡胶复合弹簧有一定的寿命周期，而构架和轴箱的寿命周期远比橡胶复合弹簧长，因此采用多个橡胶硫化体组装方式可以在橡胶复合弹簧，失效后采取更换橡胶件的方式来满足构架和轴箱的使用要求，从而减少了不必要的浪费。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的结构示意主视图；
图2为本发明的一个实施例的A-A纵向结构示意剖面图。
图中：1－顶板；2－橡胶塞；3－橡胶金属圆堆形堆；4－底座；5-方形橡胶堆；6 –心轴下部铁件； 7–复合橡胶金属弹簧；8 –心轴下部底面；9–金属止挡；10–底座横向侧面；11–底座纵向侧面。
具体实施方式
附图给出了本发明的一个实施例，下面将结合附图对本发明作进一步描述。
从附图可以看出，本发明为一种带横纵向止挡性能的一系弹簧，包括一个顶板1和一个底座4，在顶板1和底座4之间夹有一由三个金属橡胶结合弹性减振件组合形成的复合橡胶金属弹簧7；所述复合橡胶金属弹簧7的三个金属橡胶结合弹性减振件，其中两个金属橡胶结合弹性减振件为橡胶金属圆堆形堆3，两个橡胶金属圆堆形堆3竖直安装在与顶板1连接在一起的心轴下部铁件6的两侧面，另一个金属橡胶结合弹性减振件为方形橡胶堆5，方形橡胶堆5安装在心轴下部底面8与底座4之间；由两个橡胶金属圆堆形堆3和方形橡胶堆5组合形成可以同时承受Fz、Fx、Fy方向载荷的复合结构橡胶金属弹簧7。心轴下部铁件6在横向有四个突出的金属止挡9，金属止挡9与底座4的底座横向侧面10周边存有间隙，通过调整间隙的大小，可以限制一系弹簧的横向位移；且心轴下部铁件6的金属止挡9在纵向与底座4的底座纵向侧面11周边也存有纵向间隙，通过控制纵向间隙可以保证一系弹簧的最大纵向位移。且三个金属橡胶结合弹性减振件均为可拆卸组装件，可以分别与相接触的铁件上拆卸下来；其中，橡胶金属圆堆形堆3通过插销2嵌入底座横向侧面10的安装槽内，方形橡胶堆5通过固定销轴12安装在底板下芯轴的安装孔内。
所述的顶板上面联接构架；所述的底座带有一个方形框的侧面，三个金属橡胶结合弹性减振件组装在方形框中，并与轴箱联接，其中方形橡胶堆水平放置，主要承受垂向载荷和大的纵向位移，且第一层橡胶在纵向方向呈圆弧形，可以较好地起到了定位点的作用，且又具备一定的柔性，保证纵向的偏摆自由的特点；两侧圆形橡胶堆竖直安装在心轴下部铁件的两侧面的圆孔内，主要承受横向载荷和大的纵向位移。然后再一起组装到方形框的底座中，然后将顶板用螺钉固定在带圆弧和呈梯状的方形橡胶堆上，从而构成一个完整的一系弹簧，组合形成可以同时承受Fz、Fx、Fy方向载荷的复合结构橡胶金属弹簧。
因一系弹簧纵向刚度小，纵向位移大，底座的外侧面有锥形销，与纵向拉杆联接，当车辆正常运行时，拉杆可承受大部分纵向力，可减少一系弹簧的纵向位移，从而提高橡胶体的使用寿命，只有当纵向载荷达到极限值时，纵向止挡才起作用。因此，此种类一系轴箱橡胶弹簧可以比较好地保证轴箱在车辆运行中的平稳运动，从而实现车辆运行的安全舒适。
另外与传统的一系弹簧不同的地方是，橡胶复合弹簧有一定的寿命周期，而构架和轴箱的寿命周期远比橡胶复合弹簧长，因此采用多个橡胶硫化体组装方式可以在橡胶复合弹簧，失效后采取更换橡胶件的方式来满足构架和轴箱的使用要求，从而减少了不必要的浪费。其中：
1. 调整尺寸L1和L2可以改变纵向Fx止挡位移和横向Fy止挡位移，调整尺寸L3、L4和D可以同时改变三向刚度，调整尺寸R可以改变偏摆刚度。
2. 该结构可以根据上面参数的调整实现Fz、Fx、Fy方向不同的刚度要求来满足车辆运行中所需的稳定性、舒适性和安全性。
该结构利用两侧圆形橡胶堆与带圆弧和呈梯状的方形橡胶堆并联成一个整体，来实现三向刚度和偏摆刚度性能。
Claims (4)
1.一种轴箱金属橡胶结合弹性减振一系弹簧，包括一个顶板和一个底座，其特征在于：在顶板和底座之间夹有一由三个金属橡胶结合弹性减振件组合形成的复合橡胶金属弹簧；所述复合橡胶金属弹簧的三个金属橡胶结合弹性减振件，其中两个金属橡胶结合弹性减振件为圆堆形橡胶堆，两个圆堆形橡胶堆竖直安装在与顶板连接在一起的心轴下部铁件的两侧面，另一个金属橡胶结合弹性减振件为方形橡胶堆，方形橡胶堆安装在心轴下部底面与底座之间；由两个圆堆形橡胶堆和一个方形橡胶堆组合形成可以同时承受Fz、Fx、Fy方向载荷的复合橡胶金属弹簧。
2.如权利要求1所述的轴箱金属橡胶结合弹性减振一系弹簧，其特征在于：心轴下部铁件在横向有四个突出的金属止挡，金属止挡与底座的周边侧面存有间隙，通过调整间隙的大小，可以限制一系弹簧的横向位移；且心轴下部铁件在纵向与底座的周边侧面也存有纵向间隙，通过控制纵向间隙可以保证一系弹簧的最大纵向位移。
3.如权利要求2所述的轴箱金属橡胶结合弹性减振一系弹簧，其特征在于：所述的三个金属橡胶结合弹性减振件均为可拆卸组装件，可以分别与相接触的铁件上拆卸下来。
4.如权利要求2所述的轴箱金属橡胶结合弹性减振一系弹簧，其特征在于：所述的方形橡胶堆水平放置，且其第一层橡胶在纵向方向呈圆弧形。
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