CN102352906A - 自由膜式防倾斜空气弹簧 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自由膜式防倾斜空气弹簧，属于空气弹簧技术领域。空气弹簧存在横向止挡间隙以及垂向止挡间隙，不能很好的减小运行时的振动冲击。本发明采用了加长圆柱销并设置摩擦块，同时对止挡座进行了下凹设计并加高止挡座的上壁，这种设计不仅可以为空气弹簧提供合理的自由间隙，还可以有效防止圆柱销从止挡座跳出现象发生；另外，该空气弹簧设置有防水平防倾倒橡胶块，可以有效防止空气弹簧出现倾斜现象，并与横向限位装置共同实现水平弹性间隙。主要用于磁浮车辆的减振系统。

Description

自由膜式防倾斜空气弹簧

技术领域

本发明属于空气弹簧技术领域，特别涉及自由膜式空气弹簧。

背景技术

弹簧悬挂装置是决定车辆运行品质的重要因素之一。要保证车辆具有良好的运行品质，必须首先考虑弹簧悬挂装置能使车辆簧上质量的自振频率足够低。也就是说，改善车辆运行平稳性的最重要的措施是尽可能增加弹簧悬挂装置的静挠度。在采用普通钢弹簧的情况下，对于弹簧悬挂装置十分柔软的车辆，在空载时的静挠度和在满载时的静挠度之间的差值很显著。这个差值达到很大时，可能会引起车辆在最大载荷荷和最小载荷下的运行品质有很大差别。其次可能会引起两辆连挂车脱钩。弹簧悬挂装置如果采用空气弹簧，则无普通线性钢弹簧的上述缺点。

但是，现有运行在磁浮车辆上的空气弹簧存在以下不足：

一、该空气弹簧的止挡壁高度不足，当空气弹簧圆柱销发生跳动时，圆柱销容易跳出止挡座，失去空气弹簧减震。现有的空气弹簧圆柱销长度仅为20mm，在实际运用过程中，由于车辆振动的不规则性，空气弹簧圆柱销很容易会跳出止档，在实际运用过程中已发生过数次跳出现象。

二、空气弹簧的横向止挡间隙以及垂向止挡间隙不足，不能很好的减小运行时的振动冲击，降低磁浮列车运行品质；

三、由于水平间隙的存在，空气弹簧在安装时容易发生倾倒现象，不利于安装，空气弹簧偏载严重，横向定位刚度小。这样造成车体跟随发生倾斜，并且空气弹簧式垂向缓冲性能急剧的降低。同时由于水平间隙的存在，空簧发生倾斜的角度将大于空簧的倾斜角度要求。假设空气弹簧的气囊高为h，气囊与防护罩之间的间隙为l，为与防护罩之间发生磨损，防止空气弹簧倾斜，因此，弹簧倾斜的极限角度为：

θ＝arctan^h/_l

四、空气弹簧在受到横向力的情况下，空气弹簧将出现倾斜，从而导致影响磁浮车辆的运行品质，还导致空气弹簧气囊易出现破损、漏气等，威胁行车安全。

发明内容

本发明的目的就是提供一种自由膜式防倾斜空气弹簧，它能有效地防止磁浮车辆在运行时车体发生倾斜。

本发明的目的由以下技术方案来实现：一种自由膜式防倾斜空气弹簧，包括坐落在下底座上的橡胶堆，橡胶囊的底部与设在橡胶堆顶部的止挡座紧固，橡胶囊的顶部与上顶板的底部边缘紧固，上顶板与安装座之间设有防尘密封盖，节流阀设在上顶板的侧边，上顶板与带有圆柱销的底部盖板为焊接整体结构，该焊接整体结构为上窄下宽的空腔体结构。圆柱销的凸肩固接摩擦块，橡胶囊的侧面下方设有橡胶块，止挡座的居中部位有一下凹与橡胶堆下凹匹配，止挡座的上壁顶部与摩擦块之间的距离小于圆柱销头部与止挡座底部的距离。

该空气弹簧的优点是结构简单紧凑，空气弹簧的止挡设计在橡胶囊内部，这种设计易于加工，在横向、纵向上都可以实现止挡功能。同时该空气弹簧加入了防倾斜橡胶块，在空气弹簧安装及受到较大横向力的情况下，空气弹簧不会发生倾斜，这样可以有效的改善安装时的空气弹簧承载状况，并防止磁浮车辆在运行时车体发生倾斜，也可以改善磁浮车的舒适性。

采用加长圆柱销取代原空气弹簧的圆柱销，加长空气弹簧的圆柱销为38mm，取代了原来的20mm的圆柱销。同时对止挡座进行了下凹设计并加高止挡座的上壁，这种设计可以使空气弹簧有足够的止挡间隙，防止空气弹簧圆柱销跳动时，圆柱销跳出止挡座；在原结构的基础上，增设了防倾倒橡胶块，其安装于橡胶囊与空气弹簧安装基础之间，不仅具有防止空气弹簧倾倒的作用，同时也具有弹性止挡的作用，在振动过车中，防止空气弹簧与边缘发生接触，避免空气弹簧气囊的磨损。

其结构特点是：

a.采用加长圆柱销取代原空气弹簧的圆柱销，同时对止挡座进行了下凹设计并加高止挡座的上壁，通过这种设计不仅实现了空气弹簧的垂向和横向限位，同时可有效防止空簧圆柱销跳出现象；

b.增设有空气弹簧防倾倒橡胶块。由于托臂空簧安装孔与空气弹簧之间存在间隙，空气弹簧容易发生倾斜现象。防倾倒橡胶块安装于橡胶囊与托臂空簧安装孔之间，可有效防止空簧的倾斜现象。同时防倾倒橡胶块与止挡座有一定的间隙，当圆柱销横移碰到止挡座后，能够起到弹性间隙的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、采用加长圆柱销取代原空气弹簧的圆柱销，用加长空气弹簧的圆柱销到38mm，取代了原来的20mm的圆柱销，防止出现空气弹簧圆柱销跳出内筒现象。

二、对止挡座进行了下凹设计并加高止挡座的上壁。提供足够的横向、垂向止挡间隙。并防止圆柱销跳出内筒现象发生。

三、增设防倾倒橡胶块。有效改善空气弹簧的倾倒现象，增加防倾斜橡胶块后，空气弹簧气囊与防护罩之间有橡胶块填充，其两者间隙为0，空气弹簧倾斜时，完全是压缩防倾斜橡胶块。因此，这就大大降低了空气弹簧的倾斜极限角度，防止空气弹簧气囊与边缘发生接触摩擦，避免空气弹簧气囊的磨损。并能够提供弹性间隙。

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1本发明实施例的主剖视结构示意图。

具体实施方式

实施例由图1示出，本发明的一种具体实施方式为：

一种自由膜式防倾斜空气弹簧，包括坐落在下底座10上的橡胶堆9，橡胶囊4的底部与设在橡胶堆9顶部的止挡座8紧固，橡胶囊4的顶部与上顶板1的底部边缘紧固，上顶板1与安装座之间设有防尘密封盖3，节流阀2设在上顶板1的侧边，上顶板1与带有圆柱销6的底部盖板为焊接整体结构。该焊接整体结构为上窄下宽的空腔体结构。圆柱销6的凸肩固接摩擦块5，橡胶囊4的侧面下方设有橡胶块7，止挡座8的居中部位有一下凹与橡胶堆9下凹匹配，止挡座8的上壁顶部与摩擦块5之间的距离小于圆柱销6头部与止挡座8底部的距离。

上顶板1通过螺栓安装于磁浮车车体底面，传递车体的重力以及运行时产生的一部分横向力以及纵向力。摩擦块5的作用是当空气弹簧垂向产生大位移时，摩擦块5与止挡座8接触，减小垂向冲击，同时底部盖板圆柱销6与止挡座8摩擦；在空气弹簧完全放气时，摩擦块5与止挡座8接触起支撑作用。节流阀2可以减小部分振动能量以达到减振的作用。防尘密封盖3通过螺栓固结与磁浮列车的托臂上，可以防止灰尘以及杂物进入到空气弹簧内部。防倾倒橡胶块7位于橡胶囊4与空气弹簧安装基础之间，起到防止空气弹簧倾倒的作用，也可以起到横向止挡作用。止挡座8、下底座10与橡胶堆9硫化组成了空气弹簧的下部弹性支承座。止挡座8为下凹设计，提供足够的横向止挡以及垂向止挡空间，同时防止底部盖板圆柱销6跳出止挡座8；橡胶堆9在空气弹簧无论有气还是无气状态时都始终参与和发挥支撑作用；下底座10安装于空气弹簧安装基础上，保证空气弹簧的安装与准确的位置。

综上所述，采用新型自由膜式防倾斜空气弹簧的磁浮列车，不但可以传递车体的质量以及运行时的部分横向力以及纵向力，而且空气弹簧有足够的止挡间隙，可以减小运行时的振动冲击，提高磁浮列车的运行舒适性；同时，由于增加了防倾倒橡胶块，当空气弹簧受到较大的横向力时，磁浮列车车体也不会出现倾倒的现象，提高了磁浮列车的运行安全性能以及运行品质。

Claims (2)

1.一种自由膜式防倾斜空气弹簧，包括坐落在下底座(10)上的橡胶堆(9)，橡胶囊(4)的底部与设在橡胶堆(9)顶部的止挡座(8)紧固，橡胶囊(4)的顶部与上顶板(1)的底部边缘紧固，上顶板(1)与安装座之间设有防尘密封盖(3)，节流阀(2)设在上顶板(1)的侧边，其特征在于：上顶板(1)与带有圆柱销(6)的底部盖板为焊接整体结构，圆柱销(6)的凸肩固接摩擦块(5)，橡胶囊(4)的侧面下方设有橡胶块(7)，止挡座(8)的居中部位有一下凹与橡胶堆(9)下凹匹配，止挡座(8)的上壁顶部与摩擦块(5)之间的距离小于圆柱销(6)头部与止挡座(8)底部的距离。

2.根据权利要求1所述的一种自由膜式防倾斜空气弹簧，其特征在于：所述上顶板(1)与带有圆柱销(6)的底部盖板为焊接整体结构为上窄下宽的空腔体结构。

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