CN102588485A - 一种磁悬浮列车悬架用空气弹簧 - Google Patents

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郑宝奎
姚生军
龙志强
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Abstract

本发明公开了一种磁悬浮列车悬架用空气弹簧，所述空气弹簧包括：气囊(1)、上盖板组件(2)、下座组件(3)、缓冲支墩(4)；所述上盖板组件(2)设置有一导向杆(201)；所述下座组件(3)设有一导向孔(302)；所述导向杆(201)插入所述导向孔(302)内，构成所述下盖板组件(2)和所述下座组件(3)之间的一个连接。本发明实施例所述空气弹簧具有很好的横向稳定性，且结构简单紧凑、使用寿命长、工作稳定性高。

Description

一种磁悬浮列车悬架用空气弹簧
技术领域
本发明涉及磁悬浮列车技术领域，特别是涉及一种磁悬浮列车悬架用空气弹簧。
背景技术
空气弹簧是一种在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气，利用空气的弹性作用进行工作的非金属弹性元件。空气弹簧广泛用于交通运输工具的悬挂装置，能够实现缓冲、减震、隔震等作用。
在磁悬浮列车中，空气弹簧可以用作二次悬架，安装于磁悬浮列车的车厢和转向架之间，作为车厢和走行部间的隔震装置，并提供车厢与走行部之间的解耦，传递垂向和横向力。由于要传递横向力，磁悬浮列车悬架用空气弹簧的横向稳定性是一个很大的问题。
参照图1，为现有技术的空气弹簧结构图。所述空气弹簧包括：气囊1a、上盖板2a、下座3a、及缓冲支墩4a。所述下座3a为一平台，气囊1a中满气体。当空气弹簧受力压缩时，缓冲支墩4a向下运动，直至落在下座3a上。所述空气弹簧垂向重量的传递路径为上盖板2a→压力气体→下座3a，其侧向几乎不能承力，横向稳定性很差。
现有技术中，主要可以通过两种方式解决空气弹簧的横向稳定性问题。
第一种方法：安装横向拉杆5a实现限位，如图2所示。但是，这种方法虽解决了横向稳定的问题，但是对其垂向性能具有一定的影响，且横向限位结构要占用一定的空间，使得空气弹簧结构复杂且体积较大。
第二种方法：利用空气弹簧的外侧摩擦实现限位，如图3所示，6a为磁悬浮列车的转向架托臂，当空气弹簧因横向受力发生倾斜时，所述转向架托臂6a对其提供支撑作用，利用空气弹簧外侧与转向架托臂6a之间的摩擦实现横向限位。但是，这种方法会加剧空气弹簧的磨损，影响空气弹簧的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种磁悬浮列车悬架用空气弹簧，该空气弹簧具有很好的横向稳定性，且结构简单紧凑、使用寿命长、工作稳定性高。
本发明实施例提供一种磁悬浮列车悬架用空气弹簧，所述空气弹簧包括：气囊(1)、上盖板组件(2)、下座组件(3)、缓冲支墩(4)；
所述上盖板组件(2)设置有一导向杆(201)；所述下座组件(3)设有一导向孔(302)；
所述导向杆(201)插入所述导向孔(302)内，构成所述下盖板组件(2)和所述下座组件(3)之间的一个连接。
优选地，所述下座组件(3)包括：座体(301)和安装在所述座体(301)上的直线滚子轴承(3021)；
所述导向杆(201)插入所述直线滚子轴承(3021)内。
优选地，在所述导向杆(201)和所述直线滚子轴承(3021)之间增设一缓冲套(202)。
优选地，所述缓冲套(202)套接在所述导向杆(201)的下部，端部用第二螺钉(203)和挡圈(204)定位。
优选地，所述缓冲套(202)为金属橡胶缓冲套。
优选地，所述直线滚子轴承(3021)具有法兰，通过第一螺钉(303)安装在所述座体(301)上。
优选地，所述导向杆(201)通过螺纹连接方式安装在所述上盖板组件(2)上。
优选地，所述导向杆(201)与所述上盖板组件(2)一体成型。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明实施例所述空气弹簧，其上盖板组件设置有一导向杆，下座组件设有一导向孔；所述导向杆插入所述导向孔内，构成所述下盖板组件和所述下座组件之间的一个连接。
当所述空气弹簧受到外力进行压缩或伸长运动时，所述气囊收缩或拉伸，使得所述上盖板组件相对于所述下座组件的垂向距离发生变化，所述导向杆在所述导向孔内上下运动。所述空气弹簧的垂向特性保持不变。当所述空气弹簧受到侧向力作用时，所述上盖板组件相对于所述下座组件的侧向距离有发生变化的趋势，但所述导向杆、导向孔和所述下座组件的侧向的连接方式有效阻止了这一变化，对该空气弹簧起到横向限位的作用，使得所述空气弹簧具有很好的横向稳定性，使用寿命长、工作稳定性高，有利于其使用和维护。
同时，本发明所述空气弹簧，无需增加额外的侧向稳定装置，具有结构简单紧凑的优点。
附图说明
图1为现有技术的空气弹簧结构图；
图2为安装横向拉杆限位的空气弹簧结构示意图；
图3为利用外侧摩擦限位的空气弹簧结构示意图；
图4为本发明实施例一的磁悬浮列车悬架用空气弹簧的结构示意图；
图5为本发明实施例二的磁悬浮列车悬架用空气弹簧的结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种磁悬浮列车悬架用空气弹簧，该空气弹簧具有很好的横向稳定性，且结构简单紧凑、使用寿命长、工作稳定性高。
参照图4所示，为本发明实施例一的磁悬浮列车悬架用空气弹簧的结构示意图。所述空气弹簧包括：气囊1、上盖板组件2、下座组件3、缓冲支墩4。
所述上盖板组件2设置有一导向杆201；所述下座组件3开有一导向孔302。所述导向杆201插入所述导向孔302内，构成所述下盖板组件2和下座组件3之间的一个连接。
本发明所述空气弹簧，其垂向工作方式与现有技术相同，传递路径仍为上盖板组件2→压力气体→下座组件3；其侧向力传递路径为上盖板组件2→导向杆201→导向孔302→下座组件3。由此使得，当所述空气弹簧受到侧向力时，由于所述导向孔302对所述导向杆301的横向限位作用，所述空气弹簧仍然具有很好的横向稳定性。
具体的，当所述空气弹簧受到外力进行压缩或伸长运动时，所述气囊1收缩或拉伸，使得所述上盖板组件1相对于所述下座组件2的垂向距离发生变化，所述导向杆201在所述导向孔302内上下运动。所述空气弹簧的垂向特性保持不变。当所述空气弹簧受到侧向力作用时，所述上盖板组件2相对于所述下座组件3的侧向距离有发生变化的趋势，但所述导向杆201、导向孔302和所述下座组件3的侧向的连接方式有效阻止了这一变化，对该空气弹簧起到横向限位的作用，使得所述空气弹簧具有很好的横向稳定性，使用寿命长、工作稳定性高，有利于其使用和维护。
同时，本发明所述空气弹簧，无需增加额外的侧向稳定装置，具有结构简单紧凑的优点。
参照图5，为本发明实施例二的磁悬浮列车悬架用空气弹簧的结构图。所述空气弹簧包括：气囊1、上盖板组件2、下座组件3、缓冲支墩4、节流阀5。
所述上盖板组件2设置有一导向杆201。
所述导向杆201可以通过螺纹连接方式安装在所述上盖板组件2上；也可以与所述上盖板组件2一体成型。
图5所示空气弹簧中，所述下座组件3为活塞式下座组件，包括：座体301和安装在所述座体301上的直线滚子轴承3021。
所述直线滚子轴承3021即为导向孔，所述导向杆201插入所述直线滚子轴承3021内部。
采用所述直线滚子轴承3021作为导向孔，可以减小所述导向杆201和导向孔之间的摩擦。当所述空气弹簧受到外力进行压缩或伸长运动时，所述导向杆201可以灵活的在所述直线滚子轴承3021内部上下运动，所述空气弹簧的垂向性能不受导向的影响。
所述直线滚子轴承3021具有法兰，通过若干个第一螺钉303安装在所述座体301上。
优选地，为了进一步减小所述导向杆201和直线滚子轴承3021之间的摩擦，使所述导向杆201能够灵活的在所述直线滚子轴承3021内部上下运动，在所述导向杆201和所述直线滚子轴承3021之间增设一缓冲套202。
如图5所示，所述缓冲套202可以套接在所述导向杆201的下部。所述缓冲套202的端部用第二螺钉203和挡圈204定位。
所述导向杆201通过所述缓冲套202插入所述直线滚子轴承3021中，从而能够缓冲所述导向杆201和所述直线滚子轴承3021之间的横向冲击。
优选的，为增强缓冲效果，所述缓冲套202可以为金属橡胶缓冲套。
本发明实施例所述空气弹簧的工作原理为：当所述空气弹簧受到外力发生压缩或伸长时，所述气囊1收缩或拉伸，使得所述上盖板组件2相对于所述下座组件3的垂向距离发生变化，所述导向杆201上的缓冲套202在直线滚子轴承3021内上下运动。所述空气弹簧的垂向特性保持不变。当所述空气弹簧受到侧向力作用时，所述上盖板组件2相对于所述下座组件3的侧向距离有发生变化的趋势，但所述导向杆201、缓冲套202、直线滚子轴承3021和所述下座组件3的侧向的连接方式有效阻止了这一变化，使得所述空气弹簧具有很好的横向稳定性，使用寿命长、工作稳定性高，有利于其使用和维护。同时，由于所述缓冲套202、直线滚子轴承3021的摩擦系数很小，使得所述空气弹簧的垂向性能仍保持不变。
需要说明的是，采用所述直线滚子轴承3021作为所述导向孔，使得所述空气弹簧的侧向为一刚性体，可以承受较大的侧向力，使得所述空气弹簧的侧向稳定性较好。
同时，本发明所述空气弹簧，无需增加额外的侧向稳定装置，具有结构简单紧凑的优点。
以上对本发明所提供的一种磁悬浮列车悬架用空气弹簧，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种磁悬浮列车悬架用空气弹簧，其特征在于，所述空气弹簧包括：气囊(1)、上盖板组件(2)、下座组件(3)、缓冲支墩(4)；
所述上盖板组件(2)设置有一导向杆(201)；所述下座组件(3)设有一导向孔(302)；
所述导向杆(201)插入所述导向孔(302)内，构成所述下盖板组件(2)和所述下座组件(3)之间的一个连接。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮列车悬架用空气弹簧，其特征在于，所述下座组件(3)包括：座体(301)和安装在所述座体(301)上的直线滚子轴承(3021)；
所述导向杆(201)插入所述直线滚子轴承(3021)内。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮列车悬架用空气弹簧，其特征在于，在所述导向杆(201)和所述直线滚子轴承(3021)之间增设一缓冲套(202)。
4.根据权利要求3所述的磁悬浮列车悬架用空气弹簧，其特征在于，所述缓冲套(202)套接在所述导向杆(201)的下部，端部用第二螺钉(203)和挡圈(204)定位。
5.根据权利要求4所述的磁悬浮列车悬架用空气弹簧，其特征在于，所述缓冲套(202)为金属橡胶缓冲套。
6.根据权利要求2所述的磁悬浮列车悬架用空气弹簧，其特征在于，所述直线滚子轴承(3021)具有法兰，通过第一螺钉(303)安装在所述座体(301)上。
7.根据权利要求1至6任一项所述的磁悬浮列车悬架用空气弹簧，其特征在于，所述导向杆(201)通过螺纹连接方式安装在所述上盖板组件(2)上。
8.根据权利要求1至6任一项所述的磁悬浮列车悬架用空气弹簧，其特征在于，所述导向杆(201)与所述上盖板组件(2)一体成型。
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