CN105443654A - 一种轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧，包括固定座和位于固定座上方的盖板，盖板通过弹性连接部件与固定座相连，弹性连接部件包括由内向外依次套接并硫化连接成一体的第一橡胶层、第一内套、第二橡胶层、第二内套、第三橡胶层和外套，第一橡胶层套设于固定座的柱状部上并与该柱状部硫化连接成一体，盖板连接于外套上，盖板的下端面硫化连接有弹性橡胶体，弹性橡胶体上硫化连接有磨耗板，磨耗板与柱状部的上端面之间留有间距，第二橡胶层和第三橡胶层上各设有两个呈对称布置的贯通孔。本发明具有结构简单可靠、蠕变量小、垂向和纵横向刚度参数可调等优点。

Description

一种轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧
技术领域
本发明涉及轨道交通装备技术领域，具体涉及一种轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧。
背景技术
现有轨道车辆的转向架上，部分车型采用锥形橡胶弹簧给构架提供柔性支撑和定位作用，锥形橡胶弹簧安装在轨道车辆的构架和轮对之间，传递从轮对到转向架构架的垂向、横向和纵向三个方向上的作用力，起到减振作用，并安全、可靠地对轮对进行导向。
目前在轨道车辆转向架上应用的锥形橡胶弹簧，其性能参数普遍都是空载和重载时垂向刚度一致，纵向和横向刚度也一致，该种结构的锥形橡胶弹簧存在以下缺点：其空载和重载时垂向刚度参数和纵横向刚度参数不能自由调整，且蠕变大，从而使锥形橡胶弹簧在轨道车辆的应用受到限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单可靠、蠕变量小、垂向和纵横向刚度参数可调的轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧，包括固定座和位于固定座上方的盖板，所述盖板通过弹性连接部件与固定座相连，所述弹性连接部件包括由内向外依次套接并硫化连接成一体的第一橡胶层、第一内套、第二橡胶层、第二内套、第三橡胶层和外套，所述第一橡胶层套设于固定座的柱状部上并与该柱状部硫化连接成一体，所述盖板连接于外套上，所述盖板的下端面硫化连接有弹性橡胶体，所述弹性橡胶体上硫化连接有磨耗板，所述磨耗板与柱状部的上端面之间留有间距H，所述第二橡胶层和第三橡胶层上各设有两个呈对称布置的贯通孔。
上述的锥形橡胶弹簧，优选的，所述盖板以过盈配合方式固定连接于外套上。
上述的锥形橡胶弹簧，优选的，所述贯通孔呈腰圆形。
上述的锥形橡胶弹簧，优选的，所述的间距H根据需要进行任意调整来实现空、重载时的不同垂向刚度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧易于根据不同的设计要求来调整其垂向、纵向和横向刚度。通过改变贯通孔的尺寸和形状来调整锥形橡胶弹簧横向刚度与纵向刚度不同，（如：当要求锥形橡胶弹簧横向刚度与纵向刚度不同且为1：2比例关系时，可以通过调整腰圆孔两端夹角为30°，孔的宽度为10mm来实现。通过此种方式，横向和纵向刚度可根据需要进行设计改变调整。）；通过改变磨耗板与柱状部的上端面之间的间距来调整锥形橡胶弹簧的垂向刚度，（如：当要求锥形橡胶弹簧垂向刚度在重车时为空车的2倍，空车位置为0-20mm，重车位置为20-40mm，可以通过设置磨耗板与柱状部的上端面之间的间距为20mm，同时设计盖板的下端面的弹性橡胶体的刚度与锥形橡胶弹簧重车时的刚度相同，即可实现整个锥形橡胶弹簧垂向刚度空、重车时为1：2比例关系。通过此种方式，空、重车时垂向刚度可根据需要进行设计改变调整。）；其弹性连接部件采用橡胶层和金属套的复合结构。锥形橡胶弹簧具有结构简单可靠、蠕变小的特点，能够满足轨道车辆在空载和重载运行工况下对垂向、横向和纵向刚度要求不同的要求，可扩大锥形橡胶弹簧在轨道车辆上的应用范围。
附图说明
图1为本发明轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧的主剖视结构示意图。
图2为本发明轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧的俯视结构示意图。
图例说明：
1、固定座；2、盖板；3、第一橡胶层；4、第一内套；5、第二橡胶层；6、第二内套；7、第三橡胶层；8、外套；9、柱状部；10、弹性橡胶体；11、磨耗板；12、贯通孔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧，包括固定座1和位于固定座1上方的盖板2，盖板2通过弹性连接部件与固定座1相连，弹性连接部件包括由内向外依次套接并硫化连接成一体的第一橡胶层3、第一内套4、第二橡胶层5、第二内套6、第三橡胶层7和外套8，第一橡胶层3套设于固定座1的柱状部9上并与该柱状部9硫化连接成一体，盖板2连接于外套8上，盖板2的下端面硫化连接有弹性橡胶体10，弹性橡胶体10上硫化连接有磨耗板11，磨耗板11与柱状部9的上端面之间留有间距（图1中H表示该间距），该间距可以根据轨道车辆空载、重载时对锥形橡胶弹簧垂向刚度不同的设计要求进行调整，第二橡胶层5和第三橡胶层7上各设有两个呈对称布置的贯通孔12。该锥形橡胶弹簧易于根据不同的设计要求来调整其垂向、纵向和横向刚度，通过改变贯通孔12的尺寸和形状来调整锥形橡胶弹簧的纵向和横向刚度，通过改变磨耗板11与柱状部9的上端面之间的间距来调整锥形橡胶弹簧的垂向刚度，且其弹性连接部件采用橡胶层和金属套的复合结构，具有结构简单可靠、蠕变小的特点，能够满足轨道车辆在空载和重载运行工况下对垂向、横向和纵向刚度要求不同的要求，可扩大锥形橡胶弹簧在轨道车辆上的应用范围。
本实施例中，盖板2以过盈配合方式固定连接于外套8上。贯通孔12呈腰圆形。
锥形橡胶弹簧在制作时，先将固定座1、第一内套4、第二内套6和外套8放入模具内，然后注入橡胶进行硫化，形成第一橡胶层3、第二橡胶层5和第三橡胶层7，并使固定座1、第一橡胶层3、第一内套4、第二橡胶层5、第二内套6、第三橡胶层7和外套8连接形成一个整体，同时通过模具在第二橡胶层5和第三橡胶层7上分别成型出两个贯通孔12；将盖板2和磨耗板11放入模具内，注入橡胶进行硫化，形成弹性橡胶体10，并且与弹性橡胶体10与盖板2和磨耗板11形成一个整体；将盖板2采用过盈配合方式固定在外套8上。
为实现锥形橡胶弹簧在空车5KN时的垂向刚度为0.25KN/mm，重载20KN时的垂向刚度为0.5KN/mm；空车5KN时纵向刚度为2.5KN/mm、横向刚度为1.5KN/mm。本实施例中，通过两个途径来实现：
（1）将间距H设置为20mm，同时弹性橡胶体10的垂向刚度设计为0.5KN/mm；第一橡胶层3、第二橡胶层5和第三橡胶层7与固定座1、第一内套4、第二内套6、外套8连接形成一个整体（简称“下弹性体”），该下弹性体的垂向刚度设计为0.25KN/mm。因此，在空车5KN时垂向压缩了20mm，由于间距H为20mm，此时只有下弹性体提供承载，垂向刚度为0.25KN/mm；当重载20KN时，弹性橡胶体10承载10KN，压缩了20mm，下弹性体承载10KN，压缩了40mm，所以重载20KN时，整个锥形橡胶弹簧垂向刚度为（10+10）/40=0.5KN/mm。通过此种方式，实现了锥形橡胶弹簧在空车、重载时的垂向刚度可根据需要调节。
（2）将第二橡胶层5和第三橡胶层7上的两个贯通孔12的尺寸设计为宽10mm，孔两端形成的夹角为30°，从而当空车5KN时，纵向刚度为2.5KN/mm，横向刚度为1.5KN/mm（开孔方向为横向）。通过此种方式，实现了锥形橡胶弹簧纵横向刚度可根据需要调节。
通过上述实施例可知，本发明轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧可根据不同的设计要求来调整其垂向、纵向和横向刚度。通过改变贯通孔的尺寸和形状来调整锥形橡胶弹簧横向刚度与纵向刚度不同，通过改变磨耗板与柱状部的上端面之间的间距H来调整锥形橡胶弹簧的垂向刚度；本发明提供的锥形橡胶弹簧具有结构简单可靠、蠕变小的特点，能够满足轨道车辆在空载和重载运行工况下对垂向、横向和纵向刚度要求不同的要求，可扩大锥形橡胶弹簧在轨道车辆上的应用范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧，其特征在于：包括固定座（1）和位于固定座（1）上方的盖板（2），所述盖板（2）通过弹性连接部件与固定座（1）相连，所述弹性连接部件包括由内向外依次套接并硫化连接成一体的第一橡胶层（3）、第一内套（4）、第二橡胶层（5）、第二内套（6）、第三橡胶层（7）和外套（8），所述第一橡胶层（3）套设于固定座（1）的柱状部（9）上并与该柱状部（9）硫化连接成一体，所述盖板（2）连接于外套（8）上，所述盖板（2）的下端面硫化连接有弹性橡胶体（10），所述弹性橡胶体（10）上硫化连接有磨耗板（11），所述磨耗板（11）与柱状部（9）的上端面之间留有间距H，所述第二橡胶层（5）和第三橡胶层（7）上各设有两个呈对称布置的贯通孔（12）。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧，其特征在于：所述盖板（2）以过盈配合方式固定连接于外套（8）上。
3.根据权利要求1所述的轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧，其特征在于：所述贯通孔（12）呈腰圆形。
4.根据权利要求1所述的轨道车辆转向架用锥形橡胶弹簧，其特征在于：所述的间距H根据需要进行任意调整来实现空、重载时的不同垂向刚度。
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