CN105526291B - 一种复合橡胶止挡及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合橡胶止挡及其组装方法采用上橡胶止挡和金属硬止组合成的复合止挡结构，其特征在于，将锥形金属芯轴、金属隔套和金属外套通过弹性橡胶体硫化连接制作成上橡胶止挡，将底部弹性橡胶体与锥形金属芯轴的底部硫化连接，上橡胶止挡与金属硬止挡通过过盈配合装配在一起，并保证在上橡胶止挡和金属硬止挡装配在一起后，会在上橡胶止挡和金属硬止挡之间形成一个内空腔使底部弹性橡胶体置于内空腔中，底部弹性橡胶体与所述金属硬止挡之间距离为H1，锥形金属芯轴与金属硬止挡之间的距离为H2，H1为变刚度拐点时上橡胶止挡变形的垂直位移量，H2为上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量。

Description

一种复合橡胶止挡及其组装方法

技术领域

本发明属于一种减振部件产品及其组装方法，特别是指一种带硬止挡的复合橡胶止挡及其组装方法，主要用于各机车车辆的转向架的橡胶弹性元件中，特别是高速列车的电机悬挂系统中。

背景技术

橡胶止挡是常用的一种橡胶金属复合的减振限位元件，在机车车辆的转向架中应用非常普遍。现有技术中的结构一般是橡胶与金属整体硫化的单止挡结构或者是橡胶止挡与硬止挡组装的复合止挡结构。单止挡结构的性能能基本满足各种工况的使用，缺点是，当要求产品的刚度非常缓和的过渡，或者要求产品自身实现硬止挡功能，或者要求改变非线性刚度拐点（刚度发生陡增时的起始点）时，单止挡结构很难满足要求。而现有技术中的橡胶止挡与硬止挡组装的复合结构，有的是通过调节弹性橡胶体胶料的硬度和弹性橡胶体的外形来调节产品的初始刚度，橡胶胶料的硬度调节范围是受限的且橡胶的刚度线性较差，在整个寿命期内刚度的变化较大，容易使止挡因应力过大而过早失效；也有的是通过金属与橡胶硫化成带刚性的橡胶止挡实现产品的初始刚度，金属和橡胶为平面硫化接连其刚度变化区间小，产品较大变形时橡胶平面受力的减振效果不佳且实现硬止挡时的限位行程可调范围小。

随着高速列车技术的飞速发展，特别是地铁与低地板车由于不同线路条件和载客工况对产品变刚度区间要求的差异性，提供一种止挡实现在变形前其提供很好的减振作用，当产品变形增大时减振效果依然保持良好，随着位移的增大自身可以能够实现硬止挡的功能且初始刚度大小、刚度变化区间和实现硬止挡时的限位行程三者的可调范围均较大的橡胶止挡是相当有必要的。

发明内容

本发明的目的在于针对现有橡胶止挡的不足，提供一种在产品变形前期提供很好的减振作用，当产品变形增大时减振效果依然保持良好，随着位移的增大自身可以能够实现硬止挡的功能，且初始刚度大小、刚度变化区间和实现硬止挡时的限位行程三者的可调范围均较大的橡胶止挡。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种复合橡胶止挡，包括上橡胶止挡和金属硬止挡，其特征在于所述的上橡胶止挡包括锥形金属芯轴、套于锥形金属芯轴外侧的金属隔套、套于金属隔套外侧的金属外套，其中锥形金属芯轴、金属隔套和金属外套之间通过与弹性橡胶体硫化连接为一体成为上橡胶止挡，所述的金属硬止挡与上橡胶止挡通过过盈配合装配在一起，所述的上橡胶止挡与所述的金属硬止挡之间形成内空腔，所述的锥形金属芯轴底部硫化连接底部弹性橡胶体，所述的底部弹性橡胶体置于所述的内空腔中且与所述的金属硬止挡不接触。

进一步的，所述的锥形金属芯轴的顶部可拆御的连接有耐磨板。

进一步的，所述的金属外套的底部开设有安装孔。

本发明还提供上述复合橡胶止挡的组装方法，采用上橡胶止挡和金属硬止组合成的复合止挡结构，其特征在于，将锥形金属芯轴、金属隔套和金属外套通过弹性橡胶体硫化连接制作成上橡胶止挡，将底部弹性橡胶体与锥形金属芯轴的底部硫化连接，上橡胶止挡与金属硬止挡通过过盈配合装配在一起，并保证在上橡胶止挡和金属硬止挡装配在一起后，会在上橡胶止挡和金属硬止挡之间形成一个内空腔使底部弹性橡胶体置于内空腔中，底部弹性橡胶体与所述金属硬止挡之间距离为H1，锥形金属芯轴与金属硬止挡之间的距离为H2，H1为变刚度拐点时上橡胶止挡变形的垂直位移量，H2为上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量。

进一步的，所述的内空腔的是形成的方法是所述金属隔套为圆台型，所述的金属外套为圆柱型，将所述的金属隔套设于所述的锥形金属芯轴的外侧，所述的金属外套设于所述的金属隔套的外侧，锥形金属芯轴与金属隔套之间以及金属隔套与金属外套之间均通过弹性橡胶体硫化粘接形成上橡胶止挡，其中金属隔套的底部高于锥形金属芯轴底部而锥形金属芯轴的底部高于金属外套的底部，锥形金属芯轴底部与金属外套底部之间的高度差为H，将金属硬止挡与金属外套的底部通过过盈配合连接，在金属硬止挡与上橡胶止挡之间形成了内空腔，高度差H减去金属硬止挡的厚度为锥形金属芯轴与金属硬止挡之间的距离即上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量H2，所述的底部弹性橡胶体与金属硬止挡之间的距离即变刚度拐点时上橡胶止挡变形的垂直位移量H1。

进一步的，通过调节锥形金属芯轴与金属硬止挡之间的距离来调节上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量，能过调节底部弹性橡胶体与金属硬止挡之间的距离，从而调节变刚度的拐点，通过调节圆台型金属隔套的倾角α来调节产品的初始刚度。

进一步的，通过螺栓将耐磨板可拆御的安装在所述的锥形金属芯轴的顶部。

本发明的有效益果在于：上橡胶止挡和金属硬止挡通过过盈配合组装，通过调节锥形金属芯轴与金属硬止挡之间的距离来调节上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量，通过调节底部弹性橡胶体与金属硬止挡之间的距离，从而调节变刚度的拐点，通过调节圆台型金属隔套的倾角α来调节产品的初始刚度。当产品受载时，上橡胶止挡开始变形，在锥形金属芯轴套和金属外套之间设置金属隔套，弹性橡胶体承受着垂直和水平方向的压力，当载荷相同的情况下，金属隔套的的倾角α越大，上橡胶止挡的变形的垂位移位就越小，产品的初始刚度就越大，通过调节金属隔套的倾角α就能调节产品初始刚度。锥形金属芯轴使弹性橡胶体的受力向横向和纵向两个方向增加比单一的平面受力其减振效果更好，载荷增大上橡胶止挡的位移量变大，当上橡胶止挡的变形垂直位移量达到H1时底部弹性橡胶体与金属硬止挡接触，当底部弹性橡胶体被压缩时产品变形较大但依然保持良好的柔性减振作用。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图

图中：1、锥形金属芯轴，2、金属隔套，3、金属外套，4、弹性橡胶体，5金属硬止挡，6、内空腔，7、底部弹性橡胶体，8、耐磨板，9、安装孔。

具体实施例

下面结合附图对本发明的实施例做详细描述。

如图1所示，一种复合橡胶止挡，包括上橡胶止挡和金属硬止挡5，上橡胶止挡包括锥形金属芯轴1、套于锥形金属芯轴外侧的金属隔套2、套于金属隔套外侧的金属外套3，其中锥形金属芯轴1、金属隔套2和金属外套之间通过与弹性橡胶体4硫化连接为一体成为上橡胶止挡，金属硬止挡5与上橡胶止挡通过过盈配合装配在一起，上橡胶止挡与所述的金属硬止挡5之间形成内空腔6，锥形金属芯轴底部硫化连接底部弹性橡胶体7，底部弹性橡胶体7置于内空腔6中且与所述的金属硬止挡5不接触。通过螺栓将耐磨板8可拆御的安装在所述的锥形金属芯轴1的顶部。金属外套3的底部开设有安装孔9。

上述复合橡胶止挡的组装方法，采用上橡胶止挡和金属硬止挡5组合成的复合止挡结构，将锥形金属芯轴1、金属隔套2和金属外套3通过弹性橡胶体4硫化连接制作成上橡胶止挡，将底部弹性橡胶体7与锥形金属芯轴1的底部硫化连接，上橡胶止挡与金属硬止挡5通过过盈配合装配在一起，并保证在上橡胶止挡和金属硬止挡5装配在一起后，会在上橡胶止挡和金属硬止挡5之间形成一个内空腔6使底部弹性橡胶体置7于内空腔6中，底部弹性橡胶体7与金属硬止挡5之间距离为H1，锥形金属芯轴1与金属硬止挡5之间的距离为H2，H1为变刚度拐点时上橡胶止挡变形的垂直位移量，H2为上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量。

内空腔6的是形成的方法是金属隔套2为圆台型，金属外套3为圆柱型，将所述的金属隔套2设于所述的锥形金属芯轴1的外侧，所述的金属外套3设于所述的金属隔套2的外侧，锥形金属芯轴1与金属隔套2之间以及金属隔套2与金属外套3之间均通过弹性橡胶体4硫化粘接形成上橡胶止挡，其中金属隔套2的底部高于锥形金属芯轴1的底部而锥形金属芯轴1的底部高于金属外套3的底部，锥形金属芯轴1底部与金属外套3底部之间的高度差为H，将金属硬止挡5与金属外套3的底部通过过盈配合连接，在金属硬止挡5与上橡胶止挡之间就形成了内空腔6，高度差H减去金属硬止挡5的厚度为锥形金属芯轴1与金属硬止挡5之间的距离即上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量H2，底部弹性橡胶体7与金属硬止挡5之间的距离即变刚度拐点时上橡胶止挡变形的垂直位移量H1。通过调节锥形金属芯轴1与金属硬止挡5之间的距离来调节上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量，通过调节底部弹性橡胶体7与金属硬止挡5之间的距离，从而调节变刚度的拐点，通过调节圆台型金属隔套2的倾角α来调节产品的初始刚度。

当产品受载时，上橡胶止挡开始变形，在锥形金属芯轴套和金属外套之间设置金属隔套，弹性橡胶体承受着垂直和水平方向的压力，当载荷相同的情况下，金属隔套的的倾角α越大，上橡胶止挡的变形的垂直位移就越小，产品的初始刚度就越大，通过调节金属隔套的倾角α就能调节产品初始刚度。锥形金属芯轴使弹性橡胶体的受力向横向和纵向两个方向增加比单一的平面受力其减振效果更好，载荷增大上橡胶止挡的位移量变大，当上橡胶止挡的变形垂直位移量达到H1时底部弹性橡胶体与金属硬止挡接触，底部弹性橡胶体被逐渐压缩保证产品在较大变形时依然保持良好的柔性减振作用，当上橡胶止挡的变形垂直位移量达到H2时，锥形金属芯轴套的底部与金属硬止挡接触，上橡胶止挡达到最大变形。

本发明的实施例在结构上主要有以下特点：

1、锥形金属芯轴、金属隔套、金属外套、弹性橡胶体硫化连接为一体成为上橡胶止挡,金属硬止挡与上橡胶止挡通过过盈配合装配在一起，上橡胶止挡与金属硬止挡之间形成内空腔，锥形金属芯轴底部硫化连接底部弹性橡胶体,通过调节锥形金属芯轴与金属硬止挡之间的距离来调节上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量，能过调节底部弹性橡胶体与金属硬止挡之间的距离，从而调节变刚度的拐点，通过调节圆台型金属隔套的倾角α来调节产品的初始刚度。

2、使用锥形金属芯轴，当产品受载时，弹性橡胶体承受着垂直和水平方向的压力，弹性橡胶体沿锥形金属芯轴外侧压缩，相比单一平面的压缩其减振效果更好，当底部弹性橡胶体与金属硬止挡接触后，弹性橡胶体的逐渐压缩也使产品在较大变形时仍然保持柔性的减振效果。

3、金属芯轴的顶部连接有耐磨板，耐磨板是可拆御的安装在金属芯轴套的顶部，耐磨板可有效的保护复合橡胶止挡的不受磨损，当耐磨板被磨损后，更换耐磨板后复合橡胶止挡可继续工作。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.复合橡胶止挡的组装方法，复合橡胶止挡，包括上橡胶止挡和金属硬止挡（5），所述的上橡胶止挡包括锥形金属芯轴（1）、套于锥形金属芯轴外侧的金属隔套（2）、套于金属隔套外侧的金属外套（3），其中锥形金属芯轴（1）、金属隔套（2）和金属外套（3）之间通过与弹性橡胶体（4）硫化连接为一体成为上橡胶止挡，所述的金属硬止挡（5）与上橡胶止挡通过过盈配合装配在一起，所述的上橡胶止挡与所述的金属硬止挡（5）之间形成内空腔（6），所述的锥形金属芯轴底部硫化连接底部弹性橡胶体（7），所述的底部弹性橡胶体（7）置于所述的内空腔（6）中且与所述的金属硬止挡（5）不接触；复合橡胶止挡的组装方法为：

将锥形金属芯轴（1）、金属隔套（2）和金属外套（3）通过弹性橡胶体（4）硫化连接制作成上橡胶止挡，将底部弹性橡胶体（7）与锥形金属芯轴（1）的底部硫化连接，上橡胶止挡与金属硬止挡（5）通过过盈配合装配在一起，并保证在上橡胶止挡和金属硬止挡（5）装配在一起后，会在上橡胶止挡和金属硬止挡（5）之间形成一个内空腔（6）使底部弹性橡胶体（7）置于内空腔（6）中，底部弹性橡胶体（7）与所述金属硬止挡（5）之间距离为H1，锥形金属芯轴（1）与金属硬止挡（5）之间的距离为H2，H1为变刚度拐点时上橡胶止挡变形的垂直位移量，H2为上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量；

所述的内空腔（6）的形成的方法是所述金属隔套（2）为圆台型，所述的金属外套（3）为圆柱型，将所述的金属隔套（2）设于所述的锥形金属芯轴（1）的外侧，所述的金属外套（3）设于所述的金属隔套（2）的外侧，锥形金属芯轴（1）与金属隔套（2）之间以及金属隔套（2）与金属外套（3）之间均通过弹性橡胶体（4）硫化粘接形成上橡胶止挡，其中金属隔套（2）的底部高于锥形金属芯轴（1）的底部而锥形金属芯轴（1）的底部高于金属外套（3）的底部，锥形金属芯轴（1）底部与金属外套（3）底部之间的高度差为H，将金属硬止挡（5）与金属外套（3）的底部通过过盈配合连接，在金属硬止挡（5）与上橡胶止挡之间形成了内空腔（6），高度差H减去金属硬止挡（5）的厚度为锥形金属芯轴（1）与金属硬止挡（5）之间的距离即上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量H2，所述的底部弹性橡胶体（7）与金属硬止挡（5）之间的距离即变刚度拐点时上橡胶止挡变形的垂直位移量H1。

2.根据权利要求1所述的复合橡胶止挡的组装方法，其特征在于，通过调节锥形金属芯轴（1）与金属硬止挡（5）之间的距离来调节上橡胶止挡最大变形时的垂直位移量，通过调节底部弹性橡胶体（7）与金属硬止挡（5）之间的距离，从而调节变刚度的拐点，通过调节圆台型金属隔套（2）的倾角α来调节产品的初始刚度。

3.根据权利要求2所述的复合橡胶止挡的组装方法，其特征在于通过螺栓将耐磨板（8）可拆御的安装在所述的锥形金属芯轴（1）的顶部。