CN107218329A - 一种橡胶空气弹簧及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种橡胶空气弹簧及其应用，包括橡胶空气弹簧主体，所述橡胶空气弹簧主体包括至少一个灯笼形结构体，所述橡胶空气弹簧主体由外至内包括外层橡胶层、第一层帘布层和第二层帘布层。该橡胶空气弹簧设计合理，结构紧凑，可作为空气行程调节器使用，具有紧凑的原始高度、弯曲角度大、无需维护和润滑、无需内部操纵杆或活塞、安装简易、允许工作压力高、成本低廉等优点；还可作为空气减震隔离器使用，具有良好的隔离减震能力、高度控制精确、隔震效率稳定及独立承载减震特性、有效的防止共振、良好的水平稳定性、有效的减少噪音等优点；使用效果好，市场推广价值高。

Description

一种橡胶空气弹簧及其应用

技术领域

本发明涉及一种缓冲装置，具体是一种橡胶空气弹簧及其应用。

背景技术

橡胶空气弹簧俗称气胎、波纹气胎、气囊等。它是一种精密设计的橡胶纤维波纹管，本身并不提供力或支撑载荷，而是通过空气压缩机向其内部充入压缩空气来实现力的传递和弹性作用。根据对行程的要求，空气弹簧一般被设计为 1-3 曲，需要时也可以设计制造成 4 曲或 5 曲以上，在一定条件下还可以将两个空气弹簧叠加使用。空气弹簧具有非线性特性，其刚度随载荷而变，因而在任何载荷下其自振频率几乎保持不变，从而使弹簧装置具有几乎不变的特性；其吸收高动和隔音的性能良好；它同时承受轴向载荷和径向载荷，通过内压的调整，还可以得到不同的承载能力。因此能适应多种载荷需要。空气弹簧在有效行程内，通过增、减充气压力的方法，调节空气弹簧的刚度、高度、腔内容积、承载力的大小。同时它的刚度、高度、腔内容积、承载能力将随着载荷的增减发生平稳的、周期性的柔性变化，从而实现了承载力的柔性传递、行程的有效调节以及震动振幅与震动载荷的高效控制。还可以附加气室，实现自动调节。

由于空气弹簧拥有如上特点，被日益广泛的应用于火车、汽车、造纸机、降举升台、压力机、振动运输机、振动筛、空气锤、振动试验机、铸造机械等需要进行行程控制或减震、隔震的设备或仪器上。但是现有的空气弹簧依然存在以下缺点：承受内压能力弱，导致承载能力较低；易摩擦受损。因此，本发明提供一种新型的橡胶空气弹簧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橡胶空气弹簧，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种橡胶空气弹簧，包括橡胶空气弹簧主体，所述橡胶空气弹簧主体包括至少一个灯笼形结构体，所述橡胶空气弹簧主体顶部和底部均固定连接有密封端板，橡胶空气弹簧主体顶部和底部通过密封端板密封。

作为本发明进一步的方案：所述所述橡胶空气弹簧主体包括多个灯笼形结构体，相邻灯笼形结构体之间均设有环形凹槽，环形凹槽中设有腰环，腰环与环形凹槽壁紧贴。

作为本发明进一步的方案：所述橡胶空气弹簧主体由外至内包括外层橡胶层、第一层帘布层和第二层帘布层。

作为本发明进一步的方案：所述密封端板下端通过若干螺栓与螺母的配合固定连接有法兰，法兰为法兰环，法兰的内侧设有环形的J字形凹槽，所述橡胶空气弹簧主体的端部嵌入连接在J字形凹槽中，橡胶空气弹簧主体的端部与J字形凹槽壁贴合。

作为本发明进一步的方案：所述螺栓采用M10×40或50mm的高强度螺栓；法兰10采用铝或钢材质；所述密封端板上设有进气孔，所述进气孔处设有单向进气阀。

作为本发明进一步的方案：所述密封端板下端通过若干螺栓与螺母的配合固定连接有法兰，所述橡胶空气弹簧主体的端部位于密封端板和法兰之间，橡胶空气弹簧主体的端部与密封端板、法兰均贴合连接。

作为本发明进一步的方案：所述法兰为锥丝法兰，所述螺栓采用M10×40或50mm的高强度螺栓；所述法兰与橡胶空气弹簧主体的端部连接部位平整光滑；所述密封端板上设有进气孔，所述进气孔处设有单向进气阀。

作为本发明进一步的方案：所述密封端板下端通过若干螺栓与螺母的配合固定连接有卷边金属板，卷边金属板的外边缘设有向下卷曲的弧形卷曲部，弧形卷曲部内侧设有环形卷曲凹槽，所述橡胶空气弹簧主体的端部嵌入连接在环形卷曲凹槽中，橡胶空气弹簧主体的端部与环形卷曲凹槽壁贴合。

作为本发明进一步的方案：所述螺栓采用M10的高强度螺栓，所述螺母采用M10×15盲底螺母；所述密封端板上设有进气孔，所述进气孔处设有单向进气阀。

一种橡胶空气弹簧在空气减震隔离器、空气行程调节器领域中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该橡胶空气弹簧设计合理，结构紧凑，可作为空气行程调节器使用，具有紧凑的原始高度、弯曲角度大、无需维护和润滑、无需内部操纵杆或活塞、安装简易、允许工作压力高、成本低廉等优点；还可作为空气减震隔离器使用，具有良好的隔离减震能力、高度控制精确、隔震效率稳定及独立承载减震特性、有效的防止共振、良好的水平稳定性、有效的减少噪音等优点；使用效果好，市场推广价值高。

附图说明

图1为橡胶空气弹簧的实施例1的结构示意图。

图2为橡胶空气弹簧的实施例2的结构示意图。

图3为橡胶空气弹簧的实施例3的结构示意图。

图4为橡胶空气弹簧的实施例4的结构示意图。

图5为橡胶空气弹簧的实施例5的结构示意图。

其中：1-橡胶空气弹簧主体；2-外层橡胶层；3-第一层帘布层；4-第二层帘布层；5-内层橡胶层；6-密封端板；7-环形凹槽；8-灯笼形结构体；9-螺栓；10-法兰；11-进气孔；12-卷边金属板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

请参阅图1，一种橡胶空气弹簧，包括橡胶空气弹簧主体1，所述橡胶空气弹簧主体1包括一个灯笼形结构体8，所述橡胶空气弹簧主体1由外至内包括外层橡胶层2、第一层帘布层3和第二层帘布层4；橡胶空气弹簧主体1最外层为一层压延橡胶外层胶，橡胶空气弹簧主体1最内层为一层压延橡胶内衬，橡胶空气弹簧主体1中部为两层帘布加强骨架层，结构牢固；优选的，所述橡胶空气弹簧主体1顶部和底部均固定连接有密封端板6，橡胶空气弹簧主体1顶部和底部通过密封端板6密封。

实施例2

请参阅图2，一种橡胶空气弹簧，包括橡胶空气弹簧主体1，所述橡胶空气弹簧主体1包括多个灯笼形结构体8，相邻灯笼形结构体8之间均设有环形凹槽7，环形凹槽7中设有腰环，腰环与环形凹槽7壁紧贴，所述腰环采用钢制焊接件或挂胶钢丝模压成型；所述橡胶空气弹簧主体1由外至内包括外层橡胶层2、第一层帘布层3和第二层帘布层4；橡胶空气弹簧主体1最外层为一层压延橡胶外层胶，橡胶空气弹簧主体1最内层为一层压延橡胶内衬，橡胶空气弹簧主体1中部为两层帘布加强骨架层，结构牢固；优选的，所述橡胶空气弹簧主体1顶部和底部均固定连接有密封端板6，橡胶空气弹簧主体1顶部和底部通过密封端板6密封。

实施例3

请参阅图3，一种橡胶空气弹簧，包括橡胶空气弹簧主体1，所述橡胶空气弹簧主体1顶部和底部均固定连接有密封端板6，橡胶空气弹簧主体1顶部和底部通过密封端板6密封；所述密封端板6下端通过若干螺栓9与螺母的配合固定连接有法兰10，法兰10为法兰环，法兰10采用铝或钢材质，密封端板6上设有进气孔11，气源通过进气孔进入橡胶空气弹簧内部，所述进气孔11处设有单向进气阀，法兰10的内侧设有环形的J字形凹槽，所述橡胶空气弹簧主体1的端部嵌入连接在J字形凹槽中，橡胶空气弹簧主体1的端部与J字形凹槽壁贴合，所述螺栓9采用M10×40或50mm的高强度螺栓。拧紧螺母时，应对称用力，力矩均匀。

实施例4

请参阅图4，一种橡胶空气弹簧，包括橡胶空气弹簧主体1，所述橡胶空气弹簧主体1顶部和底部均固定连接有密封端板6，橡胶空气弹簧主体1顶部和底部通过密封端板6密封；所述密封端板6下端通过若干螺栓9与螺母的配合固定连接有法兰10，法兰10为钢制锻压的锥丝法兰，密封端板6上设有进气孔11，气源通过进气孔进入橡胶空气弹簧内部，所述进气孔11处设有单向进气阀，所述橡胶空气弹簧主体1的端部位于密封端板6和法兰10之间，橡胶空气弹簧主体1的端部与密封端板6、法兰10均贴合连接，法兰10与橡胶空气弹簧主体1的端部配合部位平整光滑且无棱角，所述螺栓9采用M10×40或50mm的高强度螺栓。

实施例5

请参阅图5，一种橡胶空气弹簧，包括橡胶空气弹簧主体1，所述橡胶空气弹簧主体1顶部和底部均固定连接有密封端板6，橡胶空气弹簧主体1顶部和底部通过密封端板6密封；所述密封端板6下端通过若干螺栓9与螺母的配合固定连接有卷边金属板12，卷边金属板12采用一次卷压成型，卷边金属板12的外边缘设有向下卷曲的弧形卷曲部，弧形卷曲部内侧设有环形卷曲凹槽，密封端板6上设有进气孔11，所述进气孔11处设有单向进气阀，气源通过进气孔进入橡胶空气弹簧内部，所述橡胶空气弹簧主体1的端部嵌入连接在环形卷曲凹槽中，橡胶空气弹簧主体1的端部与环形卷曲凹槽壁贴合；所述螺栓9采用M10的高强度螺栓，所述螺母采用M10×15盲底螺母。

实施例6

该橡胶空气弹簧可作为空气行程调节器。具有以下优点：

空气行程调节器与普通的气缸装置相比，其外形短小，最小的空气行程调节器可压缩到45mm的高度，而最大的三曲囊空气行程调节器可压缩到的高度仅为122mm。空气行程调节器拥有独一无二的弯曲能力，它可通过一个弧线来保持行程而无需叉型接头。弯曲能力角度大。空气行程调节器不像普通气缸那样有内部操纵杆、活塞或者滑动式密封装置。所以不存在普通缸式悬挂装置的密封件易为灰尘损坏的问题。空气行程调节器可以很容易的被安装在狭小的空间里。这节省了安装时间和费用。具有柔性特点的空气行程调节器还可以补偿由于施工过程中造成的地基高度不匀。由于空气行程调节器没有滑动式密封装置，因此不像普通气缸那样易摩擦受损。并且空气弹簧在卡车和公共汽车悬挂装置上得到进一步的应用，这种不利的环境条件下，其依然可以坚持数十万公里，其耐久性和使用寿命是值得信赖的。空气行程调节器内部含有2层或4层帘布层，以使其具有承受更大的内压，因此承载能力大大增强。一般来讲，在相同功能条件下，空气行程调节器的初始成本是传统气动或液压缸成本的一半或更低。

实施例7

该橡胶空气弹簧可作为空气减震隔离器。具有以下优点：

良好的隔离减震能力：空气减震隔离器可以提供其他任何减震隔离器不能比拟的最好程度的隔离减震效果。通过附设外部储气装置可以提供更低的固有频率。高度控制精确：空气弹簧是通过内部气压来调整运行高度。空气弹簧不与其他部件之间产生静态摩擦。在承载力发生变化的情况下，自动调节系统压力可以确保稳定的运行高度。隔震效率稳定及独立承载减震特性：空气减震隔离器是独一无二的，其系统固有频率不会随着负荷大小而产生太大的变化，因此可以在有不均匀载荷的设备上每一安装点上使用相同的空气减震隔离器。有效的防止共振：空气弹簧减震系统可以被设计成两种固有频率，所以可以通过切换固有频率来防止共振。良好的水平稳定性：空气弹簧具有良好的水平稳定性。有效的减少噪音：空气减震隔离器可以减少结构传递噪音，由于它没有普通螺旋弹簧中产生的弹簧震动，因此其自身不产生噪音。

本发明的工作原理是：该橡胶空气弹簧可作为空气行程调节器。具有以下优点：空气行程调节器与普通的气缸装置相比，其外形短小，最小的空气行程调节器可压缩到45mm的高度，而最大的三曲囊空气行程调节器可压缩到的高度仅为122mm。空气行程调节器拥有独一无二的弯曲能力，它可通过一个弧线来保持行程而无需叉型接头。弯曲能力高。空气行程调节器不像普通气缸那样有内部操纵杆、活塞或者滑动式密封装置。所以不存在普通缸式悬挂装置的密封件易为灰尘损坏的问题。空气行程调节器可以很容易的被安装在狭小的空间里。这节省了安装时间和费用。具有柔性特点的空气行程调节器还可以补偿由于施工过程中造成的地基高度不匀。由于空气行程调节器没有滑动式密封装置，因此不像普通气缸那样易摩擦受损。并且空气弹簧在卡车和公共汽车悬挂装置上得到进一步的应用，这种不利的环境条件下，其依然可以坚持数十万公里，其耐久性和使用寿命是值得信赖的。空气行程调节器内部含有2层或4层帘布层，以使其具有承受的内压增大，因此承载能力大大增强。一般来讲，在相同功能条件下，空气行程调节器的初始成本是传统气动或液压缸成本的一半或更低。该橡胶空气弹簧可作为空气减震隔离器。具有以下优点：良好的隔离减震能力：空气减震隔离器可以提供其他任何减震隔离器不能比拟的最好程度的隔离减震效果。通过附设外部储气装置可以提供更低的固有频率。高度控制精确：空气弹簧是通过内部气压来调整运行高度。空气弹簧不与其他部件之间产生静态摩擦。在承载力发生变化的情况下，自动调节系统压力可以确保稳定的运行高度。隔震效率稳定及独立承载减震特性：空气减震隔离器是独一无二的，其系统固有频率不会随着负荷大小而产生太大的变化，因此可以在有不均匀载荷的设备上每一安装点上使用相同的空气减震隔离器。有效的防止共振：空气弹簧减震系统可以被设计成两种固有频率，所以可以通过切换固有频率来防止共振。良好的水平稳定性：空气弹簧具有良好的水平稳定性。有效的减少噪音：空气减震隔离器可以减少结构传递噪音，由于它没有普通螺旋弹簧中产生的弹簧震动，因此其自身不产生噪音。

该橡胶空气弹簧设计合理，结构紧凑，可作为空气行程调节器使用，具有紧凑的原始高度、弯曲角度大、无需维护和润滑、无需内部操纵杆或活塞、安装简易、允许工作压力高、成本低廉等优点；还可作为空气减震隔离器使用，具有良好的隔离减震能力、高度控制精确、隔震效率稳定及独立承载减震特性、有效的防止共振、良好的水平稳定性、有效的减少噪音等优点；使用效果好，市场推广价值高。

在本橡胶空气弹簧的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种橡胶空气弹簧，其特征在于，包括橡胶空气弹簧主体（1），所述橡胶空气弹簧主体（1）包括至少一个灯笼形结构体（8），所述橡胶空气弹簧主体（1）顶部和底部均固定连接有密封端板（6），橡胶空气弹簧主体（1）顶部和底部通过密封端板（6）密封。

2.根据权利要求1所述的橡胶空气弹簧，其特征在于，所述所述橡胶空气弹簧主体（1）包括多个灯笼形结构体（8），相邻灯笼形结构体（8）之间均设有环形凹槽（7），环形凹槽（7）中设有腰环，腰环与环形凹槽（7）壁紧贴。

3.根据权利要求1或2所述的橡胶空气弹簧，其特征在于，所述橡胶空气弹簧主体（1）由外至内包括外层橡胶层（2）、第一层帘布层（3）和第二层帘布层（4）。

4.根据权利要求3所述的橡胶空气弹簧，其特征在于，所述密封端板（6）下端通过若干螺栓（9）与螺母的配合固定连接有法兰（10），法兰（10）为法兰环，法兰（10）的内侧设有环形的J字形凹槽，所述橡胶空气弹簧主体（1）的端部嵌入连接在J字形凹槽中，橡胶空气弹簧主体（1）的端部与J字形凹槽壁贴合。

5.根据权利要求4所述的橡胶空气弹簧，其特征在于，所述螺栓（9）采用M10×40或50mm的高强度螺栓；法兰10采用铝或钢材质；所述密封端板（6）上设有进气孔（11），所述进气孔（11）处设有单向进气阀。

6.根据权利要求3所述的橡胶空气弹簧，其特征在于，所述密封端板（6）下端通过若干螺栓（9）与螺母的配合固定连接有法兰（10），所述橡胶空气弹簧主体（1）的端部位于密封端板（6）和法兰（10）之间，橡胶空气弹簧主体（1）的端部与密封端板（6）、法兰（10）均贴合连接。

7.根据权利要求6所述的橡胶空气弹簧，其特征在于，所述法兰（10）为锥丝法兰，所述螺栓（9）采用M10×40或50mm的高强度螺栓；所述法兰（10）与橡胶空气弹簧主体（1）的端部连接部位平整光滑；所述密封端板（6）上设有进气孔（11），所述进气孔（11）处设有单向进气阀。

8.根据权利要求3所述的橡胶空气弹簧，其特征在于，所述密封端板（6）下端通过若干螺栓（9）与螺母的配合固定连接有卷边金属板（12），卷边金属板（12）的外边缘设有向下卷曲的弧形卷曲部，弧形卷曲部内侧设有环形卷曲凹槽，所述橡胶空气弹簧主体（1）的端部嵌入连接在环形卷曲凹槽中，橡胶空气弹簧主体（1）的端部与环形卷曲凹槽壁贴合。

9.根据权利要求8所述的橡胶空气弹簧，其特征在于，所述螺栓（9）采用M10的高强度螺栓，所述螺母采用M10×15盲底螺母；所述密封端板（6）上设有进气孔（11），所述进气孔（11）处设有单向进气阀。

10.一种如权利要求1-9任一所述的橡胶空气弹簧在空气减震隔离器、空气行程调节器领域中的应用。