CN113983115A - 一种大横垂比空气弹簧的装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及交通运输装置中减振装置的装配工艺技术领域，具体为一种大横垂比空气弹簧的装配方法，该空气弹簧包括上支座、下支座、气囊、横向定位件和垂向定位件，通过将横向定位件与气囊并联装配于上支座和下支座之间，利用横向定位件和气囊保证空气弹簧的大横垂比功能，保证空气弹簧的横向稳定性，提高运输装置运行的平稳性和乘坐的舒适性；通过将垂向定位件串联装配于定位轴套下端，用以当气囊失效时对空气弹簧承受的垂向载荷进行应急缓冲。

Description

一种大横垂比空气弹簧的装配方法
技术领域
本发明涉及一种大横垂比空气弹簧的装配方法，属于交通运输装置中减振装置的装配工艺技术领域。
背景技术
空气弹簧是一种具有支撑、缓冲、高度调节和角度调节等功能的装置，被广泛应用于商业汽车、巴士、轨道车辆、航运、航空等交通运输工具的悬挂系统中，能够实现缓冲、减振和隔振的作用。在运输装置运行过程中，空气弹簧能对车体提供横向和纵向的刚度和承载，垂向刚度是通过调节橡胶气囊的内压力实现的，横向刚度是通过橡胶气囊在横向变形后的反作用力实现的。由于橡胶气囊横向变形所提供的反作用力较小，导致现有技术中普通空气弹簧的横向刚度很小，悬挂系统的横垂比小，在车体过弯道或横向受力大的情况下，车体横向载荷较大，空气弹簧的止挡产生横向限位作用时，会对车体产生冲击现象，从而影响运输装置运行的平稳性和乘坐的舒适性；因此，为了提高空气弹簧的横向稳定性，满足交通运输装置的悬挂系统中隔振装置大横垂比的功能要求，申请人在空气弹簧中增设了横向定位件，如何对带有横向定位件的大横垂比空气弹簧进行装配，是本发明要解决的问题。
发明内容
本发明提供的大横垂比空气弹簧的装配方法，通过将横向定位件与气囊并联装配于上支座和下支座之间，利用横向定位件和气囊保证空气弹簧的大横垂比功能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种大横垂比空气弹簧的装配方法，空气弹簧包括上支座、下支座和气囊，空气弹簧还包括横向定位件，将横向定位件与气囊并联装配于上支座和下支座之间，通过横向定位件和气囊保证空气弹簧的大横垂比功能。
优选的，上支座包括上顶板和中心销，下支座包括下底板和容纳中心销的容纳腔，将横向定位件装配于中心销和容纳腔之间，将气囊与横向定位件并联装配于容纳腔外侧。
优选的，将横向定位件固定装配在中心销上或固定装配在容纳腔腔壁上。
优选的，装配方法包括以下步骤：将上支座倒置在装配平台上，将横向定位件与中心销通过螺纹连接，并用装配工装按照标准力矩将横向定位件拧紧至中心销与上顶板的连接端面处。
优选的，装配方法包括以下步骤：在横向定位件的外侧圆周面上均匀涂抹润滑酯。
优选的，容纳腔腔壁外侧面上设有下定位台，装配方法还包括以下步骤：将气囊的下子口均匀置于下定位台上。
优选的，空气弹簧包括垂向缓冲件，装配方法还包括以下步骤：将垂向缓冲件平整置于容纳腔底壁上，且使得垂向缓冲件串联装配于横向定位件的下方。
优选的，装配方法还包括以下步骤：通过吊装工装将装配好的上支座和横向定位件的组合体正置，以气囊的上子口为组合体装配的内定位基准，以气囊的外侧面为组合体装配的外定位基准，将正置的组合体均匀放入容纳腔中。
优选的，上支座下端设有上定位台，上定位台和下定位台上均设有倒钩，装配方法还包括以下步骤：将空气弹簧在气密性试验机上接通压缩气体，在内压作用下，气囊的上子口和下子口分别均匀落入上定位台和下定位台上的倒钩内侧。
优选的，装配工装包括安装座，安装座上设有安装柱和位于安装柱中部用以容纳中心销的放置槽，安装柱下端设有若干固定横向定位件的安装杆，横向定位杆上设有安装孔，装配方法还包括以下步骤：将安装杆伸入安装孔内，通过旋动安装座将横向定位件螺纹连接在中心销上。
发明的有益效果是：
1、本发明通过将横向定位件与气囊并联装配于上支座和下支座之间，利用横向定位件和气囊保证空气弹簧的大横垂比功能，保证空气弹簧的横向稳定性。
2、本发明通过将垂向定位件串联装配于定位轴套下端，用以当气囊失效时对空气弹簧承受的垂向载荷进行应急缓冲。
3、本发明中的装配工装，为将定位轴套装配至中心销上的专用工装，通过将装配工装上的安装杆连接至定位轴套的安装孔内，利用装配工装带动定位轴套旋转并使得定位轴套螺纹连接在中心销上。
附图说明
图1为空气弹簧的整体结构示意图。
图2为倒置的上支座和横向定位件在装配时的结构示意图。
图3为装配工装的结构示意图。
附图标记包括：上支座1、上顶板101、外侧板102、中心销103、倒钩一104、连接端面105、上定位台106、气囊2、外侧面201、上子口202、下子口203、下支座3、下底板301、容纳腔腔壁302、容纳腔底壁302a、倒钩二303、下定位台304、定位轴套4、内套401、内套内周面401a、外套402、外套外周面402b、橡胶体一403、安装孔404、缓冲橡胶堆5、上板501、下板502、橡胶体二503、紧固螺栓506、包胶一601、气室一8、气室二9、气流间隙901、气流孔902、气流管道10、装配工装11、安装柱11a、安装杆11b、装配头11c、放置槽11d。
具体实施方式
下面结合附1-3对本发明的实施例做详细说明：
一种大横垂比空气弹簧的装配方法，如图1所示，所述空气弹簧包括上支座1、下支座3和气囊2，上支座1包括上顶板101和中心销103，中心销103位于上顶板101的中部下端，在上顶板101下端位于中心销103的外侧还设有外侧板102；下支座3包括下底板301和容纳中心销103的容纳腔，容纳腔位于下底板301中部上方，容纳腔腔壁302和外侧板102之间形成型腔一，容纳腔与中心销103之间形成型腔二。
空气弹簧包括横向定位件，将横向定位件与气囊2并联装配于上支座1和下支座3之间，通过横向定位件和气囊2保证空气弹簧的大横垂比功能。本实施例中的横向定位件为横向定位轴套4，具体包括外套402、内套401和硫化在外套402和内套401之间的橡胶体一403；空气弹簧的横向刚度是通过橡胶气囊2在横向变形后的反作用力实现的，如图1所示，通过将定位轴套4与气囊2横向并联装配在空气弹簧内，通过横向定位轴套4增加反作用力，增强空气弹簧的横向刚度，保证空气弹簧的大横垂比。
如图1所示，将横向定位轴套4装配于中心销103和容纳腔之间并位于型腔一内，将气囊2与横向定位轴套4并联装配于容纳腔外侧并位于型腔二内。定位轴套4竖向装配在中心销103和容纳腔之间，定位轴套4的内套401与中心销103的销壁连接，定位轴套4的外套402与容纳腔的内壁连接，气囊2设于容纳腔腔壁302外侧，气囊2与定位轴套4横向并联在容纳腔腔壁302的内外两侧。定位轴套4竖向装配在中心销103和容纳腔之间，具体为可将定位轴套4固定装配在中心销103上或固定装配在容纳腔腔壁302上，本实施例优选将定位轴套4固定装配在中心销103上，定位轴套4的内套内周面401a与中心销103的销壁固定连接，定位轴套4的外套外周面402b与容纳腔的内壁滑动连接。
装配方法包括以下步骤：如图2所示，将上支座1倒置在装配平台上，将定位轴套4与中心销103通过螺纹连接，并用装配工装11按照标准力矩将横向定位轴套4拧紧至中心销103与上顶板101的连接端面105处。中心销103的销壁上设有外螺纹，定位轴套4的内套内周面401a上设有与中心销103的外螺纹相配合的内螺纹，定位轴套4通过内套401螺纹连接在中心销103的销壁上。如图3所示，装配工装11包括安装座，安装座上设有安装柱11a和位于安装柱11a中部用以容纳中心销103的放置槽11d，安装柱11a下端设有若干固定横向定位轴套4的安装杆11b，定位轴套4上设有安装孔404，本实施例里具体包括均匀设置在安装柱11a下端的三个柱形安装杆11b，定位轴套4的内套401上端面上均匀设有三个与安装杆11b相配合的安装孔404，本领域技术人员也可以根据实际需求设置其他数量和形状的安装杆11b和安装孔404。装配方法还包括以下步骤：将三个安装杆11b伸入三个安装孔404内，通过旋动安装座将横向定位轴套4螺纹连接在中心销103上；安装座上端设有装配头11c，通过外部旋转工装夹紧在装配头11c上，旋动安装座，进而带动定位轴套4旋转并螺纹连接在中心销103上直至定位轴套4拧紧至中心销103与上顶板101的连接端面105处时，停止旋动安装座，将装配工装11从定位轴套4中取出，此时，定位轴套4和上支座1装配完毕并形成了包括定位轴套4和上支座1的组合体。
如图1所示，空气弹簧还包括垂向缓冲件，装配方法还包括以下步骤：将垂向缓冲件平整置于容纳腔底壁302a上。垂向缓冲件为缓冲橡胶堆5，具体包括上板501、下板502和硫化在上板501和下板502之间的橡胶体二503，缓冲橡胶堆5上设有位于下板502上方的中部空腔，将缓冲橡胶堆5的下板502置于容纳腔底壁302a上，并在中部空腔内通过紧固螺栓506将缓冲橡胶堆5固定在容纳腔底壁302a上。
如图1所示，容纳腔腔壁302外侧面201上设有锥面的下定位台304，上支座1下端设有锥面的上定位台106，通过锥面密封可以提高气囊2的密封性能，上定位台106和下定位台304上均设有倒钩，上定位台106上设有倒钩一104，下定位台304上设有倒钩二303，装配方法还包括以下步骤：将气囊2的下子口203均匀置于下定位台304上，并使得下子口203位于倒钩二303的下方。
装配方法还包括以下步骤：在横向定位轴套4的外侧圆周面上均匀涂抹润滑酯；并通过吊装工装将装配好的上支座1和横向定位轴套4的组合体正置，以气囊2的上子口202为组合体装配的内定位基准，以气囊2的外侧面201为组合体装配的外定位基准，将正置的组合体均匀放入容纳腔中；且使得垂向缓冲件即缓冲橡胶堆5串联装配于横向定位轴套4的下方。如图1所示，中心销103伸入容纳腔中并伸入缓冲橡胶堆5的中部空腔内，定位轴套4的外套外周面402b与容纳腔的内壁连接，定位轴套4的下端与缓冲橡胶堆5的上板501连接，本实施例中具体为定位轴套4的外套402下端面与上板501的上端面连接，且外套402下端面和上板501之间硫化有橡胶包胶一601，避免外套402与上板501刚性接触；缓冲橡胶堆5用以气囊2失效时对空气弹簧承受的垂向载荷进行应急缓冲。在横向定位轴套4的外侧圆周面上均匀涂抹润滑酯，具体为在定位轴套4的外套外周面402b上均匀涂抹润滑酯，润滑酯可防止金属结构的外套402直接与金属结构的容纳腔的内壁接触，防止定位轴套4与容纳腔之间刚性接触，防止噪声、异响和磨损；同时，可避免刚性接触时部件不易相对运动的问题，使得定位轴套4的外套402可与容纳腔的内壁相对滑动；另外，外套402和容纳腔内壁之间可通过润滑酯进行密封，使得中心销103、定位轴套4、缓冲橡胶堆5和容纳腔之间形成密闭的气室，防止水和油进入密闭气室内；如图1所示，上板501与容纳腔的内壁之间间隙配合，橡胶体二503与容纳腔的内壁之间的橡胶型面朝向远离容纳腔的内壁一侧内凹形成气室二9，定位轴套4、缓冲橡胶堆5和中心销103之间形成气室一8，气室一8和气室二9共同形成密闭气室，上板501上设有气流孔902，上板501与容纳腔的内壁之间设有气流间隙901，通过气流间隙901和气流孔902将气室一8和气室二9连通。
上支座1上设有与气囊2和密闭气室连通的气流管道10，装配方法还包括以下步骤：将空气弹簧在气密性试验机上接通压缩气体，在内压作用下，气囊2的上子口202和下子口203分别均匀落入上定位台106和下定位台304上的倒钩内侧，上子口202位于倒钩一104的内侧，下子口203位于倒钩二303的内侧，此时气囊2充气完成；同时，气体通过气流管道10流入密闭气室内，并在空气弹簧承载过程中，气室一8和气室二9内的气体相互流动，在气体的流动过程中通过阻尼效应可吸收空气弹簧的冲击动能，进一步保证空气弹簧的横向稳定性，保证空气弹簧的大横垂比功能。
本实施例中空气弹簧的具体装配步骤如下：
第一步：将缓冲橡胶堆5平整放入下支座3的容纳腔内，并通过紧固螺栓506按照标准力矩将缓冲橡胶堆5拧紧固定在容纳腔底壁302a上；
第二步：将气囊2的下子口203均匀落入容纳腔腔壁302外侧的下定位台304上并位于倒钩二303的内侧；
第三步：将上支座1倒置在装配平台上，在定位轴套4的外套外周面402b上均匀涂抹润滑酯；
第四步：将定位轴套4与中心销103通过螺纹连接，并通过装配工装11按照标准力矩将定位轴套4拧紧到中心销103与上顶板101的连接端面105处；
第五步：通过上支座1上方的吊装工装将装配完成后的上支座1和定位轴套4的组合体正置，以气囊2上子口202为内定位基准、气囊2的外侧面201为外定位基准，将正置的上支座1和定位轴套4的组合体均匀放入容纳腔内；
第六步：此时定位轴套4的外套外周面402b与容纳腔的内壁滑动连接且密封，外套402的下端面与缓冲橡胶堆5的上板501连接，缓冲橡胶堆5的上板501与容纳腔的内壁间隙配合连接，并通过定位轴套4外套外周面402b的润滑酯使得中心销103、定位轴套4、缓冲橡胶堆5和容纳腔之间形成密闭气室；
第七步：将空气弹簧在气密性试验机上接通压缩气体，在内压作用下，气囊2的上子口202和下子口203分别均匀落入倒钩一104和倒钩二303的内侧，密闭气室内形成相互连通的气室一8和气室二9；空气弹簧的装配完成。
以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明内容的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种大横垂比空气弹簧的装配方法，所述空气弹簧包括上支座（1）、下支座（3）和气囊（2），其特征在于，所述空气弹簧还包括横向定位件，将横向定位件与气囊（2）并联装配于上支座（1）和下支座（3）之间，通过横向定位件和气囊（2）保证空气弹簧的大横垂比功能。
2.根据权利要求1所述的大横垂比空气弹簧的装配方法，其特征在于，所述上支座（1）包括上顶板（101）和中心销（103），所述下支座（3）包括下底板（301）和容纳中心销（103）的容纳腔，将横向定位件装配于中心销（103）和容纳腔之间，将气囊（2）与横向定位件并联装配于容纳腔外侧。
3.根据权利要求2所述的大横垂比空气弹簧的装配方法，其特征在于，将横向定位件固定装配在中心销（103）上或固定装配在容纳腔腔壁（302）上。
4.根据权利要求3所述的大横垂比空气弹簧的装配方法，其特征在于，所述装配方法包括以下步骤：将上支座（1）倒置在装配平台上，将横向定位件与中心销（103）通过螺纹连接，并用装配工装（11）按照标准力矩将横向定位件拧紧至中心销（103）与上顶板（101）的连接端面（105）处。
5.根据权利要求4所述的大横垂比空气弹簧的装配方法，其特征在于，所述装配方法包括以下步骤：在横向定位件的外侧圆周面上均匀涂抹润滑酯。
6.根据权利要求5所述的大横垂比空气弹簧的装配方法，其特征在于，所述容纳腔腔壁（302）外侧面（201）上设有下定位台（304），所述装配方法还包括以下步骤：将气囊（2）的下子口（203）均匀置于下定位台（304）上。
7.根据权利要求6所述的大横垂比空气弹簧的装配方法，其特征在于，所述空气弹簧包括垂向缓冲件，所述装配方法还包括以下步骤：将垂向缓冲件平整置于容纳腔底壁（302a）上，且使得垂向缓冲件串联装配于横向定位件的下方。
8.根据权利要求7所述的大横垂比空气弹簧的装配方法，其特征在于，所述装配方法还包括以下步骤：通过吊装工装将装配好的上支座（1）和横向定位件的组合体正置，以气囊（2）的上子口（202）为组合体装配的内定位基准，以气囊（2）的外侧面（201）为组合体装配的外定位基准，将正置的组合体均匀放入容纳腔中。
9.根据权利要求8所述的大横垂比空气弹簧的装配方法，其特征在于，所述上支座（1）下端设有上定位台（106），上定位台（106）和下定位台（304）上均设有倒钩，所述装配方法还包括以下步骤：将空气弹簧在气密性试验机上接通压缩气体，在内压作用下，气囊（2）的上子口（202）和下子口（203）分别均匀落入上定位台和下定位台（304）上的倒钩内侧。
10.权利要求4所述的大横垂比空气弹簧的装配方法，其特征在于，所述装配工装（11）包括安装座，安装座上设有安装柱（11a）和位于安装柱（11a）中部用以容纳中心销（103）的放置槽（11d），所述安装柱（11a）下端设有若干固定横向定位件的安装杆（11b），所述横向定位杆上设有安装孔（404），所述装配方法还包括以下步骤：将安装杆（11b）伸入安装孔（404）内，通过旋动安装座将横向定位件螺纹连接在中心销（103）上。
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