CN114352664A - 一种空气弹簧钢丝圈、缠绕盘及具有该钢丝圈的空气弹簧 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气弹簧技术领域，具体涉及一种空气弹簧钢丝圈，所述空气弹簧钢丝圈的截面结构由多个依次紧密排列的钢丝组成，所述截面结构的形状呈六边形，所述六边形的各个内角均为120°，六边形包括不同长度的长边和短边，所述长边上钢丝排布至少由3个钢丝组成，所述短边上钢丝排布至少由2个钢丝组成，所述截面结构靠近空气弹簧钢丝圈中部的一侧为长边。本发明提供一种空气弹簧钢丝圈，结构设计合理，对钢丝搭头可以减少包裹和三角胶填充，周向材料过渡更均匀，避免了因钢丝搭头造成的产品缺陷，能有效提高生产效率和产品合格率，因而能更好地满足实际需求。

Description

一种空气弹簧钢丝圈、缠绕盘及具有该钢丝圈的空气弹簧

技术领域

本发明涉及空气弹簧技术领域，具体涉及一种空气弹簧钢丝圈、缠绕盘及具有该钢丝圈的空气弹簧。

背景技术

空气弹簧是指在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气，利用空气弹性作用的弹簧，空气弹簧作为一种减震性能优良的产品正被广泛运用在轨道车辆及高端汽车减震系统中。空气弹簧的上趾口和下趾口一般都要安装钢丝圈。

现有的空气弹簧钢丝圈大都是多根钢丝缠绕，截面呈方形状，需要对钢丝搭头进行包裹和补充三角胶填充，造成工作效率低，周向材料过渡不均匀，钢丝圈产品在钢丝搭头部分容易露线，钢丝圈强度低，并且空气弹簧钢丝圈呈方形状也不利于后续的装配工作，这样一来就不能很好地满足实际需求。针对上述缺陷，本发明作出了改进。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种空气弹簧钢丝圈，结构设计合理，对钢丝搭头可以减少包裹和三角胶填充，周向材料过渡更均匀，避免了因钢丝搭头造成的产品缺陷，能有效提高生产效率和产品合格率，因而能更好地满足实际需求。

本发明所采用的技术方案是：一种空气弹簧钢丝圈，所述空气弹簧钢丝圈的截面结构由多个依次紧密排列的钢丝组成，所述截面结构的形状呈六边形，所述六边形的各个内角均为120°，六边形包括不同长度的长边和短边，所述长边上钢丝排布至少由3个钢丝组成，所述短边上钢丝排布至少由2个钢丝组成，所述截面结构靠近空气弹簧钢丝圈中部的一侧为长边。

优选的，所述截面结构靠近空气弹簧钢丝圈中部的一排钢丝与所述空气弹簧钢丝圈的中心轴线之间的夹角为0°至5°，优选为0°。

优选的，所述截面结构靠近空气弹簧钢丝圈中部的一排钢丝排布的数量为3-8个。

优选的，所述六边形的形状近似等边三角形，六边形包括三短边和三长边且短边与长边交替排列，三个短边长度相等，三个长边长度相等。

优选的，所述截面结构的短边上钢丝排布由2个钢丝组成，所述截面结构去掉最外层的一排钢丝后呈等边三角形。

优选的，所述截面结构的最内层钢丝排布为 1个钢丝或呈等边三角形排列的3个钢丝或呈等边三角形排列的6个钢丝。

优选的，所述钢丝单根直径为0.5-2mm之间，优选为0.95mm或1.3mm或1.55mm或1.65mm或 1.83mm。

优选的，单根所述钢丝的挂胶厚度为0.2-0.5mm，优选为0.3mm。

一种缠绕如上述技术方案所述一种空气弹簧钢丝圈的缠绕盘，所述缠绕盘为包含5条线段连接组成的类U型轮廓的缠绕盘，所述类U型轮廓的缠绕盘包括两条侧边、以及由第一底边、第二底边和第三底边相互连接而成的底边，所述第一底边的两端分别连接所第二底边和第三底边，第二底边远离所述第一底边的一端连接一条所述侧边，第三底边远离所述第一底边的一端连接一条所述侧边，所述第一底边与第二底边之间的夹角为120°，所述第一底边与第三底边之间的夹角为120°，一条侧边与第一底边之间的夹角为150°，另一条侧边与第二底边之间的夹角为150°。

一种空气弹簧，包括上述技术方案所述的一种空气弹簧钢丝圈，所述空气弹簧的上趾口和下趾口均反包有所述空气弹簧钢丝圈。

综上所述，本发明有益效果为：

1.空气弹簧钢丝圈截面结构由多个依次紧密排列的钢丝组成且截面结构的形状呈六边形，对钢丝搭头可以减少包裹和三角胶填充，周向材料过渡更均匀，避免了因钢丝搭头造成的产品缺陷，能有效提高生产效率和产品合格率，能更好地满足实际需求；

2.钢丝圈装配到空气弹簧的趾口部位，由于钢丝圈与空气弹簧皮囊之间会形成密封面，截面结构靠近空气弹簧钢丝圈中部的一排钢丝与空气弹簧钢丝圈的中心轴线之间的夹角控制在0°至5°，采用上述的角度范围主要便于密封面的导向密封，也更有利于产品的装配和配合，截面结构靠近空气弹簧钢丝圈中部的一排钢丝排布的数量为3-8个，这样形成的密封面宽度合理，能有效地保证密封效果，可避免漏气；

3.空气弹簧钢丝圈截面结构由多个依次紧密排列的钢丝组成且截面结构的形状近似等边三角形，属于特定形状的六边形，等边三角形具有很好的稳定性，有着稳固、坚定、耐压的特点，近似等边三角形不仅稳定性好，能大幅提升钢丝圈产品的结构强度，还能有利于钢丝圈后续的使用装配工作，通过使短边上钢丝排布不少于2个，既能有效保证短边上钢丝的结构稳定性，还能使钢丝圈棱边处保持较大的弧度，将钢丝圈缠绕成上述形状，对搭头不需要进行包裹，可以免掉三角胶填充，材料过度更均匀，避免了因钢丝搭头造成的产品缺陷，能有效提高生产效率和产品合格率，这样就能更好地满足实际需求。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中空气弹簧钢丝圈呈方形状的一种半剖结构示意图；

图2为本发明空气弹簧钢丝圈的一种半剖结构示意图；

图3为本发明空气弹簧钢丝圈的一种立体示意图；

图4为本发明空气弹簧钢丝圈的一种半剖结构立体图;

图5为图2中A处的局部放大图（图中截面结构最内层钢丝排布为 1个钢丝）；

图6为图4中B处的局部放大图；

图7为本发明空气弹簧钢丝圈截面结构为16个钢丝的结构示意图；

图8为本发明空气弹簧钢丝圈截面结构为33个钢丝的结构示意图（图中截面结构最内层钢丝排布为 3个钢丝）；

图9为本发明本发明空气弹簧钢丝圈截面结构为18个钢丝的结构示意图（图中截面结构最内层钢丝排布为 6个钢丝）;

图10为本发明空气弹簧钢丝圈截面结构的边缘部位设置一个钢丝或两个钢丝的一种对比示意图；

图11为本发明用于缠绕空气弹簧钢丝圈的缠绕盘的一种结构示意图；

图12为本发明空气弹簧的一种剖视示意图；

图13为图12中C处的局部放大图；

图14为图12中D处的局部放大图；

图15为图1中E处的局部放大图；

图中标记: 1-截面结构，2-长边，3-短边，4-缠绕盘，5-侧边，6-第一底边，7-第二底边，8-第三底边，9-空气弹簧，10-上趾口，11-下趾口，12-空气弹簧钢丝圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的图1至图15，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

如图1至图15所示，本实施例公开的一种空气弹簧钢丝圈，所述空气弹簧钢丝圈12的截面结构1由多个依次紧密排列的钢丝组成，所述截面结构1的形状呈六边形，所述六边形的各个内角均为120°，六边形包括不同长度的长边2和短边3，所述长边2上钢丝排布至少由3个钢丝组成，所述短边3上钢丝排布至少由2个钢丝组成，所述截面结构1靠近空气弹簧钢丝圈12中部的一侧为长边2。在上述技术方案中，空气弹簧钢丝圈12截面结构1由多个依次紧密排列的钢丝组成且截面结构1的形状呈六边形，钢丝圈采用单根钢丝连续缠绕而成，对钢丝搭头可以减少包裹和三角胶填充，周向材料过渡更均匀，避免了因钢丝搭头造成的产品缺陷，能有效提高生产效率和产品合格率，短边3上钢丝排布至少由2个钢丝组成，通过使短边3上钢丝排布不少于2个，既能有效保证短边3上钢丝的结构稳定性，还能使钢丝圈棱边处保持较大的弧度，可有利于提升产品质量，截面结构1靠近空气弹簧钢丝圈12中部的一侧为长边2且长边2至少由3个钢丝组成，能使钢丝圈与空气弹簧9皮囊之间形成较宽的密封面，由于增加了接触面，故能有效地保证空气弹簧9趾口的密封性能，可避免漏气，由此可知上述的空气弹簧钢丝圈12能更好地满足实际需求。本实施例中空气弹簧钢丝圈12沿轴向两侧对称，即钢丝圈截面结构1中钢丝的排列沿轴向两侧对称，可使钢丝圈整体结构更稳定。

作为优选的一种技术方案，所述截面结构1靠近空气弹簧钢丝圈12中部的一排钢丝与所述空气弹簧钢丝圈12的中心轴线之间的夹角为0°至5°，优选为0°。在本实施例中，钢丝圈装配到空气弹簧9的趾口部位，由于钢丝圈与空气弹簧9皮囊之间会形成密封面，截面结构1靠近空气弹簧钢丝圈12中部的一排钢丝与空气弹簧钢丝圈12的中心轴线之间的夹角控制在0°至5°，采用上述的角度范围主要便于密封面的导向密封，也更有利于产品的装配和配合。具体实施时夹角优选为0°，导向密封效果最佳。

作为优选的一种技术方案，所述截面结构1靠近空气弹簧钢丝圈12中部的一排钢丝排布的数量为3-8个。在本实施例中，截面结构1靠近空气弹簧钢丝圈12中部的一排钢丝排布的数量为3-8个，这样形成的密封面宽度合理，能有效地保证密封效果，可避免漏气。具体实施时为了保证最佳的密封效果，可以将上述一排钢丝排布的数量设置在4个及以上。

作为优选的一种技术方案，所述六边形的形状近似等边三角形，六边形包括三短边3和三长边2且短边3与长边2交替排列，三个短边3长度相等，三个长边2长度相等。在本实施例中，空气弹簧钢丝圈12截面结构1由多个依次紧密排列的钢丝组成且截面结构1的形状近似等边三角形，属于特定形状的六边形，该六边形包括三个长度相同的短边3和三个长度相同的长边2，长边2的长度大于短边3的长度，能很好地使空气弹簧钢丝圈12截面结构1的整体形状近似等边三角形，等边三角形具有很好的稳定性，有着稳固、坚定、耐压的特点，近似等边三角形不仅稳定性好，能大幅提升钢丝圈产品的结构强度，还能有利于钢丝圈后续的使用装配工作，通过使短边3上钢丝排布不少于2个，既能有效保证短边3上钢丝的结构稳定性，还能使钢丝圈棱边处保持较大的弧度，将钢丝圈缠绕成上述形状，对搭头不需要进行包裹，可以免掉三角胶填充，材料过渡更均匀，避免了因钢丝搭头造成的产品缺陷，能有效提高生产效率和产品合格率，这样就能更好地满足实际需求。对比现有的四方形钢丝圈结构，采用近似等边三角形的钢丝圈结构在相同的钢丝条数条件下，密封部分强度能提升20%左右，实际生产过程中，采用上述技术方案生产效率至少能提升15%以上，合格率能提升0.5%以上。上述截面结构1近似等边三角形的空气弹簧钢丝圈12靠近中部的一侧宽（即内侧宽），远离中部的一侧窄（即外侧窄），内侧宽，主要是为了保障空气弹簧9趾口的密封性能，内侧需要增加接触面，外侧窄，主要是便于反包材料过渡，这样就可以取消填充胶的三角胶。本实施例截面结构1的短边3上钢丝排布假设只有1个，即当钢丝圈截面结构1的形状呈等边三角形时角上只排布1个钢丝，这个钢丝只接触2个钢丝，支撑不稳定，胶水粘接也不牢靠，易导致该钢丝变形或慢跑，从而影响产品质量，上述钢丝圈外轮廓棱边处的角度为60度，弧度小，易导致棱边较锋利，影响产品质量。相较而言，采用本发明提供的技术方案，外轮廓短边3上钢丝排布不少于2个，短边3上的钢丝至少接触3个钢丝，支撑更稳定，胶水粘接也更牢靠，此时钢丝圈外轮廓棱边处的角度为120度，弧度大，这样能有利于更好地满足实际需求。实际实施时短边3上钢丝排布的钢丝数量优选为2-6个，能很好地满足不同规格钢丝圈的需求。

作为优选的一种技术方案，所述截面结构1的短边3上钢丝排布由2个钢丝组成，所述截面结构1去掉最外层的一排钢丝后呈等边三角形。在本实施例中，截面结构1的短边3上钢丝排布由2个钢丝组成，既能有效保证短边3上钢丝的结构稳定性，还能使钢丝圈棱边处保持较大的弧度，当截面结构1去掉最外层的一圈排列的钢丝后整体形状就呈等边三角形，由于等边三角形具有很好的稳定性，有着稳固、坚定、耐压的特点，故能最大地提升整个钢丝圈的结构强度，可有利于更好地满足实际需求。

作为优选的一种技术方案，所述截面结构1的最内层钢丝排布为 1个钢丝或呈等边三角形排列的3个钢丝或呈等边三角形排列的6个钢丝。在本实施例中，当钢丝圈截面结构1的最内层钢丝排布为 1个钢丝时，这个钢丝的周围环绕9个钢丝，且这9个钢丝排列的形状呈等边三角形，当钢丝圈截面结构1的最内层钢丝排布为 3个钢丝时，这3个钢丝排列的形状呈等边三角形，当钢丝圈截面结构1的最内层钢丝排布为 6个钢丝时，这6个钢丝排列的形状呈等边三角形，由此可知截面结构1的最内层钢丝排布采用上述的1,3,6个钢丝时均能在形成的等边三角形外侧继续排列钢丝形成新的等边三角形，钢丝排列的层数可根据实际需求进行调整，以更好地满足不同规格钢丝圈的需求。

作为优选的一种技术方案，所述钢丝单根直径为0.5-2mm之间，优选为0.95mm或1.3mm或1.55mm或1.65mm或 1.83mm。在本实施例中，单根钢丝的直径设置在0.5-2mm之间，设计合理，实际实施时常用的规格为0.95mm或1.3mm或1.55mm或1.65mm或 1.83mm，可很好地满足实际需求。具体实施时所使用钢丝为单根钢丝或多根钢丝捻成的钢帘线，可参考现有技术。

作为优选的一种技术方案，单根所述钢丝的挂胶厚度为0.2-0.5mm，优选为0.3mm。在本实施例中，单根钢丝的挂胶厚度为0.2-0.5mm，设计合理，实际实施时优选为0.3mm，既便于挂胶，也能使钢丝之间更好地粘接到一起，进而有利于增加钢丝圈的整体强度。

本实施例还公开一种缠绕如上述技术方案所述一种空气弹簧钢丝圈12的缠绕盘4，所述缠绕盘4为包含5条线段连接组成的类U型轮廓的缠绕盘4，所述类U型轮廓的缠绕盘4包括两条侧边5、以及由第一底边6、第二底边7和第三底边8相互连接而成的底边，所述第一底边6的两端分别连接所第二底边7和第三底边8，第二底边7远离所述第一底边6的一端连接一条所述侧边5，第三底边8远离所述第一底边6的一端连接一条所述侧边5，所述第一底边6与第二底边7之间的夹角为120°，所述第一底边6与第三底边8之间的夹角为120°，一条侧边5与第一底边6之间的夹角为150°，另一条侧边5与第二底边7之间的夹角为150°。在上述技术方案中，缠绕盘4整体结构设计合理，其包括两条侧边5、第一底边6、第二底边7和第三底边8共5条线段，线段之间角度设置合理，能很好地实现本发明中钢丝圈的缠绕。缠绕方法可参考如下方法：钢丝附胶后，在上述类U型轮廓的缠绕盘4上，通过钢丝圈缠绕机的水平方向和竖直方向的双向位移控制，从空气弹簧钢丝圈12靠近中部的一端开始，使钢丝自左向右、自下而上的层序依次堆叠缠绕。本发明提供的上述方法，可以在传统的缠绕机上配置上述结构的缠绕盘一次缠绕而成； 采用单根钢丝即可一次缠绕本发明的钢丝圈，制造工艺简单，再使用螺旋缠绕布进行包扎。具体实施时缠绕方法和缠绕路径可根据实际工况进行调整，在此不做进一步说明。

本实施例还公开一种空气弹簧9，包括上述技术方案所述的一种空气弹簧钢丝圈12，所述空气弹簧9的上趾口10和下趾口11均反包有所述空气弹簧钢丝圈12。在上述技术方案中，钢丝圈通过反包工艺装配到空气弹簧9的上趾口10部位和下趾口11部位，反包固定住钢丝圈后再进行硫化，采用本发明的钢丝圈不仅结构强度高，密封支撑性能好，可有利于提升产品质量，还能便于反包装配，因而能更好的满足实际需求。所述的空气弹簧9可参考现有技术，在此不做进一步说明。

本实施例中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，在此不做进一步说明。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种空气弹簧钢丝圈，其特征在于：所述空气弹簧钢丝圈的截面结构由多个依次紧密排列的钢丝组成，所述截面结构的形状呈六边形，所述六边形的各个内角均为120°，六边形包括不同长度的长边和短边，所述长边上钢丝排布至少由3个钢丝组成，所述短边上钢丝排布至少由2个钢丝组成，所述截面结构靠近空气弹簧钢丝圈中部的一侧为长边。

2.根据权利要求1所述的一种空气弹簧钢丝圈，其特征在于：所述截面结构靠近空气弹簧钢丝圈中部的一排钢丝与所述空气弹簧钢丝圈的中心轴线之间的夹角为0°至5°，优选为0°。

3.根据权利要求2所述的一种空气弹簧钢丝圈，其特征在于：所述截面结构靠近空气弹簧钢丝圈中部的一排钢丝排布的数量为3-8个。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种空气弹簧钢丝圈，其特征在于：所述六边形的形状近似等边三角形，六边形包括三短边和三长边且短边与长边交替排列，三个短边长度相等，三个长边长度相等。

5.根据权利要求4所述的一种空气弹簧钢丝圈，其特征在于：所述截面结构的短边上钢丝排布由2个钢丝组成，所述截面结构去掉最外层的一排钢丝后呈等边三角形。

6.根据权利要求5所述的一种空气弹簧钢丝圈，其特征在于：所述截面结构的最内层钢丝排布为 1个钢丝或呈等边三角形排列的3个钢丝或呈等边三角形排列的6个钢丝。

7.根据权利要求1所述的一种空气弹簧钢丝圈，其特征在于：所述钢丝单根直径为0.5-2mm之间，优选为0.95mm或1.3mm或1.55mm或1.65mm或 1.83mm。

8.根据权利要求7所述的一种空气弹簧钢丝圈，其特征在于：单根所述钢丝的挂胶厚度为0.2-0.5mm，优选为0.3mm。

9.一种缠绕如权利权利要求1所述一种空气弹簧钢丝圈的缠绕盘，其特征在于：所述缠绕盘为包含5条线段连接组成的类U型轮廓的缠绕盘，所述类U型轮廓的缠绕盘包括两条侧边、以及由第一底边、第二底边和第三底边相互连接而成的底边，所述第一底边的两端分别连接所第二底边和第三底边，第二底边远离所述第一底边的一端连接一条所述侧边，第三底边远离所述第一底边的一端连接一条所述侧边，所述第一底边与第二底边之间的夹角为120°，所述第一底边与第三底边之间的夹角为120°，一条侧边与第一底边之间的夹角为150°，另一条侧边与第二底边之间的夹角为150°。

10.一种空气弹簧，包括权利要求1所述的一种空气弹簧钢丝圈，其特征在于：所述空气弹簧的上趾口和下趾口均反包有所述空气弹簧钢丝圈。

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