CN115160670A - 轴箱簧、轴箱簧制备装置、轴箱簧制备方法和轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供提供了一种轴箱簧、轴箱簧制备装置、轴箱簧制备方法和轨道车辆，轴箱簧包括橡胶环，橡胶环按质量份数包括以下组分：橡胶70份；高苯乙烯30份；炭黑20至50份；高岭土5至15份；氧化石墨烯5至15份；硅烷偶联剂1至3份；矿物油1至5份；防老剂5至10份；活化剂和硫化剂3至10份。该轴箱簧、轴箱簧制备装置、轴箱簧制备方法和轨道车辆通过调整橡胶环41的组成的质量份数，能够确保轴箱簧的纵横刚度达到9kN/mm，纵横变形位移4mm～5mm，垂向刚度满足需求。

Description

轴箱簧、轴箱簧制备装置、轴箱簧制备方法和轨道车辆

技术领域

本申请涉及轨道车辆技术领域，具体涉及一种轴箱簧、轴箱簧制备装置、轴箱簧制备方法和轨道车辆。

背景技术

轨道车辆，例如动车组，通常会应用转向架中的轴箱簧来进行轴向定位。

采用导柱式定位的转向架，每个轴箱设置轴箱定位橡胶簧，通常是采用金属和橡胶材质硫化而成的金属橡胶件。定位橡胶簧提供垂向、纵横向刚度，纵向传递牵引及制动力，横向抑制构架和轮对的横向运动，同时承担了缓冲垫的支撑、减振隔音、绝缘功能，相当于集成两种件为一体：转臂定位节点和缓冲垫。

轴箱簧在转向架中的作用十分重要，且因为承受较大载荷，因此，轴箱簧自身的刚度和耐久度应能满足车辆要求，尤其是大轴重轨道车辆对轴箱簧的刚度和耐久度提出了更高要求。

目前的轴箱簧中的橡胶环的刚度和绝缘很难同时满足要求，这降低了转向架的可靠性。

发明内容

为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种轴箱簧、轴箱簧制备装置、轴箱簧制备方法和轨道车辆。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种轴箱簧，包括橡胶环，所述橡胶环按质量份数包括以下组分：橡胶70份；高苯乙烯30份；炭黑20至50份；高岭土5至15份；氧化石墨烯5至15份；硅烷偶联剂1至3份；矿物油1至5份；防老剂5至10份；活化剂和硫化剂3至10份。

采用本申请实施例中提供的组分的轴箱簧，使得轴箱簧的刚度和绝缘性可以满足使用要求。

上述技术方案中，所述炭黑的质量份数为40份；和/或所述氧化石墨烯的质量份数为5份。

上述技术方案中，所述的轴箱簧还包括：外圈，嵌设于所述橡胶环的上部，且所述橡胶环的内径小于所述外圈的内径；支撑环，嵌设于所述橡胶环的底部；其中，所述外圈和所述支撑环的材质均为金属。

上述技术方案中，所述外圈包括：第一承载面，适于承载一系悬挂弹簧，所述外圈的截面呈阶梯型，所述外圈的上层阶梯面形成所述第一承载面；第二承载面，位于所述第一承载面的下方，所述外圈的下层阶梯面和所述橡胶环的上表面共同形成所述第二承载面。

上述技术方案中，轴箱簧还包括：锥套，整体呈环状，设置于所述第二承载面；所述锥套具有倾斜设置的内侧表面，适于支撑转向架的定位导柱。

上述技术方案中，所述橡胶环的底部设有环形的定位凹槽，所述定位凹槽适于所述轴箱簧与轴箱的匹配定位；所述支撑环嵌设在所述定位凹槽的侧壁的底部；所述支撑环包括第一支撑环和第二支撑环，所述第一支撑环嵌设在所述定位凹槽的外侧壁的底部，所述第二支撑环嵌设在所述定位凹槽的内侧壁的底部。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种轴箱簧制备装置，包括：真空罩；注射活塞，部分地伸入所述真空罩内且与所述真空罩滑动密封连接；模具，设置在所述真空罩的内部且位于所述注射活塞的下方，所述模具设有模具腔和注射孔，所述注射孔从所述模具的顶部连通所述模具腔，所述注射活塞适于通过所述注射通道向所述模具腔注射胶料，以制备出任一项所述的轴箱簧。

通过采用上述的轴箱簧制备装置，可以保证轴箱簧制备的硫化时间和温度满足工艺要求，提高了轴箱簧的可靠性。

上述技术方案中，所述模具包括：底座，设于所述真空罩内；压盖，设于所述底座上，所述压盖内设有竖向设置的注射孔，所述注射孔对应所述注射活塞设置；其中，所述模具腔设于所述压盖和所述底座之间。

上述技术方案中，所述模具腔包括：上型腔，设于所述压盖内；下型腔，设于所述底座内，所述下型腔设有环状凸起，所述环状凸起将所述下型腔分隔为第一下型腔和第二下型腔，所述下型腔与所述上型腔扣合形成所述模具腔；其中，所述上型腔内适于设置外圈和锥套，所述外圈与所述环状凸起抵接，所述锥套与所述底座的顶面抵接，所述第一下型腔适于设置第一支撑环，所述第二下型腔适于设置第二支撑环，所述外圈、所述锥套、所述第一支撑环和所述第二支撑环围合出橡胶环浇注腔。

上述技术方案中，所述的轴箱簧制备装置还包括：热压机，包括上加热板和下加热板；基座，设于所述真空罩的底部；其中，所述上加热板位于所述注射活塞的上方，所述基座置于所述下加热板上。

上述技术方案中，所述真空罩的内壁上贴合有加热套。

上述技术方案中，所述真空罩的内侧壁上从上到下设有多个温度传感器。

上述技术方案中，所述真空罩的侧壁上设置有抽真空孔。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种轴箱簧制备方法，包括：将模具置于真空罩内，并在所述模具顶部放置胶料；对所述真空罩抽取真空至预设压力，并将所述真空罩的内部加热至预设温度；控制注射活塞以预设注射压力将所述胶料挤压至所述模具的模具腔内；在预设硫化时间内，保持所述真空罩内的温度为预设硫化温度，以及保持所述注射活塞的挤压压力为预设硫化压力，使胶料硫化成型；所述胶料按质量份数包括以下组分：橡胶70份；高苯乙烯30份；炭黑20至50份；高岭土5至15份；氧化石墨烯5至15份；硅烷偶联剂1至3份；矿物油1至5份；防老剂5至10份；活化剂和硫化剂3至10份。

采用本申请实施例中提供的轴箱簧制备方法，保证了轴箱簧的制备。

上述技术方案中，所述预设压力为-0.06MPa-0.064MPa，所述预设温度为150℃-200℃。

上述技术方案中，注射所述胶料的预设注射压力为8MPa-12MPa。

上述技术方案中，所述预设硫化温度为150℃-180℃，所述预设硫化压力为10MPa-15MPa，所述预设硫化时间30min-60min。

上述技术方案中，所述将模具置于真空罩内之前，所述的轴箱簧制备方法还包括：将外圈、锥套、第一支撑环和第二支撑环分别置于所述模具腔内。

根据本申请实施例的第四个方面，提供了一种轨道车辆，包括：转向架，包括如任一项所述的轴箱簧；或任一项所述的轴箱簧制备装置制备出的轴箱簧；或任一项所述的轴箱簧制备方法制备出的轴箱簧。

采用本申请实施例中提供的轨道车辆，由于轨道车辆采用上述的轴箱簧，使得轨道车辆具备了轴箱簧的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请一实施例提供的轴箱簧的不同份数的炭黑填充的体积电阻率对数和硬度变化曲线图；

图2为本申请一实施例提供的轴箱簧的不同份数的氧化石墨烯补强的体积电阻率和硬度变化曲线图；

图3为本申请一实施例提供的轴箱簧的并用5份氧化石墨烯天然橡胶的硫化曲线；

图4为本申请一实施例提供的轴箱簧制备装置的纵向剖视结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的轴箱簧制备装置制备出的轴箱簧的纵向剖视结构示意图；

图6为本申请另一实施例提供的轴箱簧制备装置的示意图；

图7为本申请另一实施例提供的轴箱簧制备装置的带加热套和不带加热套的升温速率对比图；

图8为本申请一实施例提供的轴箱簧制备方法的流程图。

附图标记说明：

1、真空罩；2、注射活塞；3、密封圈；41、橡胶环；42、外圈；421、第一承载面；423、第二承载面；43、锥套；44、第一支撑环；45、第二支撑环；51、底座；511、环状凸起；52、压盖；521、注射孔；53、模具腔；6、基座；7、上加热板；8、下加热板板；9、温度传感器。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

申请概述

采用导柱式定位的转向架，每轴箱设置2组轴箱弹簧，轴箱弹簧下设置轴箱定位橡胶簧，即为轴箱簧，轴箱簧通常是采用金属和橡胶材质硫化而成的金属橡胶件。轴箱簧应提供较大的垂向刚度，针对每个轴箱定位橡胶簧垂向受力情况：

(1)空车载荷AW0：(26.251-1.712*2)*9.8/8＝28kN，对应工作高度48mm；

(2)重车下载荷AW3：28+17.5*9.8/8＝49kN，此时重车下相对空车时下降量较小；

(3)垂向最大载荷：(23*2-1.712*2)*9.8/8＝52kN。

(4)纵横向刚度暂定9kN/mm，但根据车辆运行受力情况，纵横向刚度值不同，纵向大于横向刚度，需结合动力学分析选取。

可见，该定位橡胶簧在转向架中的作用十分重要，且因为承受较大载荷，因此，定位橡胶簧自身的刚度和耐久度应能满足车辆要求，尤其是大轴重轨道车辆对定位橡胶簧的刚度和耐久度提出了更高要求。

车辆的转向架在工作时，当受到的载荷较大，要求用于轴向定位的轴箱簧的静刚度指标要大，这就要求轴箱簧的橡胶环采用的天然橡胶材料必须为高硬度高模量，其中，橡胶邵尔硬度要求85±5度，100％定伸要求不小于5.5MPa，同时，根据铁路客车的电气化化要求，为了避免渗流电流对铁轨、轮对、车轮转臂、车轴等产生电腐蚀作用，要求轴箱簧必须满足电绝缘的要求，这就要求天然橡胶的体积电阻率必须大于107Ω·cm。因此，硬度高和高电绝缘在橡胶材料中是一个矛盾的关系。

另外，轴箱簧在现有的制备方法中，硫化步骤的时间长，且硫化过程没有专门确保橡胶衬套硫化程度统一的程序或设备，容易使成品内部产生较大内应力，难以保证成品质量。

示例性轴箱簧

一种轴箱簧，包括橡胶环41，橡胶环41按质量份数包括以下组分：橡胶70份；高苯乙烯30份；炭黑20至50份；高岭土5至15份；氧化石墨烯5至15份；硅烷偶联剂1至3份；矿物油1至5份；防老剂5至10份；活化剂和硫化剂3至10份。

上述的橡胶采用天然橡胶，天然橡胶简称NR。橡胶环41中的炭黑的份数需要满足在硬度和电绝缘性之间能够达到一个平衡。炭黑是天然橡胶中的补强填充剂，橡胶材料的硬度随着炭黑用量的增加而增大。但是，炭黑一般都会使橡胶材料的电绝缘性降低，特别是高结构、比表面积大的炭黑，用量较大时很容易形成导电的通道，使橡胶材料电绝缘性明显下降，因此，在制备该橡胶环41时，需要控制胶料配方中炭黑的用量。图1为本申请一实施例提供的轴箱簧的不同份数的炭黑填充的体积电阻率对数和硬度变化曲线图，从图1中可以看出，采用炭黑为N220炭黑，填充0至110份中的不同份数的炭黑，对自然橡胶的硬度和体积电阻率对数LogRv的影响是不同的。N220炭黑为导电性填料，从图1可知，随着N220炭黑用量的增加，橡胶材料依次经历非导电区导1、导电渗流区2和导电饱和区3。橡胶材料体系中的N220炭黑用量增加到某一临界含量时，体系的体积电阻率急剧降低。体积电阻率-炭黑含量曲线上出现一个狭窄的突变区域，在此区域内炭黑用量的任何细微变化都会使电阻率发生显著变化，使得橡胶材料从电绝缘性材料变成了导电材料。当炭黑用量达到一定值时，橡胶材料的电阻率发生突变，此临界炭黑含量称为渗滤阈值。从图1可看出，N220炭黑填充天然橡胶渗滤阈值为40份，对应的橡胶硬度为57度。当炭黑用量超过40份后，橡胶材料的体积电阻率就出现2个数量级的下降。因此要保证橡胶环41的电绝缘性，必须控制N220炭黑填充用量在40份以内。从图1还可看出，橡胶环41的硫化胶硬度随着炭黑用量的增加几乎呈线性提高，但当N220炭黑用量达到90份后，再增加炭黑用量对提高橡胶硬度几乎没有影响，橡胶硬度维持在87度左右。

因此，炭黑的质量份数为40份，和/或氧化石墨烯的质量份数为5份，是一种最优的方案。

另外，采用氧化石墨烯可以提高硬度，同时能够保证橡胶环41的电绝缘。氧化石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，其厚度仅为一个碳原子层的厚度，约0.34nm，是目前发现的最薄的二维材料，是目前已知物质中硬度最高、强度最高的材料，其中，杨氏模量超过1000GPa，断裂强度比最好的钢材还要高200倍，具有超强的增硬功能。同时，氧化石墨烯封端后，其体积电阻率1018至1020Ω·cm，比天然橡胶大了3～5个数量级。采用N220炭黑补强，并用不同份数的氧化石墨烯对天然橡胶的硬度和体积电阻率影响，如图2所示，图2为本申请一实施例提供的轴箱簧的不同份数的氧化石墨烯补强的体积电阻率和硬度变化曲线图，不同份数的氧化石墨烯的物理机械性能和体积电阻率如表1所示。

表1不同份数氧化石墨烯的NR的力学性能和电绝缘性能

可知，随着氧化石墨烯用量的增加，橡胶材料的体积电阻率逐渐增加，并且都超过1010Ω.cm；NR硬度随着氧化石墨烯用量的增加而近乎线性增加，大约每增加1份氧化石墨烯增加2度。同时采用氧化石墨烯的NR的强度、100％定伸应力和回弹性都较好。

图3为本申请一实施例提供的轴箱簧的并用5份氧化石墨烯天然橡胶的硫化曲线，从图3可以看出，硫化曲线后期平坦，说明氧化石墨烯对NR的硫化特性不会产生影响。

更进一步地，轴箱簧还包括：外圈42和支撑环，外圈42嵌设于橡胶环41的上部，且橡胶环41的内径小于外圈42的内径，支撑环嵌设于橡胶环41的底部，其中，外圈42和支撑环的材质均为金属。

更进一步地，外圈42包括：第一承载面421和第二承载面423，第一承载面421适于承载一系悬挂弹簧，外圈42的截面呈阶梯型，外圈42的上层阶梯面形成第一承载面421；第二承载面423位于第一承载面421的下方，外圈42的下层阶梯面和橡胶环41的上表面共同形成第二承载面423。

进一步地，轴箱簧还包括：锥套43，锥套43整体呈环状，设置于第二承载面423，锥套43具有倾斜设置的内侧表面，适于支撑转向架的定位导柱。

进一步地，橡胶环41的底部设有环形的定位凹槽，定位凹槽适于轴箱簧与轴箱的匹配定位；支撑环嵌设在定位凹槽的侧壁的底部，支撑环包括第一支撑环44和第二支撑环45，第一支撑环44嵌设在定位凹槽的外侧壁的底部，第二支撑环45嵌设在定位凹槽的内侧壁的底部。

更进一步地，轴箱簧还包括：外圈43、锥套43、第一支撑环44和第二支撑环45，外圈43与橡胶环41连接，锥套43与橡胶环41和外圈43连接，第一支撑环44设于橡胶环41内，第二支撑环45，设于橡胶环41内，第二支撑环45与第一支撑环44对称设置。

上述的外圈43、锥套43、第一支撑环44和第二支撑环45均为金属件，材质优选为40Cr钢。轴箱簧由上部的外圈43、中间的橡胶环41、下部的第一支撑和第二支撑环45组成一个整体件，能确保轴箱簧的纵横刚度达到9kN/mm，纵横变形位移4至5mm。

示例性轴箱簧制备装置

图4为本申请一实施例提供的轴箱簧制备装置的纵向剖视结构示意图，图5为利用该轴箱簧制备装置制备出的轴箱簧的纵向剖视结构示意图，结合图4和图5所示，该轴箱簧制备装置，包括：真空罩1、注射活塞2和模具，注射活塞2部分地伸入真空罩1内且与真空罩1滑动密封连接，模具设有模具腔53，注射活塞2适于向模具腔53注射胶料，以制备出上述的轴箱簧。其中，模具设置在真空罩1的内部且位于注射活塞2的下方，模具设有模具腔53和注射孔521，注射孔521从模具的顶部连通模具腔53，注射活塞2适于通过注射通道向模具腔53注射胶料，以制备出任一项的轴箱簧。

上述的真空罩1的侧壁上设有抽真空管道，以对真空罩1内抽真空，可以通过外部的抽真空设备连接抽真空管道。注射活塞2与真空罩1滑动连接，且可以通过密封圈3实现动密封。轴箱簧制备装置通过采用真空成型，将模具置于真空罩1内，可以确保产品内部胶料无气泡等缺陷。

进一步地，模具包括：底座51和压盖52，底座51设于真空罩1内，压盖52设于底座51上，压盖52内设有竖向设置的注射孔521，注射孔521对应注射活塞2设置，其中，模具腔53设于压盖52和底座51之间。

上述的底座51可置于真空罩1的底部。通过注射活塞2挤压橡胶，橡胶从模具的注射孔521挤入模具腔53内，在热和压力下，橡胶部分硫化成型。

更进一步地，模具腔53包括：上型腔和下型腔，上型腔设于压盖52内，下型腔设于底座51内，下型腔设有环状凸起511，环状凸起511将下型腔分隔为第一下型腔和第二下型腔，下型腔与上型腔扣合形成模具腔53。其中，上型腔内适于设置外圈43和锥套43，外圈43与环状凸起511抵接，锥套43与底座51的顶面抵接，第一下型腔适于设置第一支撑环44，第二下型腔适于设置第二支撑环45，外圈43、锥套43、第一支撑环44和第二支撑环45围合出橡胶环41浇注腔。

上述的环状凸起511的顶部设有凹口，外圈43的底端部分地插入凹口，以实现外圈43的定位。锥套43设于压盖52的孔内，且锥套43与外圈43搭接。环状凸起511将下型腔分隔成两部分，外部的腔体为第一下型腔，内部的腔体为第二下型腔，第一支撑环44设于第一下型腔，且第一支撑环44与环状凸起511的外表面抵接，第二支撑环45设于第二下型腔，且第二支撑环45与环状凸起511的外表面抵接。内在成型加工前，把外圈43、第一支撑环44和第二支撑管放置在对应的位置，然后将模具整体放置在真空罩1内，注射活塞2和磨具之间放置固态的橡胶，加工时，注射活塞2挤压橡胶，橡胶从模具的注射孔521挤入模具腔53内，在热和压力下，与橡胶与外圈43、锥套43热沾固定橡胶部分硫化成型。

真空罩1的侧壁上设置有抽真空孔，用于借助真空泵将真空罩1内抽真空。

进一步地，如图6所示，轴箱簧制备装置还包括：热压机，热压机包括上加热板7和下加热板8，基座6设于真空罩1的底部，其中，上加热板7位于注射活塞2的上方，基座6置于下加热板8上。

将由基座6、真空罩1和注射活塞2组成的结构放置在热压机的下加热板8上，下加热板8从下向上提供热源和压力。上加热板7压在注射活塞2上，提供压力和热源，可以上加热板7固定、下加热板8移动，也可以反过来。

更进一步地，真空罩1的内壁上贴合有加热套，其中，加热套可以包括设置在热电阻、环形片，通过将加热套贴在真空罩1的内壁，保证上下不同部位的胶料基本上同时硫化，可以有效降低轴箱簧的橡胶环41的内部应力，保证了成型产品的质量。

由于轴箱簧的模具高460毫米，热量由压板传递到模具的各个部位，这样就不可避免在轴箱簧的成型过程中形成很大的温度梯度，且升温速率非常慢。为此进行了模具温度测试，图7为本申请另一实施例提供的轴箱簧制备装置的带加热套和不带加热套的升温速率对比图，温度测试结果如图7所示，经对比分析，无加热装置时，模具升温至160℃约需要2小时，且模具的上下与中部存在10℃的温度梯度，其原因是，靠近热源的部位温度高，远离热源的部位温度低，这就导致靠近热源的橡胶首先进行硫化交联反应，远离热源的橡胶后进行硫化反应，结果就造成了轴箱簧的内部的橡胶硫化速度、硫化程度等存在差异，使内部产生较大内应力。

真空罩1的内侧壁上从上到下设有多个温度传感器9，用于从多个位置监测真空罩1内的温度，便于对真空罩1内的温度进行更准确、更灵活的监控。

通过采用加热套辅助加温，模具升温至160℃约需要30分钟。大大提高了升温速度，同时，通过各个温度传感器9检测温度，根据对应的温度传感器9检测的温度调节加热套和/或上加热板7、下加热板8的加热温度，当各个温度传感器9的温度均匀，可以保证上、下不同部位的胶料基本上同时硫化，可以有效降低轴向定位弹簧橡胶内部应力，保证成型产品质量。

示例性轴箱簧制备方法

图8为本申请一实施例提供的轴箱簧制备方法的流程图，如图8所示，一种轴箱簧制备方法，包括：

步骤S101：将模具置于真空罩1内，并在模具顶部放置胶料；

步骤S103：对真空罩1抽取真空至预设压力，并将真空罩1的内部加热至预设温度；

步骤S105：控制注射活塞2以预设注射压力将胶料挤压至模具的模具腔53内；

步骤S107：在预设硫化时间内，保持真空罩1内的温度为预设硫化温度，以及保持注射活塞2的挤压压力为预设硫化压力，硫化胶料并成型。

胶料按质量份数包括以下组分：

橡胶70份；

高苯乙烯30份；

炭黑20至50份；

高岭土5至15份；

氧化石墨烯5至15份；

硅烷偶联剂1至3份；

矿物油1至5份；

防老剂5至10份；

活化剂和硫化剂3至10份

上述步骤中，通过将模具置于真空罩1内，可通过真空泵对真空罩1抽取真空，可以保证模具在真空的环境下制备轴箱簧，提高了轴箱簧的产品质量。

进一步地，真空罩1内的预设压力为-0.06MPa，预设温度为160℃。注射胶料的预设注射压力为10MPa，注射时间1min。预设硫化温度为150℃。预设硫化压力为15MPa。硫化时间40min。通过上述工艺方法成型后，轴箱簧的的纵横刚度达到9kN/mm，纵横变形位移4～5mm。应对理解的是，本实施例中的压力、温度等参数均为优选方案，其他实施例也可以适应调整，如预设压力可以为-0.05MPa、-0.04MPa，预设温度可以为150℃、170℃、180℃，预设注射压力可以为8MPa、11MPa、12MPa，注射时间可以为1.5min，预设硫化温度可以为160℃、170℃、180℃，预设硫化压力可以为10MPa、12MPa、13MPa、14MPa，硫化时间可以为30min、35min、45min。

进一步地，将模具置于真空罩1内之前，轴箱簧制备方法还包括：将外圈43、锥套43、第一支撑环44和第二支撑环45分别置于所述模具腔53内，使得轴箱簧可以一体制成。

示例性轨道车辆

该轨道车辆包括转向架，转向架包括轴箱簧。

上述的轨道车辆，由于轨道车辆的采用上述的轴箱簧，可以提高轨道车辆的使用寿命和可靠性。

本申请具有以下优点：

1、通过调整橡胶环41的组成的质量份数，能够确保轴箱簧的纵横刚度达到9kN/mm，纵横变形位移4mm～5mm，垂向刚度满足需求。

2、轴箱簧成为一体件，进一步提高了可靠性。

3、通过采用加热套辅助加温，提高了升温速度，可以有效降低轴箱弹的＝内部应力，保证了成型产品的质量。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种轴箱簧，包括橡胶环(41)，其特征在于，所述橡胶环(41)按质量份数包括以下组分：

橡胶70份；

高苯乙烯30份；

炭黑20至50份；

高岭土5至15份；

氧化石墨烯5至15份；

硅烷偶联剂1至3份；

矿物油1至5份；

防老剂5至10份；

活化剂和硫化剂3至10份。

2.根据权利要求1所述的轴箱簧，其特征在于，所述炭黑的质量份数为40份；和/或所述氧化石墨烯的质量份数为5份。

3.根据权利要求1或2所述的轴箱簧，其特征在于，还包括：

外圈(42)，嵌设于所述橡胶环(41)的上部，且所述橡胶环(41)的内径小于所述外圈(42)的内径；

支撑环，嵌设于所述橡胶环(41)的底部；

其中，所述外圈(42)和所述支撑环的材质均为金属。

4.根据权利要求3所述的轴箱簧，其特征在于，所述外圈(42)包括：

第一承载面(421)，适于承载一系悬挂弹簧，所述外圈(42)的截面呈阶梯型，所述外圈(42)的上层阶梯面形成所述第一承载面(421)；

第二承载面(423)，位于所述第一承载面(421)的下方，所述外圈(42)的下层阶梯面和所述橡胶环(41)的上表面共同形成所述第二承载面(423)。

5.根据权利要求4所述的轴箱簧，其特征在于，还包括：

锥套(43)，整体呈环状，设置于所述第二承载面(423)；所述锥套(43)具有倾斜设置的内侧表面，适于支撑转向架的定位导柱。

6.根据权利要求3所述的轴箱簧，其特征在于，所述橡胶环(41)的底部设有环形的定位凹槽，所述定位凹槽适于所述轴箱簧与轴箱的匹配定位；

所述支撑环嵌设在所述定位凹槽的侧壁的底部；所述支撑环包括第一支撑环(44)和第二支撑环(45)，所述第一支撑环(44)嵌设在所述定位凹槽的外侧壁的底部，所述第二支撑环(45)嵌设在所述定位凹槽的内侧壁的底部。

7.一种轴箱簧制备装置，其特征在于，包括：

真空罩(1)；

注射活塞(2)，部分地伸入所述真空罩(1)内且与所述真空罩(41)滑动密封连接；

模具，设置在所述真空罩(1)的内部且位于所述注射活塞(2)的下方，所述模具设有模具腔(53)和注射孔(521)，所述注射孔(521)从所述模具的顶部连通所述模具腔(53)，所述注射活塞(2)适于通过所述注射通道向所述模具腔(53)注射胶料，以制备出如权利要求1至6中任一项所述的轴箱簧。

8.根据权利要求7所述的轴箱簧制备装置，其特征在于，所述模具包括：

底座(51)，设于所述真空罩(1)内；

压盖(52)，设于所述底座(51)上，所述压盖(52)内设有竖向设置的所述注射孔(521)，所述注射孔(521)对应所述注射活塞(2)设置；

其中，所述模具腔(53)设于所述压盖(52)和所述底座(51)之间。

9.根据权利要求7所述的轴箱簧制备装置，其特征在于，所述模具腔(53)包括：

上型腔，设于所述压盖(52)内；

下型腔，设于所述底座(51)内，所述下型腔设有环状凸起(511)，所述环状凸起(511)起将所述下型腔分隔为第一下型腔和第二下型腔，所述下型腔与所述上型腔扣合形成所述模具腔(53)；

其中，所述上型腔内适于设置外圈(42)和锥套(43)，所述外圈(42)与所述环状凸起(511)抵接，所述锥套(43)与所述底座(51)的顶面抵接，所述第一下型腔适于设置第一支撑环(44)，所述第二下型腔适于设置第二支撑环(45)，所述外圈(42)、所述锥套(43)、所述第一支撑环(44)和所述第二支撑环(45)围合出橡胶环浇注腔。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的轴箱簧制备装置，其特征在于，还包括：

热压机，包括上加热板(7)和下加热板(8)；

基座(6)，设于所述真空罩(1)的底部；

其中，所述上加热板(7)位于所述注射活塞(2)的上方，所述基座(6)置于所述下加热板(8)上。

11.根据权利要求10所述的轴箱簧制备装置，其特征在于，所述真空罩(1)的内壁上贴合有加热套。

12.根据权利要求10所述的轴箱簧制备装置，其特征在于，所述真空罩(1)的内侧壁上从上到下设有多个温度传感器(9)。

13.根据权利要求10所述的轴箱簧制备装置，其特征在于，所述真空罩(1)的侧壁上设置有抽真空孔。

14.一种轴箱簧制备方法，其特征在于，包括：

将模具置于真空罩(1)内，并在所述模具顶部放置胶料；

对所述真空罩(1)抽取真空至预设压力，并将所述真空罩(1)的内部加热至预设温度；

控制注射活塞(2)以预设注射压力将所述胶料挤压至所述模具的模具腔(53)内；

在预设硫化时间内，保持所述真空罩(1)内的温度为预设硫化温度，以及保持所述注射活塞(2)的挤压压力为预设硫化压力，使胶料硫化成型；

所述胶料按质量份数包括以下组分：

橡胶70份；

高苯乙烯30份；

炭黑20至50份；

高岭土5至15份；

氧化石墨烯5至15份；

硅烷偶联剂1至3份；

矿物油1至5份；

防老剂5至10份；

活化剂和硫化剂3至10份。

15.根据权利要求14所述的轴箱簧制备方法，其特征在于，所述预设压力为-0.06MPa～-0.04MPa，所述预设温度为150℃-200℃。

16.根据权利要求14所述的轴箱簧制备方法，其特征在于，注射所述胶料的预设注射压力为8MPa-12MPa。

17.根据权利要求14所述的轴箱簧制备方法，其特征在于，所述预设硫化温度为150℃-180℃，所述预设硫化压力为10MPa-15MPa，所述预设硫化时间为30min-45min。

18.根据权利要求14所述的轴箱簧制备方法，其特征在于，所述将模具置于真空罩(1)内之前，还包括：

将外圈(42)、锥套(43)、第一支撑环(44)和第二支撑环(45)分别置于所述模具腔(53)内。

19.一种轨道车辆，其特征在于，包括转向架，所述转向架包括：

如权利要求1至6中任一项所述的轴箱簧；或

如权利要求7至13中任一项所述的轴箱簧制备装置制备出的轴箱簧；或

如权利要求14至18中任一项所述的轴箱簧制备方法制备出的轴箱簧。

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