CN117400982A - 一种拉杆式横向止挡装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆减振技术领域，涉及一种拉杆式横向止挡装置。该装置包括止挡体、止挡拉杆、拉杆节点及限位板；止挡体包括基座及硫化粘接于基座上的橡胶体，橡胶体一端凸出基座外并朝第一主体方向延伸；止挡拉杆连接端连接于基座上；拉杆节点纵向设置且其两端连接于第二主体上，止挡拉杆转动端转动连接于拉杆节点中部，止挡拉杆轴向与拉杆节点轴向相互垂直；限位板连接于第一主体上并朝止挡拉杆方向延伸，限位板位于止挡拉杆连接端下方以承托止挡拉杆连接端；第一主体为车体，第二主体为转向架；或第一主体为转向架，第二主体为车体。本发明能够消除传统横向止挡对车体的附加垂向刚度，提高车辆乘坐舒适性，且能延长止挡的使用寿命。

Description

一种拉杆式横向止挡装置

技术领域

本发明属于车辆减振技术领域，具体涉及一种拉杆式横向止挡装置。

背景技术

横向止挡广泛应用在轨道车辆二系悬挂系统中，通过限制车体的横向变位来保证车辆正常运行及乘客安全。传统横向止挡的结构，如图1所示，一般包括与转向架连接的基座1a以及硫化粘接于基座上的橡胶体2a；转向架与车体之间的预设距离为S2，横向止挡橡胶体2a与车体之间的预设间隙为S1。传统横向止挡的工作原理如图2-图4所示，具体说明如下：

轨道车辆在线路上运行时，车辆存在固有的横向和垂向振动。当车辆遇到较大的侧向力(如出隧道口、大风、弯道等)时，车体会发生明显的横向变位，此时车体会与安装在转向架上的横向止挡接触，即转向架与车体之间的实时距离ΔS<S2-S1，横向止挡的橡胶体2a会被压缩。由于横向止挡具有较大的垂向刚度，会阻挡车体较大的横向变位；同时横向止挡虽然垂向刚度较大但是并非刚性材料，橡胶体还起到一定缓冲作用，但其缺点如下：

因车体任何时刻都存在垂向振动，当车体发生较大横向变位导致车体与横向止挡接触后，车体还会发生垂向上的向上或向下变位，即车体相对于转向架垂向向上变位ΔH1或向下变位ΔH2，传统横向止挡会给车体带来较大的附加垂向刚度(即横向止挡径向刚度)，而且该附加垂向刚度是空气弹簧垂向刚度的数倍(横向止挡径向刚度一般大于1kN/mm、空气弹簧垂向刚度一般小于0.5kN/mm)，这将导致该工况下整个二系悬挂系统刚度明显增大，严重影响乘客乘坐时的舒适性，且给车辆动力学带来一些消极影响；另外，车体的垂向变位使传统横向止挡的橡胶体经受剪切力，降低横向止挡的使用寿命。

发明内容

针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供一种拉杆式横向止挡装置，旨在消除传统横向止挡对车体的附加垂向刚度，提高车辆的乘坐舒适性，同时延长止挡的使用寿命。

本发明提供一种拉杆式横向止挡装置，设置于第一主体与第二主体之间，拉杆式横向止挡装置包括：

止挡体，止挡体包括基座及硫化粘接于基座上的橡胶体，橡胶体的一端凸出基座外并朝第一主体的方向延伸；

止挡拉杆，止挡拉杆的一端为连接端，另一端为转动端；连接端连接于基座背离第一主体的一端；

拉杆节点，拉杆节点沿纵向设置且其两端连接于第二主体上，止挡拉杆的转动端套设于拉杆节点的中部并与其转动连接，止挡拉杆的轴向与拉杆节点的轴向相互垂直；

限位板，限位板连接于第一主体上，并朝止挡拉杆的方向延伸；限位板位于止挡拉杆连接端的下方，以承托止挡拉杆的连接端；

其中，第一主体为车体，第二主体为转向架；或第一主体为转向架，第二主体为车体。

上述技术方案，通过止挡拉杆、拉杆节点及限位板的设置，不仅使止挡体仍然具备限制车体过大横向变位的能力，还实现了止挡体的垂向变位，进而能够消除传统横向止挡对车体的附加垂向刚度，显著提高车辆的乘坐舒适性，而且能够延长止挡的使用寿命。

在其中一些实施例中，止挡拉杆包括位于连接端与转动端之间的杆体；拉杆式横向止挡装置还包括滑座组件，滑座组件包括两个对称设置的滑座体，两个滑座体均连接于第二主体上并分别贴设于杆体的纵向两侧，以对杆体进行纵向上的限位。该技术方案通过滑座组件的设置，约束止挡拉杆的转动，避免止挡拉杆转动时发生纵向上的偏移。

在其中一些实施例中，每一滑座体均包括滑道和耐磨轨，滑道连接于第二主体上，耐磨轨连接于滑道靠近杆体的一端，两个耐磨轨分别贴设于杆体的纵向两侧。

在其中一些实施例中，限位板包括底板和耐磨板，底板连接于第一主体上，耐磨板连接于底板的顶面上并承托于止挡拉杆连接端的下方。

在其中一些实施例中，拉杆式横向止挡装置还包括侧板，侧板连接于第一主体上，限位板连接于侧板上。

在其中一些实施例中，侧板的顶面高度高于橡胶体的顶部高度，橡胶体与侧板之间留有预设间隙S1。

在其中一些实施例中，拉杆节点包括芯轴、外套及橡胶层；外套具有中心通道，芯轴穿置于中心通道内；橡胶层硫化粘接于芯轴与外套之间；止挡拉杆的转动端套接于外套上。该技术方案中的拉杆节点通过橡胶层的设置，使拉杆节点能够起到缓冲车体横向冲击的辅助作用。

在其中一些实施例中，止挡拉杆的转动端与拉杆节点之间夹设有轴承。

在其中一些实施例中，拉杆式横向止挡装置还包括安装座，安装座连接于第二主体上，拉杆节点的两端连接于安装座上。

在其中一些实施例中，止挡拉杆的连接端设有法兰头，基座靠近止挡拉杆的一端设有法兰板，法兰板连接于法兰头上，以将基座连接于止挡拉杆的连接端。

基于上述技术方案，本发明实施例中的拉杆式横向止挡装置，能够消除传统横向止挡对车体的附加垂向刚度，有效降低车辆二系悬挂系统的刚度，进而显著提高车辆的乘坐舒适性，而且能够延长止挡的使用寿命。

附图说明

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

图1为传统横向止挡的装配示意图；

图2为传统横向止挡在车体仅横向变位时的状态示意图；

图3为传统横向止挡在车体横向变位且垂向向上变位时的状态示意图；

图4为传统横向止挡在车体横向变位且垂向向上变位时的状态示意图；

图5为本发明的拉杆式横向止挡装置的俯视图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7为本发明的拉杆式横向止挡装置的变位原理图。

图1-图4中：1a、基座；2a、橡胶体；

图5-图7中：1、基座；2、橡胶体；3、止挡拉杆；31、杆体；32、连接端；33、转动端；4、拉杆节点；5、限位板；51、底板；52、耐磨板；6、滑座体；61、滑道；62、耐磨轨；7、轴承；8、安装座；9、侧板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“垂向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”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发明和简化描述，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发明的限制。

术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。

如图5-图6所示，本发明提供一种拉杆式横向止挡装置，设置于第一主体与第二主体之间，用于限制第一主体或第二主体过大的横向变位。该拉杆式横向止挡装置包括止挡体、止挡拉杆3、拉杆节点4及限位板5。

止挡体包括基座1及硫化粘接于基座1上的橡胶体2；具体地，基座1具有一中心贯通孔，橡胶体2硫化粘接于中心贯通孔内，中心贯通孔的开通方向朝向第一主体的方向。橡胶体2的一端凸出基座1外并朝第一主体的方向延伸；可以理解的是，橡胶体2与第一主体之间在横向上预留有间隙。

止挡拉杆3的一端为连接端32，另一端为转动端33。止挡拉杆3与基座1呈共轴设置，即止挡拉杆3的轴向与基座1中心贯通孔的轴向共轴。止挡拉杆3连接端32连接于基座1背离第一主体的一端，由此将止挡体连接于止挡拉杆3上。

拉杆节点4沿纵向设置，且拉杆节点4的两端连接于第二主体上。止挡拉杆3的转动端33套设于拉杆节点4的中部并与拉杆节点4转动连接。止挡拉杆3的轴向与拉杆节点4的轴向相互垂直；即止挡拉杆3及其上的止挡体可绕拉杆节点4在垂向面内上下转动，实现止挡体的垂向变位。

限位板5连接于第一主体上，并朝止挡拉杆3的方向延伸。限位板5位于止挡拉杆3连接端32的下方，以承托止挡拉杆3的连接端32；即限位板5用于限制止挡拉杆3连接端32的垂向位置。具体地，在第一主体和第二主体之间未发生垂向上相对变位的理想状态时，限位板5使止挡拉杆3在横向上呈水平状态。

需要说明的是，第一主体为车体，第二主体为转向架；或第一主体为转向架，第二主体为车体；也就是说该拉杆式横向止挡装置于车辆上有两种安装方式，这两种安装方式下的拉杆式横向止挡装置都能够限制车体过大的横向变位，缓冲车体与转向架之间的横向冲击。

结合图5-图7具体说明，当车辆运行时，因车体处于实时垂向振动中，车体与转向架之间会发生垂向上的相对变位，限位板5会随车体同步垂向变位，由此使止挡拉杆3连接端32及止挡体的垂向位置因限位板5垂向位置的变化而变化，此时止挡拉杆3连接端32及止挡体绕拉杆节点4转动，实现止挡体的垂向变位。通过车体最大垂向振幅A和止挡拉杆3长度L，可计算出止挡拉杆3的最大转动角度α＝sin^-1(A/L)。

进一步说明，当车体发生较大横向变位导致车体与拉杆式横向止挡装置中的橡胶体2接触后，橡胶体2会被压缩；虽然车体还会发生垂向上的向上或向下变位，但因该拉杆式横向止挡装置的止挡体能够随车体同步垂向变位，因而橡胶体2只受车体横向变位带来的压缩力、在横向上发生压缩变形，而不会像传统横向止挡那样经受车体垂向变位带来的剪切力，因而能够明显延长止挡的使用寿命；而且，因本实施例的止挡体能够随车体垂向变位，基本不会给车体带来附加垂向刚度，因而能够显著降低传统止挡对车辆乘坐舒适性的影响。

举例说明，通常车体最大垂向振幅A约为10mm，当止挡拉杆3长度L设计为500mm时，可计算出止挡拉杆3的最大转动角度α约为1.1°，也即拉杆节点4承受的最大扭转角度为1.1°，传统节点的扭转刚度通常小于10Nm/°，由此可见拉杆节点4的扭转角度很小，其承受的扭转力也很小，相对于车辆垂向载荷而言完全可忽略不计，因而本实施例的拉杆式横向止挡装置给车体带来的附加垂向力完全可以忽略。本领域技术人员可根据实际情况和应用需要，设计合适长度的止挡拉杆3，实现在拉杆节点4小角度扭转下的横向止挡于垂向上的较大振幅变位，消除传统横向止挡对车体的附加垂向刚度，显著提高车辆的乘坐舒适性。

上述示意性实施例，通过止挡拉杆3、拉杆节点4及限位板5的设置，不仅使止挡体仍然具备限制车体过大横向变位的能力，还实现了止挡体的垂向变位，进而能够消除传统横向止挡对车体的附加垂向刚度，显著提高车辆的乘坐舒适性，而且能够延长止挡的使用寿命。

如图5-图6所示，在一些实施例中，止挡拉杆3包括位于连接端32与转动端33之间的杆体31。拉杆式横向止挡装置还包括至少一套滑座组件，滑座组件包括两个对称设置的滑座体6，两个滑座体6均连接于第二主体上并分别贴设于杆体31的纵向两侧，以对杆体31进行纵向上的限位。该示意性实施例通过滑座组件的设置，约束止挡拉杆3的转动，避免止挡拉杆3转动时发生纵向上的偏移；另外，通过将滑座组件与拉杆节点4均连接于第二主体上，便于止挡拉杆3的安装和对位，避免第一主体发生纵向位移时对止挡拉杆3产生纵向冲击力，确保止挡拉杆3转动时顺畅平稳。

如图5所示，在一些实施例中，每一滑座体6均包括滑道61和耐磨轨62，滑道61连接于第二主体上，耐磨轨62连接于滑道61靠近杆体31的一端，两个耐磨轨62分别贴设于杆体31的纵向两侧。具体地，耐磨轨62可采用摩擦系数极小的非金属材料，如聚四氟乙烯或PTFE材料等，耐磨轨62与滑道61之间可采用粘贴或螺钉固定的方式实现连接。该示意性实施例通过耐磨轨62的设置，在确保止挡拉杆3顺畅转动的同时，降低止挡拉杆3杆体31的磨损，提高其使用耐久性。

如图6所示，在一些实施例中，限位板5包括底板51和耐磨板52，底板51连接于第一主体上，耐磨板52连接于底板51的顶面上并承托于止挡拉杆3连接端32的下方。具体地，耐磨板52可采用摩擦系数极小的非金属材料，如聚四氟乙烯或PTFE材料等，耐磨板52与底板51之间可采用粘贴或螺钉固定的方式实现连接。该示意性实施例通过耐磨板52的设置，降低止挡拉杆3固定端的磨损，提高其使用耐久性。

如图5-图6所示，在一些实施例中，拉杆式横向止挡装置还包括侧板9，侧板9连接于第一主体上，限位板5连接于侧板9上；限位板5与侧板9之间可构成类似L形或T形连接结构。该示意性实施例通过侧板9的设置，提高限位板5与第一主体之间的连接稳定性。

如图6所示，在一些实施例中，侧板9的顶面高度高于橡胶体2的顶部高度，橡胶体2与侧板9之间留有预设间隙S1，由此当车体发生较大横向变位时，拉杆式横向止挡装置中的橡胶体2直接压缩于侧板9上。

在一些实施例中，拉杆节点4包括芯轴、外套及橡胶层；外套具有中心通道，芯轴穿置于中心通道内；橡胶层硫化粘接于芯轴与外套之间；止挡拉杆3的转动端33套接于外套上。该示意性实施例中的拉杆节点4通过橡胶层的设置，使该拉杆节点4成为一种弹性节点，能够起到降低载荷冲击和振动的作用，因此在止挡体的橡胶体2承受车体横向变位带来的横向压缩力时，止挡拉杆3会将一部分横向力传递到拉杆节点4上，拉杆节点4能够起到缓冲车体横向冲击的辅助作用。

如图6所示，在一些实施例中，止挡拉杆3的转动端33与拉杆节点4之间夹设有轴承7；通过轴承7的设置，提高止挡拉杆3的转动顺畅性，极大降低拉杆节点4承受的扭转力，进一步消除拉杆式横向止挡装置给车体带来的附加垂向力。

如图5-图6所示，在一些实施例中，拉杆式横向止挡装置还包括安装座8，安装座8连接于第二主体上，拉杆节点4的两端连接于安装座8上。具体地，安装座8横断面呈凹字形，拉杆节点4两端连接于凹字形安装座8凸出的两端，止挡拉杆3转动端33容置于凹字形安装座8的凹陷部内。

如图5-图6所示，在一些实施例中，止挡拉杆3的连接端32设有法兰头，基座1靠近止挡拉杆3的一端设有法兰板；法兰板连接于法兰头上，以将基座1连接于止挡拉杆3的连接端32，由此实现止挡体与止挡拉杆3之间的连接。

综上所述，本发明的拉杆式横向止挡装置，通过止挡拉杆3、拉杆节点4及限位板5的设置，不仅使止挡体仍然具备限制车体过大横向变位的能力，确保车辆行驶安全性，还实现了止挡体的垂向变位，进而能够消除传统横向止挡对车体的附加垂向刚度，有效降低车辆二系悬挂系统的刚度，进而显著提高车辆的乘坐舒适性，而且还能够延长止挡的使用寿命；由此本发明的拉杆式横向止挡装置，突破了传统横向止挡的常规设计，为横向止挡提供了一种全新设计思路。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种拉杆式横向止挡装置，设置于第一主体与第二主体之间，其特征在于，所述拉杆式横向止挡装置包括：

止挡体，所述止挡体包括基座及硫化粘接于基座上的橡胶体，所述橡胶体的一端凸出基座外并朝第一主体的方向延伸；

止挡拉杆，所述止挡拉杆的一端为连接端，另一端为转动端；所述连接端连接于基座背离第一主体的一端；

拉杆节点，所述拉杆节点沿纵向设置且其两端连接于第二主体上，所述止挡拉杆的转动端套设于拉杆节点的中部并与其转动连接，所述止挡拉杆的轴向与拉杆节点的轴向相互垂直；

限位板，所述限位板连接于第一主体上，并朝所述止挡拉杆的方向延伸；所述限位板位于止挡拉杆连接端的下方，以承托所述止挡拉杆的连接端；

其中，所述第一主体为车体，所述第二主体为转向架；或所述第一主体为转向架，所述第二主体为车体。

2.根据权利要求1所述的拉杆式横向止挡装置，其特征在于，所述止挡拉杆包括位于连接端与转动端之间的杆体；所述拉杆式横向止挡装置还包括滑座组件，所述滑座组件包括两个对称设置的滑座体，两个所述滑座体均连接于第二主体上并分别贴设于杆体的纵向两侧，以对所述杆体进行纵向上的限位。

3.根据权利要求2所述的拉杆式横向止挡装置，其特征在于，每一所述滑座体均包括滑道和耐磨轨，所述滑道连接于第二主体上，所述耐磨轨连接于滑道靠近杆体的一端，两个所述耐磨轨分别贴设于杆体的纵向两侧。

4.根据权利要求1所述的拉杆式横向止挡装置，其特征在于，所述限位板包括底板和耐磨板，所述底板连接于第一主体上，所述耐磨板连接于底板的顶面上并承托于止挡拉杆连接端的下方。

5.根据权利要求4所述的拉杆式横向止挡装置，其特征在于，所述拉杆式横向止挡装置还包括侧板，所述侧板连接于第一主体上，所述限位板连接于侧板上。

6.根据权利要求5所述的拉杆式横向止挡装置，其特征在于，所述侧板的顶面高度高于橡胶体的顶部高度，所述橡胶体与侧板之间留有预设间隙S1。

7.根据权利要求1所述的拉杆式横向止挡装置，其特征在于，所述拉杆节点包括芯轴、外套及橡胶层；所述外套具有中心通道，所述芯轴穿置于中心通道内；所述橡胶层硫化粘接于芯轴与外套之间；所述止挡拉杆的转动端套接于外套上。

8.根据权利要求1或7所述的拉杆式横向止挡装置，其特征在于，所述止挡拉杆的转动端与拉杆节点之间夹设有轴承。

9.根据权利要求1所述的拉杆式横向止挡装置，其特征在于，所述拉杆式横向止挡装置还包括安装座，所述安装座连接于第二主体上，所述拉杆节点的两端连接于安装座上。

10.根据权利要求1所述的拉杆式横向止挡装置，其特征在于，所述止挡拉杆的连接端设有法兰头，所述基座靠近止挡拉杆的一端设有法兰板，所述法兰板连接于法兰头上，以将所述基座连接于止挡拉杆的连接端。