CN1857952A - 用于低速磁悬浮列车的空气弹簧 - Google Patents

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Abstract

一种用于低速磁悬浮列车的空气弹簧，空气弹簧筒的上部固定在磁悬浮列车滑台的盲孔中，橡胶囊和底座置于磁悬浮列车的磁悬浮架中部的盲孔中；橡胶囊上部中间的下凹开孔密封固定在空气弹簧筒中部环状凸起上，橡胶囊下部密封固定在底座上，且橡胶囊下部的开孔卡紧在底座中部的凸环外壁上；空气弹簧筒的下部紧密套合有圆筒状的柔性水平止挡，水平止挡的下部被嵌在空气弹簧筒上的档圈挡住；底座中部的凸环内嵌有柱状的柔性垂向止挡。该种空气弹簧占用空间小，能适合地安装在磁悬浮列车上，同时能满足低速磁悬浮列车对垂向刚度、横向刚度的要求；且能在垂向、横向及纵向弹性限位，使低速磁悬浮车辆相对走行机构的侧滚角小，列车运行平稳、安全。

Description

用于低速磁悬浮列车的空气弹簧
所属领域
本发明涉及一种空气弹簧，尤其涉及一种用于低速磁悬浮列车的空气弹簧。
背景技术
空气弹簧是一种在密闭的橡胶囊中加入压力空气，利用空气的压缩弹性进行工作的非金属弹性元件，广泛用于交通运输工具的悬挂装置。它能够实现缓冲、减振、隔振，并可通过连接的调节阀自动调节充排气量，而使车体承载面高度不随载荷变化。在磁悬浮列车中，空气弹簧用作二系悬挂，它可以降低运行中的车体与转向架之间的耦合频率，改善旅客乘坐舒适性。现有空气弹簧主要分为囊式和膜式。囊式空气弹簧横向刚度小并能适应大的横向变形，占用空间大，用在地铁较多。膜式又分为自由膜式和约束膜式。自由膜式空气弹簧具有高柔性，大横向变位、小横向刚度，直线行车时较软，在曲线行车时较硬，从整体上改善了乘坐舒适性，橡胶囊的有效直径比较大，一般为400-830mm，在ICE及日本高速列车及我国高速、准高速列车上采用。约束膜式空气弹簧设计紧凑，垂向刚度小，横向刚度大，占用的空间小，适合于城市轨道车辆。约束膜式空气弹簧一般由上盖板(或外筒)、橡胶囊、下座、橡胶堆组成。
低速磁悬浮列车中，空气弹簧通常被安装在磁悬浮列车的磁悬浮架与滑台之间，要求其垂向刚度为80N/mm，横向刚度为150N/mm，橡胶囊的直径最大不超过220mm，总高度应小于370mm。所有这些都对现有的空气弹簧在性能和尺寸上提出了新的要求。现有的囊式空气弹簧或自由膜式空气弹簧在满足性能指标时，其尺寸均太大而不能使用。约束膜式空气弹簧达到性能要求时，虽然胶囊的直径可减小到220mm符合要求，但其上端较大，不能合适地安装在低速磁悬浮列车上。在满足上述要求的同时，低速磁悬浮列车还要求在运行过程中空气弹簧横向、纵向及垂向位移不能太大，即要求空气弹簧在横向、纵向及垂向限位，否则会使磁悬浮车辆相对走行机构的侧滚角大，造成列车运行的不平稳和不安全。而现有的所有空气弹簧的横向、纵向及垂向位移均过大，尤其在水平方向的横向位移，不能满足低速磁悬浮列车的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于低速磁悬浮列车的空气弹簧，该种空气弹簧占用空间小，能适合地安装在磁悬浮列车上，同时能满足低速磁悬浮列车对垂向刚度、横向刚度的要求；且能在垂向、横向及纵向弹性限位，使低速磁悬浮车辆相对走行机构的侧滚角小，列车运行平稳、安全。
本发明解决其技术问题，所采用的技术方案为：一种用于低速磁悬浮列车的空气弹簧，包括空气弹簧筒、橡胶囊和底座，其结构特点是：空气弹簧筒的上部固定在磁悬浮列车滑台的盲孔中，橡胶囊和底座置于磁悬浮列车的磁悬浮架中部的盲孔中；橡胶囊上部中间的下凹开孔密封固定在空气弹簧筒中部环状凸起上，橡胶囊下部密封固定在底座上，且橡胶囊下部的开孔卡紧在底座中部的凸环外壁上；空气弹簧筒的下部紧密套合有圆筒状的柔性水平止挡，水平止挡的下部被嵌在空气弹簧筒上的档圈挡住；底座中部的凸环内嵌有柱状的柔性垂向止挡。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：空气弹簧筒上部固定在磁悬浮列车滑台盲孔中，底座和橡胶囊直接置于磁悬浮列车的磁悬浮架中部的盲孔中，构成约束膜式空气弹簧，由于其橡胶囊直接和上部的空气弹簧筒和下部的底座相连接，其垂向刚度和横向刚度好，能满足低速磁悬浮列车的要求。并且由于磁悬浮架盲孔的内壁即为该约束膜式空气弹簧的外筒，有效地减小了空气弹簧的占用空间，使其巧妙地安装在磁悬浮列车的有限空间内。空气弹簧筒的下部紧密套合的柔性水平止挡，水平止挡周缘到橡胶囊的距离及橡胶囊到悬浮架盲孔内壁的距离限制了空气弹簧筒的最大的横向、纵向位移，实现了空气弹簧的水平弹性限位。底座中部的凸环内嵌置的柱状柔性垂向止挡，到空气弹簧筒下端的距离限制了空气弹簧筒的最大垂向位移，实现了空气弹簧的垂向弹性限位。横向、纵向和垂向弹性限位，使低速磁悬浮列车运行时相对走行机构的侧滚角小，列车运行平稳、安全。
上述的底座下面中间设有凸台，该凸台与磁悬浮架中部的盲孔底壁的凹孔适配。这样可使空气弹簧更方便地定位安装在磁悬浮架上的盲孔中，也使空气弹簧更稳固地位于磁悬浮架中。
上述的柔性水平止挡和柔性垂向止挡均为橡胶制成，柔性垂向止挡的上部固定有金属板。橡胶材料能保证水平止挡和垂向止挡的耐磨性和弹性。垂向止档上表面覆盖的金属板可保护频繁受到碰撞冲击的柔性垂向止挡，减缓空气弹簧筒在作垂向位移时对其的冲击力，延长垂向止档的寿命。
上述的空气弹簧筒的上部外周设有压环，压环的下部设有盖板，防尘罩的一端夹在盖板与压环之间，并用螺栓固定，防尘罩的另一端固定在磁悬浮列车的磁悬浮架上。
在空气弹簧筒外壁和磁悬浮架之间设一防尘罩可防止磁悬浮架上部的杂物落入橡胶囊与磁悬浮架盲孔之间的缝隙中，影响空气弹簧的工作，使本发明的稳定性和可靠性更好。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
附图示出本发明实施例的剖视结构示意图。
具体实施方式
实施例
附图示出，本发明的一种具体实施方式为：一种用于低速磁悬浮列车的空气弹簧，包括空气弹簧筒1、橡胶囊5和底座9，空气弹簧筒1的上部固定在磁悬浮列车滑台12的盲孔中，橡胶囊5和底座9置于磁悬浮列车的磁悬浮架11中部的盲孔10中；橡胶囊5上部中间的下凹开孔密封固定在空气弹簧筒1中部环状凸起1a上，橡胶囊5下部密封固定在底座9上，且橡胶囊5下部的开孔卡紧在底座9中部的凸环9a外壁上；空气弹簧筒1的下部紧密套合有圆筒状的柔性水平止挡6，水平止挡6的下部被嵌在空气弹簧筒1上的档圈7挡住；底座9中部的凸环9a内嵌有柱状的柔性垂向止挡8。底座9下面中间设有凸台9b，该凸台9b与磁悬浮架11中部的盲孔10底壁的凹槽适配。柔性水平止挡6和柔性垂向止挡8均为橡胶制成，柔性垂向止挡8的上部固定有金属板8a。空气弹簧筒1的上部外周设有压环2，压环2的下部设有盖板3，防尘罩4的一端夹在盖板3与压环2之间，并由螺栓固定；防尘罩4的另一端固定在磁悬浮列车的磁悬浮架11上。
在实际加工制作时，空气弹簧筒1还可如附图所示，在水平止档6的上端处设一凸起以限制水平止档6的向上移动。或者在该处嵌一上挡圈，也可实现相同的功能。当然，如果不对水平止档6的向上位移作出限制，也不妨碍本发明的实施。

Claims (4)

1、一种用于低速磁悬浮列车的空气弹簧，包括空气弹簧筒(1)、橡胶囊(5)和底座(9)，其特征在于：
所述空气弹簧筒(1)的上部固定在磁悬浮列车滑台(12)的盲孔中，橡胶囊(5)和底座(9)置于磁悬浮列车的磁悬浮架(11)中部的盲孔(10)中；
橡胶囊(5)上部中间的下凹开孔密封固定在空气弹簧筒(1)中部环状凸起(1a)上，橡胶囊(5)下部密封固定在底座(9)上，且橡胶囊(5)下部的开孔卡紧在底座(9)中部的凸环(9a)外壁上；
空气弹簧筒(1)的下部紧密套合有圆筒状的柔性水平止挡(6)，水平止挡(6)的下部被嵌在空气弹簧筒(1)上的档圈(7)挡住；
底座(9)中部的凸环(9a)内嵌有柱状的柔性垂向止挡(8)。
2、如权利要求1所述的一种空气弹簧，其特征在于：所述的底座(9)下面中间设有凸台(9b)，该凸台(9b)与磁悬浮架(11)中部的盲孔(10)底壁的凹槽适配。
3、如权利要求1所述的一种空气弹簧，其特征在于：所述的柔性水平止挡(6)和柔性垂向止挡(8)均为橡胶制成，柔性垂向止挡(8)的上部固定有金属板(8a)。
4、如权利要求1所述的一种空气弹簧，其特征在于：所述的空气弹簧筒(1)的上部外周设有压环(2)，压环(2)的下部设有盖板(3)，防尘罩(4)的一端夹在盖板(3)与压环(2)之间，并由螺栓固定；防尘罩(4)的另一端固定在磁悬浮列车的磁悬浮架(11)上。
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