CN1967010A - 轨道机车及车辆用油压减振器的结构 - Google Patents

Abstract

轨道车辆油压减振器的结构，有改进的随动油封式密封装置及连接机构。前者包括导向盖(1)、波状油封(2)、油封盖(6)、外缸螺母(7)；波状油封的下部(23)为水平外延的平面部，和金属质平板状的油封承压板(231)硫化形成一体；油封盖和外缸螺母将一体的波状油封下部和油封承压板压在所述导向盖的上平面上。连接机构的橡胶垫呈蘑菇状，垫片和中间垫片外缘向橡胶垫方向翘起。本发明方案其密封效果优良，并耐久、稳定，结构的变化也有利于工艺流程的安排。并且适用于液流方向不变和交变的两大类减振器，与当前轨道交通车辆减振器的存在和需求相适应。其连接机构连接性能好，垫片结构刚度好，和车辆的连接、拆卸容易，工作可靠。

Description

轨道机车及车辆用油压减振器的结构

技术领域

本发明涉及油压减振器的结构，特别是涉及轨道机车及车辆用油压减振器密封装置和连接机构结构的改进。

背景技术

目前的轨道车辆上，即铁路、城市轻轨、地铁的机车及车辆的减振或避振采用液压或油压减振器，包括液流方向不变的和液流方向交变的液(油)压减振器，其中液流方向不变的减振器因具特色有相当的使用量，而液流方向交变的液(油)压减振器使用更广泛。图1是一种液流方向交变的液(油)压减振器的示意图，其中001为气囊装置，002为连接机构，003为芯阀组件，004为密封装置，008为连接杆。历来减振器在使用中遇到的最大麻烦是漏油，多年来减振器的制造商不遗余力地在结构上做出改进以提高减少漏油的能力，本申请人也已经为此做出许多努力，此前已经在一件待审专利申请中披露了到那时所取得的成果，图2(a)、(b)表示了其两种结构，各标记对应于所代表的部件分别为：01-导向盖、02-波状油封、03-活塞杆、04-减振器外缸、05-油封箍圈、06-油封盖、07-外缸螺母、08-防尘罩、09-油封垫片、011-减振器内缸。该申请提出的结构已在满足超长的使用期限内不漏油、简化结构、零部件形状适合工艺要求、减少废品率从而降低成本等方面的要求而具有显著的实质性特点，此外，较已有的结构减少了螺纹连接数目，也就减少了减振器装配中螺纹的厌氧胶粘接，极大地减少螺纹连接面松脱、减振器失效，造成车辆使用中的故障。这种结构用于图2(b)的密封装置还算较合适，它的导向盖01外缘有螺纹，以较大力矩旋入外缸04，可以保证导向盖01对工作缸(内缸)011的密封；以适当的、较小力矩扳紧外缸螺母07，可以保证减振器及其密封装置正常工作。但是，该结构用于图2(a)密封装置就可能出现问题：这种结构旋紧一组螺纹同时压紧导向盖01和波状油封02的外缘，难于确定一扳紧力矩同时满足减振器内缸011上下两端的轴向压紧要求和波状油封02外缘的密封要求，波状油封由柔性的橡胶一类的材料制成，在较大扭矩扳紧外缸螺母07时，该件受强力挤压容易发生蠕动，影响密封的稳定、可靠。

另一方面，减振器的连接机构，即减振器和车辆之间的连接的机构002，采用两端的连接杆008通过橡胶垫和转向架的支座相连，由图5可见，存在问题有：

(1)垫片0022、0023刚度不足，使用中变形，在锈蚀后更为严重。

(2)采用带槽六角螺母0025压紧、用开口销0026锁住本是一种可靠的连接方法，应适合在铁道车辆上常年使用。但是，它操作不便，尤其在锈蚀后拆不下开口销，甚至要割掉该连接机构才能将减振器从车辆上卸下。

(3)六角螺母的橡胶保护套0027容易脱落，致使金属连接件更易锈蚀，维修保养拆卸减振器更为困难。

(4)减振垫0021偏转刚度大，限制了减振器在一定角度内自由摆动，影响了减振器功能的正常发挥，同时也降低了减振器的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种轨道机车及车辆用油压减振器的密封装置和连接机构的改进结构，在保持原有的密封装置的结构简单，使用零件数少，零件形状适合于工艺要求，减少废品率，从而降低成本；适用于当前液流方向不变的和交变的两大类减振器，并能满足超长的使用期限内不漏油等优点的基础上，进一步以结构来保证密封部件耐久性、稳定性，并达到总成组装工艺流程的简化。其连接机构还具有较好连接特性、具有足够垫片刚度的、易拆卸的优点。

本发明的技术方案，参见图3、4，是：一种轨道机车及车辆用油压减振器的结构，具有密封装置和连接机构；其密封装置包括：设在导向盖1之上的紧套活塞杆3的波状油封2、容纳所述波状油封的油封盖6、位于所述波状油封2和所述油封盖6之间的油封箍圈5、外缸螺母7、以及作为外路油封的密封圈24；

所述波状油封的上部为油封部21，中部为曲折状的波形部22，及作为下部23的平面部，该下部水平向外延伸；所述油封部、波形部、平面部一体硫化成形；所述油封箍圈5紧套所述油封部21的外周面；所述油封部21的内周面紧套所述活塞杆；

所述油封盖6为平顶倒钟罩形，包括顶部61、柱部62、及平面部63，顶部61及柱部62形成的内腔放置所述波状油封的油封部21及波形部22，所述内腔的上端容纳所述油封箍圈5，所述油封盖6的平面部63将所述波状油封2的下部23压在所述导向盖1的上平面上；

其特征是：所述波状油封下部23和金属质平板状的油封承压板231硫化形成一体；所述油封承压板231的外缘延伸到达减振器外缸4的内壁；所述外缸螺母7以外圆螺纹和外缸4的内壁螺纹结合，外缸螺母7的下平面抵压到所述油封盖的平面部63和波状油封的承压板231上。在上述本发明技术方案基础上的一个进一步的方案是：在导向盖内设置阻尼阀时，所述阻尼阀和活塞杆3之间设副油封；波状油封2的内腔下面的导向盖上有回油孔沟；在所述油封承压板231对着所述阻尼阀口的面上设置有连通该回油孔沟和阻尼阀口的导油通路。在另外的一些方案中，进一步具有改进的连接机构，参见图6、7，其特征是：减振器有连接机构，其由上、下橡胶垫2021，垫片2022，中间垫片2023，固定垫板2024，和自锁螺母2025组成；

采用蘑菇状橡胶件制成的上、下垫2021，这种蘑菇状的冠状部分20213，保证连接机构有较大的轴向刚性和较小的角刚性；上、下垫2021的贯通内孔20211用于穿过减振器活塞杆轴伸端、或连接杆、或套在连接杆外的套管2026；垫2021相对于冠状部分为另一端处是突出的台阶20212，用于实现连接机构横向弹性连接冠状部分。

所述垫片2022呈碟状，其伸出于橡胶垫2021外缘之外的部分向橡胶垫方向翘起；所述中间垫片2023由两件碟状部件组成，其每一件内、外缘分别向相反方向翘起，它们的内缘位于相应橡胶垫2021突出的台阶20212外周上，其位于内、外缘翘起部分之间的平面部分与橡胶垫2021平底面贴合，外缘翘起部分伸出于橡胶垫2021之外向所接触的橡胶垫方向翘起；自锁螺母2025通过活塞杆轴伸端或连接杆端的螺纹连结，经固定垫板2024压缩橡胶垫，并锁定。在再进一步的方案中，其特征是连接机构具有橡胶质的保护套2027，它紧扣在自锁螺母上。以上的技术方案中还可以做出局部的结构改变，它们将在实施例中予以说明。

本发明各技术方案结构进一步简化，其密封效果优良，并耐久、稳定，结构的变化也有利于工艺流程的安排。并且适用于液流方向不变和交变的两大类减振器，与当前轨道交通车辆减振器的存在和需求相适应。其连接机构连接性能好，垫片结构刚度好，和车辆的连接、拆卸容易，工作可靠。

附图说明

图1是现有现有一种油压减振器总体结构示意图。

图2(a)、(b)是现有油压减振器的密封装置结构示意图。

图3是本发明减振器密封装置第一实施例的构成示意图。

图4是本发明减振器密封装置第二实施例的构成示意图。

图5是现有油压减振器的连接装置结构示意图。

图6是本发明减振器连接机构实施例的结构示意图。

图7是图6中本发明连接机构的减振垫示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明各实施例。

图3是本发明减振器第一实施例的构成示意图，其中的密封装置包括，1为导向盖，2为波状油封，3为活塞杆，4为减振器外缸，5为油封箍圈，6为油封盖，7为外缸螺母，8为防尘罩，11为减振器内缸。本例的减振器是一种液流方向交变的减振器，其波状油封2包括油封部21、波形部22、作为下部23的平面部、一体硫化于所述下部23上的金属质油封承压板231、及外路油封部24。外路油封部24可以硫化在承压板上，也可分离为单独零件。所述油封部21位于上部，和活塞杆3的外周面紧套；所述波形部22由所述油封部21向下延伸，呈曲折状波形；所述下部23从所述波形部22下端向外缘水平地延伸，油封承压板231内缘柱面与其相结合，下部23可以硫化在油封承压板231的内圆和上平面(图3，当然也可以是下平面)，也可硫化在内圆和上、下三面(此上、下面当然也可以只是靠油封承压板内圆处的部分平面上，如图4)；所述油封承压板231延伸到达外缸4的内壁；所述外路油封部24设置在外缸4的内壁内的位置处，在一个方案中，该件可以单独存在，在另一个变化的方案中可以和所述油封承压板硫化为一体。无论哪一个变化方案都可以使该外路油封部24与波形油封其它部分构成一体，即可以通过油封承压板或直接和油封的平面部23与波形油封形成一体。所述外路油封部24可以位于所述油封承压板231之上或之下。所述波状油封2中除油封承压板231外，其它各部由有弹性的橡胶类材料制成，为了增强密封效果，所述密封部21的内周面上开设一个或一个以上的环沟25。

波状油封2容纳于一个平顶的倒钟罩形的油封盖6之内，盖6的顶部61限制波状油封2的最高位置，而柱部62内面和波状油封2的油封部21外周面之间设油封箍圈5，它紧箍油封部21，保证油封部21紧贴活塞杆3的外周面，并补偿可能的油封部21的磨损。油封盖的平面部63和波状油封2的下部23同样水平向外径方向延伸，一个方案油封盖的平面部63延伸到外缸螺母7的止口处(图3)，在另一个方案中，油封盖6和外缸螺母合为一体(图4)，向外径方向的延伸可以到达外缸内壁。所有的情况下，外缸螺母7通过其外周上的螺纹和外缸4连接，此处的螺纹连接是本实施例密封装置中使用的唯一一处螺纹连接。为了加强对尘土入侵的防护，可以附加橡胶的防尘罩8，为了使防尘罩也有可能随活塞杆的振动伸缩，其形式可取波状的皮老虎式，其下端可挂扣在外缸螺母7的上端，这样做有利于让油封盖6使用冲压件，工艺上简单，成本也较低。

无需赘言，作为外路油封24的O形或方形的密封圈置于油封承压板上方或下方，24可以独立为零件，也可以硫化在承压板上，相应地，在外缸螺母7或导向盖1上留出空间来容纳它，此空间设置得应保证可挤压密封圈以紧贴外缸内壁，达到外路密封的目的。

本例密封装置结构中的导向盖1基本上是个圆环状，形状简单，完全无需担心工艺处理时可能产生的应力集中、炸裂问题；该件无螺纹、受力单纯，可以采用诸如球墨铸铁、可锻铸铁等便宜的材料。

本例的密封装置保留了随动密封的特点，密封性良好。在设计中确保油封盖6内的深度不大于波状油封2下部23以上部分的轴向自由高度，使波状油封2静态时处于自由状态或轻度受压状态，同时设置和波状油封2的下部23一体形成的油封承压板，基本上能不使波状油封2的下部23在内缘处被活塞杆运动牵动而向上翘曲变形而损坏橡胶油封件，也能消除波状油封2的下部23橡胶一类的材质受压发生蠕动，使密封作用不稳定的情形发生。而原来外缸螺母7压紧导向盖1，保证减振器内缸11上端密封的优点均仍保留着。

对于应用于液流方向不变的油压减振器的本发明密封装置的方案，由于已知此种减振器的密封装置的导向盖中有阻尼阀，所述油压承压板231能起到防止阻尼阀口处波状油封下部23的下陷，无需原来的垫片09了(参见图2(b))，油封承压板231上有让从阻尼阀溢出来的油流入波状油封2的内腔和下面导向盖上的回油孔沟的通路即可。当然，为加强调整减振器时防喷油的作用，在导向盖1的中心部位，即阻尼阀以内位置保留副油封是需要的，这也是现有的此种减振器中已经在使用的，不必详述。此外，为了给阻尼阀让出位置，将所述外路油封24设置在油压承压板231或波状油封下部23上平面上是适当的。对于本段落的文字说明对本领域技术人员已经能清楚理解，所以不必再给出图示。

图4是说明本发明第二实施例的构成示意图，其密封装置是第一例的变形，和第一实施例相同的部分将给予相同的标记。本例和第一例的区别在于波状油封下部23完全被油封承压板231取代，油封承压板231和波状油封2在波状油封波形部22的下端处，即从油封承压板231内柱面、靠近内缘处的上、下平面上，一体形成；其次，油封盖6和外缸螺母7合并成新的外缸螺母7，它通过油封承压板231将波状油封和外路密封圈24压向导向盖1。此方案减少了零件数。图6是说明本发明减振器第三实施例的构成示意图，这里进一步具有连接机构的结构改进。

图6中2021为上、下橡胶垫，2022为垫片，2023为中间垫片，2024为固定垫板，2025为自锁螺母，2027为橡胶质的保护套。连接机构应是套在减振器轴伸端、或其连接杆上的，在现有技术中为了解决连接杆(在采用直通的活塞杆情况下就是活塞杆的轴伸端)直径由小变大的问题，保证上下连接件的通用，连接杆上具有套管2026，图6表示的是有套管的情形。本例中作为减振器与车辆连接用的上、下垫2021可以采用蘑菇状橡胶件，所谓蘑菇状，如图7所示，其一端的冠状部分20213从中间向边缘倾斜，或者说其高度从中间向边缘变薄，这样可保证连接机构有较大的轴向刚性和较小的角刚性。上、下垫2021的贯通内孔20211用于穿过减振器活塞杆轴伸端、或连接杆，或套在连接杆外的套管2026；垫2021相对于冠状部分为另一端是突出的台阶20212。

所述垫片2022呈碟状，其伸出于橡胶垫2021外缘之外的部分向橡胶垫方向翘起；所述中间垫片2023由两件相对地放置的碟状部件组成，其每一件内、外缘分别向相反方向翘起，它们的内缘位于相应橡胶垫2021突出的台阶20212外周上，其位于内、外缘翘起部分之间的平面部分与橡胶垫2021平底面贴合，结果外缘翘起部分伸出于橡胶垫2021之外向所接触的橡胶垫方向翘起；图6所示使用套管2026的本例中它套在活塞杆轴伸部位；垫片2022、橡胶垫2021连同中间垫片2023套在套管2026外；自锁螺母2025通过活塞杆轴伸端的螺纹连结，经固定垫板2024压缩橡胶垫，并锁定。

中间垫片2023和橡胶垫2021共同实现连接机构的横向弹性。另外，可以设置橡胶类材料制成的保护套2027紧扣在自锁螺母上，罩住整个自锁螺母及以上的螺纹外露部分。为防止锈蚀，垫片2022、中间垫片2023可使用不锈钢制作。

本发明连接机构的结构的橡胶垫2021有较好的特性，金属垫片2022、2023有较大的结构强度，既可以充分发挥减振功能，又有利于延长减振器的使用寿命，尤其是带翘起的垫片既增加并保持结构的刚度，又能限制受压的橡胶垫的流动，使减振器的工作更可靠。该结构不再使用开口销来锁住螺母，所以，不存在锈住开口销导致难拆卸连接机构的问题，且保护套2027可紧贴着螺母套着，也减少其随车辆运行时脱落的机会，进一步降低锁紧螺母锈住的机率。

以上所有各实施例仅为了说明而不是限制本发明，例如，外路油封部24和波状油封2一体形成，虽有已叙述过的优点，但并非只能如此，另设一个独立的外路密封圈是可以的。又如防尘罩8，有其功用，但也非此就不能达到本发明要解决的技术问题等等，不需一一赘述。

Claims (9)

1、一种轨道机车及车辆用油压减振器的结构，具有密封装置和连接机构；其密封装置包括：设在导向盖(1)之上的紧套活塞杆(3)的波状油封(2)、容纳所述波状油封的油封盖(6)、位于所述波状油封(2)和所述油封盖(6)之间的油封箍圈(5)、外缸螺母(7)、以及作为外路油封的密封圈(24)；

所述波状油封的上部为油封部(21)，中部为曲折状的波形部(22)，及作为下部(23)的平面部，该下部水平向外延伸；所述油封部、波形部、平面部一体硫化成形；所述油封箍圈(5)紧套所述油封部(21)的外周面；所述油封部(21)的内周面紧套所述活塞杆；

所述油封盖(6)为平顶倒钟罩形，包括顶部(61)、柱部(62)、及平面部(63)，顶部(61)及柱部(62)形成的内腔放置所述波状油封的油封部(21)及波形部(22)，所述内腔的上端容纳所述油封箍圈(5)，所述油封盖(6)的平面部(63)将所述波状油封(2)的下部(23)压在所述导向盖(1)的上平面上；

其特征是：所述波状油封下部(23)和金属质平板状的油封承压板(231)硫化形成一体；所述油封承压板(231)的外缘延伸到达减振器外缸(4)的内壁；所述外缸螺母(7)以外圆螺纹和外缸(4)的内壁螺纹结合，外缸螺母(7)的下平面抵压到所述油封盖的平面部(63)和波状油封的承压板(231)上。

2、根据权利要求1所述的减振器结构，其特征是：所述油封承压板(231)和所述波状油封下部(23)硫化为一体的连接面有所述油封承压板(231)的内圆柱面、以及上平面和/或下平面。

3、根据权利要求1所述的减振器结构，其特征是：所述油封盖(6)的平面部(63)水平向外缘延伸到外缸螺母(7)下端内止口处。

4、根据权利要求1所述的减振器结构，其特征是：所述外路油封的密封圈(24)为O形或方形橡胶质密封圈，置于油封承压板(231)外缘处平面下或上，独立成为零件或与所述油封承压板(231)硫化成一体，由旋紧外缸螺母(7)将密封圈(24)挤压在油封承压板(231)、导向盖(1)外缘和外缸内壁之间，实现减振器外缘的密封。

5、根据权利要求1所述的减振器结构，其特征是在导向盖(1)内设置有阻尼阀，在所述阻尼阀和活塞杆(3)间的空间里设置副油封；波状油封(2)的内腔下面的导向盖(1)上有回油孔沟；在所述油封承压板(231)对着所述阻尼阀口的面上设置有连通该回油孔沟和阻尼阀口的导油通路。

6、根据权利要求1-5中任一个所述的减振器结构，其特征是所述油封盖(6)和所述外缸螺母(7)合并为一个部件。

7、根据权利要求1-5中任一个所述的减振器结构，其特征是：减振器的连接机构由上、下橡胶垫(2021)，垫片(2022)，中间垫片(2023)，固定垫板(2024)，和自锁螺母(2025)组成；

采用蘑菇状橡胶件制成的上、下垫(2021)；上、下垫(2021)有贯通内孔(20211)；垫(2021)相对于冠状部分为另一端处是突出的台阶(20212)；

所述垫片(2022)呈碟状，其伸出于橡胶垫(2021)外缘之外的部分向橡胶垫方向翘起；所述中间垫片(2023)由相对地放置的两件碟状部件组成，其每一件内、外缘分别向相反方向翘起，它们的内缘位于相应橡胶垫(2021)突出的台阶(20212)外周上，其位于内、外缘翘起部分之间的平面部分与橡胶垫(2021)平底面贴合，外缘翘起部分伸出于橡胶垫(2021)之外向所接触的橡胶垫方向翘起；垫片(2022)、橡胶垫(2021)连同中间垫片(2023)套在活塞杆轴伸、或连接杆上，或连接杆外的套管(2026)外周面上；自锁螺母(2025)通过活塞杆轴伸端或连接杆端的螺纹连结，经固定垫板(2024)压缩橡胶垫，并锁定。

8、根据权利要求7所述的减振器结构，其特征是连接机构具有橡胶质的保护套(2027)，它紧扣在自锁螺母上。

9、根据权利要求7所述的减振器结构，其特征是所述油封盖(6)和所述外缸螺母(7)合并为一个部件。

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