CN206397999U - 一种大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，包括上盖板、扣环和设置在上盖板与扣环之间的气囊上子口，所述气囊上子口包括环状的气囊上子口本体和设置在气囊上子口本体外侧的气囊上子口密封圈，气囊上子口本体和气囊上子口密封圈之间通过气囊上子口连接环连接成一体；通过螺钉将上盖板与扣环锁紧在一起，利用上盖板和扣环压紧气囊上子口密封圈使气囊上子口密封圈形成过盈压缩，从而实现气囊上子口的密封。本实用新型在保证密封性的前提下，能降低对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸的要求，从而减小了制造及检验难度。

Description

一种大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种气囊密封结构，尤其涉及一种大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构。

背景技术

空气弹簧是一种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，俗称气囊、气囊式气缸、皮囊气缸等。

空气弹簧可用在轨道交通车辆的转向架上，起支撑承载、实现转向架垂向方向与水平面内变形等作用。由于空气弹簧具有承载能力强，自振频率稳定、变形能力强并通过配合控制装置可保持车体高度不变等优点，因此，空气弹簧广泛应用于干线客车、动车组以及城市轨道车辆等轨道交通车辆上。在实际工作中，空气弹簧正是利用密封在气囊内的高压空气的可压缩性来实现减振的效果，因此，空簧的密封效果是空簧实现功能的基础保证。

如图1所示，在现有的大曲囊式空气弹簧中，气囊上子口的密封是通过螺钉1将气囊上子口2在上盖板3和扣环4之间压紧，利用子口橡胶的过盈压缩来达到密封效果的。但是，这种密封结构对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸要求严格，因气囊子口硫化后橡胶尺寸需靠模具保证，实际生产过程中容易出现由于橡胶厚度不均匀甚至圆周方向出现变形而导致漏气风险以致气囊报废，因此，现有的这种密封结构对气囊子口尺寸要求苛刻，制造及检验难度较大。

授权公告号为CN201914268U，授权公告日为2011年8月3日的中国实用新型专利公开了一种无摇枕转向架用空气弹簧，包括底板组成、橡胶堆、胶囊、上盖、扣环、支承座，所述的底板组成包括一块支撑板和焊接在支撑板中央的定位销，橡胶堆芯轴与底板组成通过螺栓组装为一体，芯轴内部设有一空腔，所述的橡胶堆硫化在芯轴的侧表面，橡胶堆的外侧面设有一个金属承台，金属承台的外侧向外延伸出一部分形成一个支撑台，支撑台上安装有支承座，其上表面的边缘安装有摩擦块，设有一个外凸的卡台；所述的上盖的下表面设置有环形的扣环，扣环内侧设有凹槽；所述的胶囊为大曲囊式胶囊，其上子口扣在扣环内侧的凹槽内，下子口通过压力自密封方式与支承座的卡台贴合。

申请公布日号为CN103395429A，申请公布日为2013年11月20日的中国发明专利公开了一种轨道交通用空气弹簧，其包括：上盖板； 用于支撑所述上盖板的沙漏弹簧，所述沙漏弹簧的内部插装有将所述沙漏 弹簧分成多层结构的隔板； 与所述上盖板与所述沙漏弹簧分别密封连接，并与所述上盖板和所述沙漏 弹簧形成密闭空间的气囊。

授权公告号为CN204309790U，授权公告日为2015年5月6日的中国实用新型专利公开了一种轨道交通用空气弹簧，包括与车体固定连接的上盖板和与所述上盖板密封固定连接的气囊；进一步包括：与所述气囊密封连接的沙漏弹簧组件，所述沙漏弹簧组件包括沙漏弹簧和设置于其内部的限位部件，所述限位部件包括向下延伸的硬质凸台，所述硬质凸台的高度小于所述沙漏弹簧的高度，且二者的高度差为所述沙漏弹簧组件的止挡间隙，所述上盖板与所述沙漏弹簧组件之间的间隙为空间间隙，所述空间间隙与所述沙漏弹簧组件的止挡间隙之和等于所述车体允许的最大下沉量。

授权公告号为CN205256339U，授权公告日为2016年5月25日的中国实用新型专利公开了一种铰接式转向架用空气弹簧，从上到下包括上盖板、气囊和沙漏弹簧，气囊的上子口与上盖板密封固定，气囊的下子口与沙漏弹簧密封固定，沙漏弹簧的顶部和底部分别装有压板和支撑座，所述的压板置于气囊中，且呈向上凸起的“凸”字型，所述的支撑座为沿水平方向的多层金属板支撑座，所述的压板的顶部半径小于沙漏弹簧的顶部半径，所述的沙漏弹簧的中轴线与压板的中轴线和支撑座的中轴线均重合。

上述专利文献的空气弹簧中全部是利用气囊上子口橡胶的过盈压缩来达到密封效果的，均存在加工时气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸要求严格，制造及检验难度较大等问题。

综上，如何设计一种大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，使其在保证密封性的前提下，能降低对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸的要求，从而减小制造及检验难度是急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，其在保证密封性的前提下，能降低对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸的要求，从而减小了制造及检验难度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，包括上盖板、扣环和设置在上盖板与扣环之间的气囊上子口，所述气囊上子口包括环状的气囊上子口本体和设置在气囊上子口本体外侧的气囊上子口密封圈，气囊上子口本体和气囊上子口密封圈之间通过气囊上子口连接环连接成一体；通过螺钉将上盖板与扣环锁紧在一起，利用上盖板和扣环压紧气囊上子口密封圈使气囊上子口密封圈形成过盈压缩，从而实现气囊上子口的密封。

优选的，扣环包括环体和设置在环体内侧部上的弯钩部，弯钩部与环体内侧部之间构成扣环的钩槽部，在环体的顶面上开有环体凹槽，气囊上子口本体设置在扣环的钩槽部中，气囊上子口密封圈和气囊上子口连接环设置在环体凹槽中，螺钉将上盖板与扣环锁紧在一起时，通过气囊上子口密封圈的顶部与上盖板相接触，气囊上子口密封圈的底部与环体凹槽的槽底部相接触，从而对气囊上子口密封圈形成过盈压缩。

优选的，在环体凹槽的槽底部上开有螺纹孔，螺钉穿过上盖板拧入到环体凹槽槽底部上的螺纹孔中，将上盖板与扣环锁紧；当上盖板与扣环锁紧时，环体顶面与上盖板相接触，气囊上子口密封圈的外侧部与螺钉之间留有间隙一。

优选的，所述气囊上子口连接环的内侧部与气囊上子口本体连接，所述气囊上子口连接环的外侧部与位于靠近气囊上子口密封圈顶部的气囊上子口密封圈内侧部连接。

优选的，所述气囊上子口连接环的内侧部与气囊上子口本体连接，所述气囊上子口连接环的外侧部与位于靠近气囊上子口密封圈底部的气囊上子口密封圈内侧部连接。

优选的，沿气囊上子口密封圈的轴向，气囊上子口密封圈的截面设置为圆形、椭圆形或矩形。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过结构设计，放弃了依靠上盖板和扣环挤压气囊上子口处橡胶的结构进行密封，而是在气囊上子口外侧部制作一个与气囊上子口一体的气囊上子口密封圈，不对气囊上子口进行过盈压缩，而是依靠上盖板与扣环压缩气囊上子口密封圈来进行密封，这样就能在保证密封性的前提下，降低对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸的要求，从而减小了制造及检验难度。通过精确的设置气囊上子口连接环的径向宽度，就能根据不同要求，实现囊上子口密封圈在沿扣环径向上的精确定位，从而实现密封部件在扣环径向上的精确定位。根据不同的工作环境，通过对气囊上子口密封圈的材质进行不同的选取，使得本实用新型既能适应低温环境又能适应高温环境，从而提高了整个大曲囊式空气弹簧的适用性。通过两个相对的平面来挤压气囊上子口密封圈的顶部和底部实现气囊上子口密封圈的过盈压缩的，进一步降低了加工制造时，对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸的要求，从而进一步降低了制造及检验难度。

附图说明

图1为现有的一种大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1中气囊上子口的结构示意图；

图4为本实用新型实施例1中扣环的结构示意图；

图5为图2中位于气囊上子口密封圈处的局部结构示意图；

图6为本实用新型实施例2中气囊上子口的结构示意图；

图7为本实用新型实施例3中气囊上子口的结构示意图；

图8为本实用新型实施例4中气囊上子口的结构示意图；

图中：1. 螺钉，2. 气囊上子口，211. 气囊上子口本体，212. 气囊上子口密封圈，213. 气囊上子口连接环，3. 上盖板，4. 扣环，411. 环体，412. 弯钩部，5. 钩槽部，6. 顶面，7. 环体凹槽，8. 螺纹孔，D1. 气囊上子口连接环的径向宽度，L1. 间隙一，L2. 间隙二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细的阐述。

实施例1：如图2和图3所示，一种大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，包括上盖板3、扣环4和设置在上盖板3与扣环4之间的气囊上子口2，所述气囊上子口2包括环状的气囊上子口本体211和设置在气囊上子口本体211外侧的气囊上子口密封圈212，气囊上子口本体211和气囊上子口密封圈212之间通过气囊上子口连接环213连接成一体；通过螺钉1将上盖板3与扣环4锁紧在一起，利用上盖板3和扣环4压紧气囊上子口密封圈212使气囊上子口密封圈212形成过盈压缩，从而实现气囊上子口的密封。气囊上子口密封圈212与气囊上子口连接环213、气囊上子口本体211为一体结构，可以采用硫化或注射成型。在现有的大曲囊式空气弹簧中，如图1所示，气囊上子口2是安装在扣环4的钩槽部5中，进行密封时，是通过螺钉1锁紧上盖板3与扣4环，利用扣环的钩槽部5和上盖板3分别从气囊上子口2的底部和顶部进行挤压，使得气囊上子口2形成过盈压缩，从而实现密封的，因此，对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸要求较高，其中任何一个部件的加工精度达不到要求就会使得整个大曲囊式空气弹簧存在漏气风险，以致气囊报废。而本实施例通过结构设计，放弃了依靠上盖板和扣环挤压气囊上子口处橡胶的结构进行密封，而是在气囊上子口外侧部制作一个与气囊上子口一体的气囊上子口密封圈，不对气囊上子口进行过盈压缩，而是依靠上盖板与扣环压缩气囊上子口密封圈来进行密封，这样就能在保证密封性的前提下，降低对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸的要求，从而减小了制造及检验难度。

另外，密封部件在扣环径向上的定位是十分重要的，在现有技术中，密封部件为气囊上子口，其在扣环径向上的定位主要是通过设置扣环沟槽部的位置来完成的，这样往往只是一种粗定位，无法实现精确定位，而在本实施例中，密封部件为气囊上子口密封圈，气囊上子口本体和气囊上子口密封圈之间是通过气囊上子口连接环连成一体的，当扣环沟槽部的位置设置好后，只要通过精确的设置气囊上子口连接环的径向宽度D1，就能根据不同要求，实现囊上子口密封圈在沿扣环径向上的精确定位，从而实现密封部件在扣环径向上的精确定位。

另外，申请人发现在温度低于超过-30℃寒冷环境下，橡胶会因受冷而收缩，并且由于橡胶结晶造成弹性下降，现有技术中依靠气囊子口橡胶过盈压缩密封的结构，在寒冷环境下会出现密封压缩过盈量下降、密封效果降低，而存在漏气的风险。反之，在温度较高的环境下，由于橡胶的特性也会存在上述问题。而本实施例中的气囊上子口不起密封作用，密封作用主要是通过气囊上子口密封圈来实现，因此，本实施例的密封结构可以根据使用环境选择气囊上子口密封圈的材质，设计密封压缩量来使得本实施例既能适应低温环境又能适应高温环境，从而提高了整个大曲囊式空气弹簧的适用性，即通过对气囊上子口本体、气囊上子口连接环和气囊上子口密封圈选取不同的材质来适应不同工作环境下的密封性要求，如在本实施例中，为适用于寒冷环境，气囊上子口本体和气囊上子口连接环可采用一般橡胶材质，如如天然橡胶、氯丁橡胶等，而气囊上子口密封圈可采用耐低温性能较好的橡胶材质，如硅橡胶、三元乙丙橡胶等；为适用于高温环境，气囊上子口本体和气囊上子口连接环可采用一般橡胶材质，如天然橡胶、氯丁橡胶等，而气囊上子口密封圈可采用耐热性能较好的橡胶材质，如氟橡胶、氟硅橡胶等。

如图2至图4所示，扣环4包括环体411和设置在环体411内侧部上的弯钩部412，环体411和弯钩部412是一体的，弯钩部412与环体411内侧部之间构成扣环的钩槽部5，扣环的钩槽部5与气囊上子口本体211相匹配，在环体411的顶面6上开有环体凹槽7，气囊上子口本体211设置在扣环的钩槽部5中，气囊上子口密封圈212和气囊上子口连接环213设置在环体凹槽7中，螺钉1将上盖板3与扣环4锁紧在一起时，通过气囊上子口密封圈212的顶部与上盖板3相接触，气囊上子口密封圈212的底部与环体凹槽7的槽底部相接触，从而对气囊上子口密封圈212形成过盈压缩。由于与气囊上子口密封圈的顶部相接触的上盖板和与气囊上子口密封圈的底部相接触的环体凹槽底部全部是平面，即是通过两个相对的平面来挤压气囊上子口密封圈的顶部和底部实现气囊上子口密封圈的过盈压缩的，而不是像以前是通过扣环的钩槽部和上盖板来气囊上子口的底部和顶部来实现气囊上子口的过盈压缩的，因此，这就进一步降低了加工制造时，对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸的要求，从而进一步降低了制造及检验难度。另外，本实施例不用重新设计现有空簧系统中上盖板和扣环的结构，只要稍作修改，就能实现对现有空簧系统中气囊上子口密封结构的改进，大大降低了改造成本。

如图4和图5所示，在环体凹槽7的槽底部上开有螺纹孔8，螺钉1穿过上盖板3拧入到环体凹槽槽底部上的螺纹孔8中，将上盖板3与扣环4锁紧；当上盖板3与扣环4锁紧时，环体顶面6与上盖板3相接触，气囊上子口密封圈212的外侧部与螺钉1之间留有间隙一（L1），这种结构能使得密封效果更好。气囊上子口密封圈212的外侧部与靠近环体外侧的环体凹槽7一侧槽侧面之间留有间隙二（L2）,L2＞L1。螺纹孔8在环体凹槽7的槽底部上设置有多个，多个螺纹孔8沿环体的周向依次分布在环体凹槽7的槽底部上，相应的，螺钉1也设置有多个。

如图3所示，所述气囊上子口连接环213的内侧部与气囊上子口本体211连接，所述气囊上子口连接环213的外侧部与位于靠近气囊上子口密封圈顶部的气囊上子口密封圈212内侧部连接。这种结构使得整个气囊上子口成型起来更加简单。

沿气囊上子口密封圈的轴向，气囊上子口密封圈212的截面设置为圆形。

实施例2：如图6所示，与实施例1相比，不同之处在于：沿气囊上子口密封圈的轴向，气囊上子口密封圈212的截面设置为椭圆形。

实施例3：如图7所示，与实施例1相比，不同之处在于：沿气囊上子口密封圈的轴向，气囊上子口密封圈212的截面设置为长方形或正方形等矩形状。

实施例4：如图8所示，与实施例1相比，不同之处在于：所述气囊上子口连接环213的内侧部与气囊上子口本体211连接，所述气囊上子口连接环213的外侧部与位于靠近气囊上子口密封圈底部的气囊上子口密封圈212内侧部连接。这样能进一步保证整个大曲囊式空气弹簧的密封性。

综上，本实用新型通过结构设计，放弃了依靠上盖板和扣环挤压气囊上子口处橡胶的结构进行密封，而是在气囊上子口外侧部制作一个与气囊上子口一体的气囊上子口密封圈，不对气囊上子口进行过盈压缩，而是依靠上盖板与扣环压缩气囊上子口密封圈来进行密封，这样就能在保证密封性的前提下，降低对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸的要求，从而减小了制造及检验难度。通过精确的设置气囊上子口连接环的径向宽度，就能根据不同要求，实现囊上子口密封圈在沿扣环径向上的精确定位，从而实现密封部件在扣环径向上的精确定位。根据不同的工作环境，通过对气囊上子口密封圈的材质进行不同的选取，使得本实用新型既能适应低温环境又能适应高温环境，从而提高了整个大曲囊式空气弹簧的适用性。通过两个相对的平面来挤压气囊上子口密封圈的顶部和底部实现气囊上子口密封圈的过盈压缩的，进一步降低了加工制造时，对气囊子口尺寸、上盖板平面度以及扣环尺寸的要求，从而进一步降低了制造及检验难度。

本实施例中所述的“多个”即指“两个或两个以上”的数量。以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (6)

1.一种大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，包括上盖板、扣环和设置在上盖板与扣环之间的气囊上子口，其特征在于：所述气囊上子口包括环状的气囊上子口本体和设置在气囊上子口本体外侧的气囊上子口密封圈，气囊上子口本体和气囊上子口密封圈之间通过气囊上子口连接环连接成一体；通过螺钉将上盖板与扣环锁紧在一起，利用上盖板和扣环压紧气囊上子口密封圈使气囊上子口密封圈形成过盈压缩，从而实现气囊上子口的密封。

2.根据权利要求1所述的大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，其特征在于：扣环包括环体和设置在环体内侧部上的弯钩部，弯钩部与环体内侧部之间构成扣环的钩槽部，在环体的顶面上开有环体凹槽，气囊上子口本体设置在扣环的钩槽部中，气囊上子口密封圈和气囊上子口连接环设置在环体凹槽中，螺钉将上盖板与扣环锁紧在一起时，通过气囊上子口密封圈的顶部与上盖板相接触，气囊上子口密封圈的底部与环体凹槽的槽底部相接触，从而对气囊上子口密封圈形成过盈压缩。

3.根据权利要求2所述的大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，其特征在于：在环体凹槽的槽底部上开有螺纹孔，螺钉穿过上盖板拧入到环体凹槽槽底部上的螺纹孔中，将上盖板与扣环锁紧；当上盖板与扣环锁紧时，环体顶面与上盖板相接触，气囊上子口密封圈的外侧部与螺钉之间留有间隙一。

4.根据权利要求1、2或3所述的大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，其特征在于：所述气囊上子口连接环的内侧部与气囊上子口本体连接，所述气囊上子口连接环的外侧部与位于靠近气囊上子口密封圈顶部的气囊上子口密封圈内侧部连接。

5.根据权利要求1、2或3所述的大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，其特征在于：所述气囊上子口连接环的内侧部与气囊上子口本体连接，所述气囊上子口连接环的外侧部与位于靠近气囊上子口密封圈底部的气囊上子口密封圈内侧部连接。

6.根据权利要求1、2或3所述的大曲囊式空气弹簧的气囊上子口密封结构，其特征在于：沿气囊上子口密封圈的轴向，气囊上子口密封圈的截面设置为圆形、椭圆形或矩形。