CN206856730U - 支撑橡胶球铰 - Google Patents

Abstract

支撑橡胶球铰，包括芯轴、套在芯轴上的外套和硫化粘结在芯轴和外套之间的橡胶层，其特征在于所述的芯轴与橡胶层硫化粘结的部位为四菱柱形状，所述的外套与橡胶层硫化粘结的内腔为与芯轴与橡胶层硫化粘结的部位相配合的四菱柱腔体，且芯轴与橡胶层硫化粘结的部位中相对设置的两面上的橡胶层的厚度不相同，另外相对设置的两面上的橡胶层的厚度相同。本实用新型的支撑橡胶球铰，实现橡胶球铰在相对两面不同的刚度特性，满足向下载荷时产品刚度大变形小，而向上载荷时产品刚度小变形较大的偏载工况的承载要求，提高橡胶球铰的承载可靠性，从而提高列车的运行安全性。

Description

支撑橡胶球铰

技术领域

本实用新型涉及一种支撑橡胶球铰，属于轨道车辆减振部件制造领域。

背景技术

随着世界各国对城市轨道交通系统的重视，轨道交通各种新技术大量的涌现，而直线电机驱动技术就是其一。直线电机车辆已经在中国采用，体现出优良的动力性能和爬坡能力。对于该直线电机车辆而言，对电机的减振保护不仅能充分发挥电机的性能，而且整车动力学性能也具有至关重要的作用。

电机悬挂主要承受电机重量及缓冲电机启动制动时的冲击，悬挂部位的橡胶球铰所受载荷基本都是向下载荷大于向下载荷的工况，即属于偏载工况。而目前多数橡胶球铰芯轴和外套均采用的旋转体球面结构，中间橡胶都是等厚度设计，实际过程中并不适用于该偏载工况的使用，在使用过程中易出现大大面积的橡胶压溃，承载橡胶体积减小，刚度出现严重下降的问题，直线电机出现严重的下沉现象，如果不及时发现处理，极可能影响列车运行安全。

实用新型内容

本实用新型提供的支撑橡胶球铰，可满足偏载工况的承载要求，提高橡胶球铰的承载可靠性，从而提高列车的运行安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

支撑橡胶球铰，包括芯轴、套在芯轴上的外套和硫化粘结在芯轴和外套之间的橡胶层，其特征在于所述的芯轴与橡胶层硫化粘结的部位为四菱柱形状，所述的外套与橡胶层硫化粘结的内腔为与芯轴与橡胶层硫化粘结的部位相配合的四菱柱腔体，且芯轴与橡胶层硫化粘结的部位中相对设置的两面上的橡胶层的厚度不相同，另外相对设置的两面上的橡胶层的厚度相同。

优选的，所述的芯轴与橡胶层硫化粘结的部位为两个相对的平面和两个相对的圆弧面连接组成的四菱柱形状，所述的外套与橡胶层硫化粘结的内腔为与平面相对应的内平面和与圆弧面相对应的内圆弧面连接组成的四菱柱腔体，一个平面和与之相对应的内平面之间的橡胶厚度大于另一个平面和与之相应的内平面之间的橡胶厚度，两个圆弧面和与之相对应的内圆弧面之间的橡胶厚度相等。

优选的，一个平面和与之相对应的内平面之间的橡胶厚度大于另一个平面和与之相应的内平面之间的橡胶厚度4~5mm。

优选的，所述的橡胶层在芯轴的菱角位置均开有沿轴向的通孔。

优选的，所述的通孔的直径不大于10mm。

优选的，所述的外套为多瓣式结构，且相邻的分瓣之间具有沿轴向的小间隙。

优选的，所述的外套为两瓣式结构，且两瓣之间的小间隙的宽度为1~2mm。

本实用新型的支撑橡胶球铰，将芯轴与橡胶层硫化粘结的部位设计为四菱柱形状，将外套与橡胶层硫化粘结的内腔设计为四菱柱腔体，相比于现有技术中的芯轴与外套为旋转球体的配合结构，可增大橡胶的承载面积，从而提高产品的承载能力，且芯轴与橡胶层硫化粘结的部位中相对设置的两面上的橡胶层的厚度不相同，另外相对设置的两面上的橡胶层的厚度相同，实现橡胶球铰在相对两面不同的刚度特性，满足向下载荷时产品刚度大变形小，而向上载荷时产品刚度小变形较大的偏载工况的承载要求，提高橡胶球铰的承载可靠性，从而提高列车的运行安全性。

附图说明

图1为具体实施方式中的支撑橡胶球铰的横截面示意图。

图2为芯轴的横截面示意图。

图3为外套的横截面示意图。

图4为芯轴与外套配装的半剖图。

具体实施方式

下面将通过附图1~4实施例对本实用新型做进一步的描述。

支撑橡胶球铰，包括芯轴1、套在芯轴1上的外套2和硫化粘结在芯轴1和外套2之间的橡胶层3，其特征在于所述的芯轴1与橡胶层3硫化粘结的部位为四菱柱形状，所述的外套2与橡胶层3硫化粘结的内腔为与芯轴1与橡胶层3硫化粘结的部位相配合的四菱柱腔体，且芯轴1与橡胶层3硫化粘结的部位中相对设置的两面上的橡胶层3的厚度不相同，另外相对设置的两面上的橡胶层3的厚度相同。

所述的芯轴1与橡胶层3硫化粘结的部位为两个相对的平面11和两个相对的圆弧面12连接组成的四菱柱形状，所述的外套2与橡胶层3硫化粘结的内腔为与平面11相对应的内平面21和与圆弧面12相对应的内圆弧面22连接组成的四菱柱腔体，一个平面11和与之相对应的内平面21之间的橡胶厚度大于另一个平面11和与之相应的内平面21之间的橡胶厚度，两个圆弧面12和与之相对应的内圆弧面22之间的橡胶厚度相等。

如图1所示，芯轴1硫化粘结部位的截面为四边形，其中上下两面为平面11，左右两面为圆弧面12，一个平面11和与之相应的内平面21之间的橡胶厚度L2大于另一个平面11和与之相应的内平面21之间的橡胶厚度L1,当橡胶球铰承受向下载荷时，表现出小变形大刚度性能，承受向上承载时，表现出大变形小刚度性能，适应了车辆向下载荷大于向上载荷的偏载工况，保证在橡胶球铰在受向上和向下载荷时，橡胶层的应变不会存在太大差异，实现了橡胶层在承载过程中的等应变设计，可有效防止橡胶层局部应变过大而压溃；并且将芯轴1与橡胶层3硫化粘结的部位设计为四菱柱形状，将外套2与橡胶层3硫化粘结的内腔设计为四菱柱腔体，相比于现有技术中的芯轴与外套为旋转球体的配合结构，可增大橡胶的承载面积，从而提高产品的承载能力，

其中，一个平面11和与之相对应的内平面21之间的橡胶厚度大于另一个平面11和与之相应的内平面21之间的橡胶厚度4~5mm，即L2与L1的差值为4~5mm，可充分满足偏载工况的承载要求。

其中，所述的橡胶层3在芯轴1的菱角位置均开有沿轴向的通孔31，可以减小橡胶承载时的应力，提供给橡胶在菱角位置变形的空间，缓解菱角位置的应力集中，所述的通孔31的直径不大于10mm。

由于支撑橡胶球铰需安装在悬挂梁安装孔中，为了在安装后使支撑橡胶球铰具有一定的预压量，从而降低承载时橡胶层受拉伸的程度，防止橡胶拉伸破环，将所述的外套2设计为多瓣式结构，且相邻的分瓣之间具有沿轴向的小间隙，支承橡胶球铰安装在悬挂梁安装孔中后，外套2被压紧，小间隙消失，橡胶层3被压缩。实际结构中，通过将所述的外套2设计两瓣式结构，且两瓣之间的小间隙的宽度L3为1~2mm，外套结构更简单，又可现实橡胶层3的有效预压缩。

以上所述的支承橡胶球铰的优点在于：

1、可增大橡胶的承载面积，从而提高产品的承载能力。

2、适应了车辆向下载荷大于向上载荷的偏载工况，保证在橡胶球铰在受向上和向下载荷时，橡胶层的应变不会存在太大差异，实现了橡胶层在承载过程中的等应变设计，可有效防止橡胶层局部应变过大而压溃。

3、可以减小橡胶承载时的应力，提供给橡胶在菱角位置变形的空间，缓解菱角位置的应力集中。

4、在安装后使支撑橡胶球铰具有一定的预压量，从而降低承载时橡胶层受拉伸的程度，防止橡胶拉伸破环。

以上结合附图对本实用新型实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.支撑橡胶球铰，包括芯轴（1）、套在芯轴（1）上的外套（2）和硫化粘结在芯轴（1）和外套（2）之间的橡胶层（3），其特征在于所述的芯轴（1）与橡胶层（3）硫化粘结的部位为四菱柱形状，所述的外套（2）与橡胶层（3）硫化粘结的内腔为与芯轴（1）与橡胶层（3）硫化粘结的部位相配合的四菱柱腔体，且芯轴（1）与橡胶层（3）硫化粘结的部位中相对设置的两面上的橡胶层（3）的厚度不相同，另外相对设置的两面上的橡胶层（3）的厚度相同。

2.根据权利要求1所述的支撑橡胶球铰，其特征在于所述的芯轴（1）与橡胶层（3）硫化粘结的部位为两个相对的平面（11）和两个相对的圆弧面（12）连接组成的四菱柱形状，所述的外套（2）与橡胶层（3）硫化粘结的内腔为与平面（11）相对应的内平面（21）和与圆弧面（12）相对应的内圆弧面（22）连接组成的四菱柱腔体，一个平面（11）和与之相对应的内平面（21）之间的橡胶厚度大于另一个平面（11）和与之相应的内平面（21）之间的橡胶厚度，两个圆弧面（12）和与之相对应的内圆弧面（22）之间的橡胶厚度相等。

3.根据权利要求2所述的支撑橡胶球铰，其特征在于一个平面（11）和与之相对应的内平面（21）之间的橡胶厚度大于另一个平面（11）和与之相应的内平面（21）之间的橡胶厚度4~5mm。

4.根据权利要求1所述的支撑橡胶球铰，其特征在于所述的橡胶层（3）在芯轴（1）的菱角位置均开有沿轴向的通孔（31）。

5.根据权利要求4所述的支撑橡胶球铰，其特征在于所述的通孔（31）的直径不大于10mm。

6.根据权利要求1所述的支撑橡胶球铰，其特征在于所述的外套（2）为多瓣式结构，且相邻的分瓣之间具有沿轴向的小间隙。

7.根据权利要求6所述的支撑橡胶球铰，其特征在于所述的外套（2）为两瓣式结构，且两瓣之间的小间隙的宽度为1~2mm。