CN210484496U - 一种液体复合衬套 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液体复合衬套，包括：芯轴；套设在所述芯轴的外周上的橡胶体，在所述橡胶体上径向相对地构造有两个在周向上部分延伸的径向凸起；两个分别套设在所述橡胶体上且处于所述径向凸起的轴向外侧的流道体，在所述流道体外表面上构造有用于液压流体的流道；以及压紧式套设在所述流道体的径向外侧的外套；其中，所述橡胶体与所述流道体以及所述外套共同限定了两个用于容纳液压流体的液腔，两个所述液腔在周向上处于两个所述径向凸起之间，且通过所述流道彼此连通。

Description

一种液体复合衬套

技术领域

本实用新型涉及一种用于车辆、尤其是轨道车辆的液体复合衬套。

背景技术

液压衬套是在车辆(例如汽车和轨道车辆)中广泛应用的一种零件，主要安装在车辆的悬架或转向架上，用于缓冲振动和冲击，以提高车辆行驶的稳定性和安全性。

中国专利文献CN108150536A公开了一种液压衬套。该液压衬套包括芯轴、套设在芯轴外侧的第一流道体，以及压紧套设在第一流道体外侧的外套。在芯轴和第一流道体之间的间隙内填充有第一橡胶体，在第一流道体的外表面上构造有凹槽。在第一橡胶体上径向相对地构造有用于容纳液体的两个液腔，其中凹槽与外套围成流道，两个液腔通过流道连通。通过两个液腔内的液压流体之间的流动性，可以调节液压衬套的刚度，从而实现提高车辆行驶、尤其是在车辆转弯时的稳定性。

然而在上述液压衬套中，其结构复杂，零部件数量非常多，加工制造成本高，且安装不便，应用密封要求高。此外，外套两端还需密封组件进行密封，其实现密封的成本高。

因此，希望能够提供一种结构简单，能够简化零部件数量，且安装方便，同时能够保证密封效果的液体复合衬套。

实用新型内容

针对如上所述的技术问题，本实用新型旨在提供一种新型液体复合衬套，该液体复合衬套的结构能够显著地减少零部件的数量，简化了液压机构。同时，该液体复合衬套能够保证其具有良好的变刚度性能，以及良好的密封效果。此外，芯轴的特殊结构能够提供二次刚度和径向上的止挡效果。

为此，根据本实用新型，提供了一种液体复合衬套，包括：芯轴；套设在所述芯轴的外周上的橡胶体，在所述橡胶体上径向相对地构造有两个在周向上部分延伸的径向凸起；两个分别套设在所述橡胶体上且处于所述径向凸起的轴向外侧的流道体，在所述流道体外表面上构造有用于液压流体的流道；以及压紧式套设在所述流道体的径向外侧的外套；其中，所述橡胶体与所述流道体以及所述外套共同限定了两个用于容纳液压流体的液腔，两个所述液腔在周向上处于两个所述径向凸起之间，且通过所述流道彼此连通。

在一个优选的实施例中，所述流道设置在所述流道体的外表面上，并且所述流道的两端分别延伸至所述流道体的朝向所述液腔的轴向端面上的两个径向相对的位置处，从而分别形成与所述液腔连通的流道口。

在一个优选的实施例中，所述流道在所述流道体的展开平面上呈平滑曲线设置，所述平滑曲线的曲率半径设置成不小于48mm。

在一个优选的实施例中，所述流道沿所述流道体的周向延伸设置，且所述流道的两端部的流道口设置成沿轴向延伸以与所述液腔连通。

在一个优选的实施例中，在所述外套的侧壁上设有用于将液压流体注入到所述液腔的注液孔。

在一个优选的实施例中，所述芯轴构造成具有中间凸台的阶梯轴，且所述橡胶体通过硫化方式与所述芯轴的中间凸台一体化设置。

在一个优选的实施例中，所述中间凸台的直径在轴向上保持不变。

在一个优选的实施例中，在所述橡胶体的周向上处于两个所述径向凸起之间设有拱起部分，所述拱起部分的最大外径小于所述径向凸起的外径。

在一个优选的实施例中，所述中间凸台构造成使其直径沿着从轴向两端向中间先递减后递增，所述橡胶体相适配地硫化在所述中间凸台的外周表面上。

在一个优选的实施例中，在所述中间凸台的轴向中部形成有凸起部分，所述凸起部分的直径大于所述中间凸台在轴向两侧处的最大外径。

在一个优选的实施例中，所述中间凸台的直径转折点处的两侧的外周表面的夹角设置成处于0°-90°的范围内，且所述中间凸台的直径转折点处作圆角过渡过处理。

在一个优选的实施例中，所述流道体的内壁构造成能够与所述中间凸台的外周结构相适配。

与现有技术相比，本实用新型的优点之处在于：

根据本实用新型的液体复合衬套的结构能够显著地减少零部件的数量，简化了液压机构。同时，该液体复合衬套能够保证其具有良好的径向变刚度性能，以及能够保证其具有良好的密封性能。此外，通过在橡胶体上构造的拱起部分能够提供二次径向刚度，通过芯轴的特殊结构能够提供二次轴向刚度和径向上的止挡效果。该液体复合衬套结构简单、安装方便、便于密封、且密封效果好，此外，其成产成本和安装维护成本低。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1显示了根据本实用新型的一个实施例的液体复合衬套的结构。

图2是图1中沿线A-A的剖视图。

图3是去除了液体复合衬套中的外套以显示出液腔及径向凸起的结构的示意图。

图4显示了图1所示液体复合衬套中的流道体上的流道的结构。

图5显示了图1所示液体复合衬套中的流道体上的流道的另一种结构

图6显示了根据本实用新型的另一实施例的液体复合衬套的结构。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本实用新型进行介绍。需要说明的是，本文中的用语“轴向”和“径向”分别是指图1中的水平和垂直方向。

图1显示了根据本实用新型的一个实施例的液体复合衬套100的结构。如图1所示，液压衬套100包括芯轴110。芯轴110通常是预成型件，并且在图1所示的实施例中，芯轴110构造成具有中间凸台的阶梯轴，且中间凸台的直径在轴向上保持不变。芯轴110的两端例如可与轨道列车的转向架构架相连。

根据本实用新型，液体复合衬套100还包括橡胶体120。如图1和图2所示，橡胶体120套设在芯轴110的外周上。在一个实施例中，橡胶体120通过硫化方式与芯轴110一体化设置。在橡胶体120的轴向中部构造有两个在周向上部分延伸的径向凸起121，这两个径向凸起121优选地构造成在径向上相对。在橡胶体120的径向外侧套设有两个套筒状的流道体130，两个流道体130套设在橡胶体120上且处于径向凸起121的轴向外侧。在流道体130的径向外侧压紧式套设有外套140。由此，在橡胶体120的径向外侧，由橡胶体120上的两个径向凸起121、两个流道体130以及外套140共同限定了两个用于容纳液压流体的液腔150，两个液腔150在橡胶体120上径向相对且在周向上处于两个径向凸起121之间。根据本实用新型，在流道体130的外周表面上构造有用于液压流体的流道131，两个液腔150通过流道131彼此连通。

为了便于理解，图3更清楚地显示了去除液体复合衬套中的外套140以显示出液腔150及径向凸起121的结构的示意图。

此外，在外套140上构造有用于注入液压流体的注液孔141。注液孔141设置在外套140的处于液腔150的侧壁区域。安装时，注液孔141与液腔150对应连通。在应用过程中，利用注液孔141向液腔150注入液压流体。注入完成之后，例如可通过塞子(未示出)将注液孔141堵住。

图4显示了流道体130的结构。如图4所示，流道体130构造成套筒状。流道131设置在流道体130的外表面上。优选地，流道131在流道体130的展开平面上呈平滑曲线设置，且平滑曲线的曲率半径设置成不小于48mm。流道体131的这一结构设置尤其能够有利于发挥流道内液压流体的流动性能，有利于保证液压衬套100的刚度变化性能。流道131的两端分别延伸至流道体130的朝向液腔150的轴向端面上的两个径向相对的位置处，从而分别形成与液腔150连通的流道口132。在安装时，两个流道体130的各自的流道口132在轴向上彼此相对。

在一个实施例中，流道也可以设置为细长的直流道。如图5所示，流道331设置在流道体330的外周表面，且沿流道体330的周向延伸。流道331的两端分别设有沿轴向延伸至流道体330的朝向液腔150的轴向端面的凹槽，该两个凹槽在流道体330的径向上相对，且凹槽作为与液腔150连通的流道口。

该流道同样能够连通两个液腔150，从而发挥流道内液压流体的流动性能。

当轨道列车在直线段抗蛇形运行阶段，轮对会承受到高频振动，而在低速过曲线时，轮对的轮缘会贴靠钢轨，此时振动频率明显下降。在上述两种工况下，车轮的运动会驱使芯轴110和外套140发生相对运动，使得处于前方的液腔和处于后方的液腔会分别地发生扩张和收缩。这样，液压流体便能够通过流道131而在两个液腔150之间流动，从而相应地调节了液压衬套100的径向刚度，使得列车保持稳定运行。

同时，橡胶体120与流道体130的内周面形成柔性的接触，提供了径向上的变化位移，从而提供了径向上的变刚度的效果。此外，在橡胶体120的中部设有拱起部分122，拱起部分122在周向上处于两个径向凸起121之间，且拱起部分122的最大外径设置成小于径向凸起121的外径。拱起部分122能够提供二次径向刚度。

图6显示了根据本实用新型的另一实施例的液体复合衬套200的结构。如图6所示，液体复合衬套200包括芯轴210。芯轴210通常是预成型件，并且在图6所示的实施例中，芯轴210构造成具有中间凸台的阶梯轴，中间凸台构造成使其直径沿着从轴向两端向中间先递减后递增。在中间凸台的轴向中部位置形成有凸起部分211，凸起部分211的直径大于中间凸台在轴向两侧处的最大直径，凸起部分211能够提供轴向上的二次刚度。芯轴210的两端例如可与轨道列车的转向架构架相连。

根据本实用新型，在芯轴210的中间凸台的周向上与中间凸台的外周结构相适配地设有橡胶体220，从而使橡胶体220适应中间凸台的结构而设置在中间凸台的外周表面。在一个实施例中，橡胶体220通过硫化方式与芯轴210一体化设置。在橡胶体220上构造有两个在周向上部分延伸的径向凸起，这两个径向凸起优选地构造成在径向上相对。在橡胶体220的径向外侧设有两个套筒状的流道体230，两个流道体230沿轴向彼此间隔开套设在径向凸起的轴向外侧。在流道体230的径向外侧压紧式套设有外套240。由此，在橡胶体220的径向外侧，由橡胶体220上的两个径向凸起、两个流道体230以及外套240共同限定了两个用于容纳液压流体的液腔250，两个液腔250在橡胶体220上径向相对且在周向上处于两个径向凸起之间。根据本实用新型，在流道体230的外周表面上构造有用于液压流体的流道231，两个液腔250通过流道231彼此连通。

在本实施例中，中间凸台的直径转折点处于流道体230的轴向内端面的轴向外侧。中间凸台的直径转折点处的两侧的外周表面的夹角β设置成处于0°～90°的范围内。同时，为了避免应力集中而导致的疲劳损伤，以改善疲劳寿命，中间凸台的直径转折点处作圆角过渡处理。在这里需要说明的是，中间凸台的直径转折点指中间凸台从轴向两端向中部递减转为递增的节点处。这样，有利于流道体230对橡胶体220的压紧密封，从而保证了液腔250的密封性。

同样地，在外套240上构造有用于注入液压流体的注液孔241。注液孔241设置在外套240的处于液腔250的侧壁区域。安装时，注液孔241与液腔250对应连通。在应用过程中，利用注液孔241向液腔250注入液压流体。注入完成之后，例如可通过塞子(未示出)将注液孔241堵住。

如图6所示，流道体230构造成大致套筒状，流道体230的内壁构造成能够与芯轴210的外周结构相适配，即流道体230的内径设置成由一个轴向端面向另一个轴向端面先递增后递减。并且，流道体230的与橡胶体220接触的端面与流道体230的外表面的夹角α设置成处于0°～90°的范围内。同时，为了避免应力集中而导致的疲劳损伤，以改善疲劳寿命，流道体230内表面的转折点处作圆角过渡处理。流道231设置在流道体230的外表面上。优选地，流道231在流道体230的展开平面上呈平滑曲线设置，且平滑曲线的曲率半径设置成不小于48mm。流道体231的这一结构设置尤其能够有利于发挥流道内液压流体的流动性能，有利于保证液压衬套200的刚度变化性能。流道231的两端分别延伸至流道体230的朝向液腔250的轴向端面上的两个径向相对的位置，从而形成与液腔250连通的流道口232。两个流道体230的各自的流道口232在轴向上彼此相对。在一个未示出的实施例中，该流道也可以设置为细长的直流道，细长的直流道同样能够连通两个液腔150，从而发挥流道内液压流体的流动性能。

同样地，当轨道列车在直线段抗蛇形运行阶段，轮对会承受到高频振动，而在低速过曲线时，轮对的轮缘会贴靠钢轨，此时振动频率明显下降。在上述两种工况下，车轮的运动会驱使芯轴210和外套240发生相对运动，使得处于前方的液腔和处于后方的液腔会分别地发生扩张和收缩。这样，液压流体便能够通过流道231而在两个液腔250之间流动，从而相应地调节了液压衬套200的径向刚度，使得列车保持稳定运行。

同时，橡胶体220与流道体230的内周面形成柔性的接触，提供了径向上的变化位移，从而提供了径向上的变刚度的效果。

根据本实用新型的液体复合衬套，该液体复合衬套的结构能够显著地减少零部件的数量，简化了液压机构，同时能够保证其具有良好的径向变刚度性能。此外，通过在橡胶体上构造的拱起部分能够提供二次径向刚度，通过芯轴的特殊结构能够提供二次轴向刚度和径向上的止挡效果。该液体复合衬套结构简单、安装方便、便于密封、且密封效果好，此外，其成产成本和安装维护成本低。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种液体复合衬套，其特征在于，包括：

芯轴(110)；

套设在所述芯轴的外周上的橡胶体(120)，在所述橡胶体上径向相对地构造有两个在周向上部分延伸的径向凸起(121)；

两个分别套设在所述橡胶体上且处于所述径向凸起的轴向外侧的流道体(130)，在所述流道体外表面上构造有用于液压流体的流道(131)；以及

压紧式套设在所述流道体的径向外侧的外套(140)；

其中，所述橡胶体与所述流道体以及所述外套共同限定了两个用于容纳液压流体的液腔(150)，两个所述液腔在周向上处于两个所述径向凸起之间，且通过所述流道彼此连通。

2.根据权利要求1所述的液体复合衬套，其特征在于，所述流道设置在所述流道体的外表面上，并且所述流道的两端分别延伸至所述流道体的朝向所述液腔的轴向端面上的两个径向相对的位置处，从而分别形成与所述液腔连通的流道口。

3.根据权利要求1或2所述的液体复合衬套，其特征在于，所述流道在所述流道体的展开平面上呈平滑曲线设置，所述平滑曲线的曲率半径设置成不小于48mm。

4.根据权利要求1或2所述的液体复合衬套，其特征在于，所述流道沿所述流道体的周向延伸设置，且所述流道的两端部的流道口设置成沿轴向延伸以与所述液腔连通。

5.根据权利要求1或2所述的液体复合衬套，其特征在于，在所述外套的侧壁上设有用于将液压流体注入到所述液腔的注液孔(141)。

6.根据权利要求1或2所述的液体复合衬套，其特征在于，所述芯轴构造成具有中间凸台的阶梯轴，所述橡胶体通过硫化方式与所述芯轴的中间凸台一体化设置。

7.根据权利要求6所述的液体复合衬套，其特征在于，所述中间凸台的直径在轴向上保持不变。

8.根据权利要求7所述的液体复合衬套，其特征在于，在所述橡胶体的周向上处于两个所述径向凸起之间设有拱起部分(122)，所述拱起部分的最大外径小于所述径向凸起的外径。

9.根据权利要求6所述的液体复合衬套，其特征在于，所述中间凸台构造成使其直径沿着从轴向两端向中间先递减后递增，所述橡胶体相适配地硫化在所述中间凸台的外周表面上。

10.根据权利要求9所述的液体复合衬套，其特征在于，在所述中间凸台的轴向中部形成有凸起部分(211)，所述凸起部分的直径大于所述中间凸台在轴向两侧处的最大外径。

11.根据权利要求10所述的液体复合衬套，其特征在于，所述中间凸台的直径转折点处的两侧的外周表面的夹角设置成处于0°-90°的范围内，且所述中间凸台的直径转折点处作圆角过渡处理。

12.根据权利要求9所述的液体复合衬套，其特征在于，所述流道体的内壁构造成能够与所述中间凸台的外周结构相适配。

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