一种空气弹簧及车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种空气弹簧，所述空气弹簧包括上盖(1)、气囊(2)、外弹性体(3)；所述气囊(2)设置于上盖(1)与外弹性体(3)之间，所述外弹性体(3)上设有贯穿其上端的空腔(8)；所述空腔(8)内固定有内弹性体(5)；所述外弹性体(3)上端设有外支撑件(4)，所述内弹性体(5)上端设有内支撑件(6)，所述内支撑件(6)套设于外支撑件(4)内；其特征在于：所述内支撑件(6)与内弹性体(5)上端连接形成环状的凹槽(7)；所述外支撑件(4)包括第一卡板(41)，所述第一卡板(41)位于凹槽(7)内；本发明专利技术提高了空气弹簧的稳定性、部件利用率及安全性能。

An Air Spring and Vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种空气弹簧及车辆
本专利技术属于轨道车辆减振设备
，具体提出一种空气弹簧及车辆。
技术介绍
空气弹簧安装在车体和转向架之间，作用为传递垂向载荷、横向载荷以及扭矩等，吸收垂向和横向振动，提供水平复原力等，对车辆的平稳性和舒适度具有较大的影响。空气弹簧包括上盖、气囊及橡胶堆等部件，其中上盖位于车体或摇枕的下方，起密封及传递载荷的功能，气囊位于上盖的下方，橡胶堆位于气囊的下方，在空气弹簧正常充气的状态下，气囊起主要的减振作用，同时橡胶堆起辅助的减振作用，在空气弹簧因气囊失效等原因无气时，橡胶堆起主要的减振作用，以保证车辆在限速状态下行驶，同时气囊不再起作用。专利申请CN108518441A公开了一种空气弹簧，包括上盖、气囊、第一橡胶堆及第二橡胶堆，气囊设置于上盖及第一橡胶堆之间，第一橡胶堆中空设置，以形成腔室，第一橡胶堆的腔室沿竖直方向贯穿第一橡胶堆的顶部，第一橡胶堆的顶部连接有外支撑件，外支撑件的顶部与上盖对应，以在当气囊无气时与上盖接触；第二橡胶堆固定套设于第一橡胶堆腔室的内部，第二橡胶堆的顶部连接有内支撑件，内支撑件的顶部与上盖对应，以在当气囊无气时与上盖接触，气囊有气时内支撑件顶部与外支撑件顶部之间具有高度差Δh，Δh≠0。以上申请的空气弹簧在无气的情况下使用时，低载工况下橡胶堆刚度较小，能够保证车辆具备较高的乘坐舒适性；同时在重载工况下橡胶堆刚度较大，能够避免因车体的下沉而损坏其他部件的现象发生。然而，以上的空气弹簧产品采用两个橡胶堆并联的结构形式，由于并联的两个橡胶堆相互独立，因此存在高度尺寸增大的趋势，而增大空气弹簧高度尺寸导致空气弹簧重心升高，降低空气弹簧的整体稳定性及减振效果；另一方面，以上空气弹簧有气状态下只有一个橡胶堆起垂向承载作用，即在有气状态下仅一个橡胶堆及气囊承载；而另一个橡胶堆不承担额外载荷，该另一个橡胶堆仅在气囊受损时才起作用，仅在备用时起作用；以上设置导致浪费第二橡胶堆功能，同时有气状态下易因受力过大而发生故障。有鉴于此，提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空气弹簧，以解决上述问题。为了实现所述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种空气弹簧，所述空气弹簧包括上盖、气囊、外弹性体；所述气囊设置于上盖与外弹性体之间，所述外弹性体上设有贯穿其上端的空腔；所述空腔内固定有内弹性体；所述外弹性体上端设有外支撑件，所述内弹性体上端设有内支撑件，所述内支撑件套设于外支撑件内；所述内支撑件与内弹性体上端连接形成环状的凹槽；所述外支撑件包括第一卡板，所述第一卡板位于凹槽内。优选的，充气且空载状态下，所述第一卡板和凹槽下槽壁之间的间隙为D1，D1＝0。优选的，充气且空载状态下，所述内弹性体处于压缩状态。优选的，充气且空载状态下，所述第一卡板和凹槽下槽壁之间的间隙D1，D1＞0。优选的，无气且空载状态下，所述内支撑件顶部高于外支撑件顶部，所述内支撑件顶部与外支撑件顶部的高度差为A0，A0＞0。优选的，无气且空载状态下，所述第一卡板和凹上槽壁之间的间隙为C0，C0＞0。优选的，无气且空载状态下，所述内支撑件顶部低于外支撑件顶部，所述内支撑件顶部与外支撑件顶部的高度差为A0，A0＜0。优选的，无气且空载状态下，所述第一卡板和凹槽下槽壁之间的间隙D2，D2＞0。优选的，无气且空载状态下，所述内支撑件顶部与外支撑件顶部在同一平面内，所述内支撑件顶部与外支撑件顶部的高度差为A0，A0＝0。优选的，所述内支撑件包括挡肩，所述挡肩沿所述第一卡板的外边沿设置，所述挡肩突出于第一卡板上侧。一种车辆，所述车辆包括车体、转向架；所述转向架包括空气弹簧，所述空气弹簧为以上其中任一项所述的空气弹簧。有益效果本专利技术通过在外支撑件上设置第一卡板，内支撑件与内弹性体连接形成凹槽，并使外支撑件上的第一卡板安装于凹槽内，能够使外支撑件与内支撑件其中之一带动另一个，从而实现不同载荷下，由不同的承载件承载，有效提高了空气弹簧的稳定性、部件利用率及空气弹簧使用的安全性能。本专利技术结构中，充气且空载状态下，所述第一卡板和凹槽下槽壁之间的间隙为D1，D1＝0，能够使充气状态下，始终由外弹性体、内弹性体及气囊共同承载，由于相互分担垂向载荷，减小了两个弹性体的受力，两个弹性体的受力状态较为良好，利于减少弹性体故障，有效提高了空气弹簧的稳定性及空气弹簧使用的安全性能。本专利技术结构中，充气且空载状态下，所述内弹性体处于压缩状态。该设置能够使内弹性体在垂向方向的位移/尺寸受外弹性体的限制，降低了其高度尺寸，使空气弹簧更小型化。本专利技术结构中，充气且空载状态下，所述第一卡板和凹槽下槽壁之间的间隙D1，D1＞0。充气状态下，低载时，由外弹性体、气囊共同承载。重载时，由外弹性体、内弹性体及气囊共同承载。以上设置能够使充气状态下，低载与重载这两种不同工况下，由不同的承载件承载，以减少低载与重载工况下的挠度差，提高了空气弹簧的稳定性、空气弹簧使用的安全性能。本专利技术结构中，无气且空载状态下，所述内支撑件顶部高于外支撑件顶部，所述内支撑件顶部与外支撑件顶部的高度差为A0，A0＞0。此时，无气且空载状态下，所述第一卡板和凹上槽壁之间的间隙为C0，C0＝0时，无气负载状态下，始终由外弹性体、内弹性体共同承载。由于相互分担垂向载荷，减小了两个弹性体的受力，两个弹性体受力状态较为良好，利于减少弹性体故障，有效提高了空气弹簧的稳定性及空气弹簧使用的安全性能。C0＞0时，无气负载状态下，低载时，由内弹性体承载；重载时，由外弹性体、内弹性体共同承载。以上设置能够使无气状态下，低载与重载这两种不同工况下，由不同的承载件承载，以减少低载与重载工况下的挠度差，提高了空气弹簧的稳定性、空气弹簧使用的安全性能。本专利技术结构中，无气且空载状态下，所述内支撑件顶部低于外支撑件顶部，所述内支撑件顶部与外支撑件顶部的高度差为A0，A0＜0。此时，无气且空载状态下，所述第一卡板和凹槽下槽壁之间的间隙D2，D2＝0时，无气负载状态下，始终由外弹性体、内弹性体共同承载。由于相互分担垂向载荷，减小了两个弹性体的受力，两个弹性体受力状态较为良好，利于减少弹性体故障，有效提高了空气弹簧的稳定性及空气弹簧使用的安全性能。D2＞0时，无气负载状态下，低载时，由外弹性体承载；重载时，由外弹性体、内弹性体共同承载。以上设置能够使无气状态下，低载与重载这两种不同工况下，由不同的承载件承载，以减少低载与重载工况下的挠度差，提高了空气弹簧的稳定性、空气弹簧使用的安全性能。本专利技术结构中，无气且空载状态下，所述内支撑件顶部与外支撑件顶部在同一平面内，所述内支撑件顶部与外支撑件顶部的高度差为A0，A0＝0。以上结构在无气负载状态下，始终由外弹性体、内弹性体共同承载。由于相互分担垂向载荷，减小了两个弹性体的受力，两个弹性体受力状态较为良好，利于减少弹性体故障，有效提高了空气弹簧的稳定性及空气弹簧使用的安全性能。本专利技术结构中，所述内支撑件包括挡肩，所述挡肩沿所述第一卡板的外边沿设置，所述挡肩突出于第一卡板上侧。所述挡肩能够有效限制凹槽上槽壁的横向位移，提高空气弹簧的稳定性。本专利技术中，当气囊充气时，气囊将垂向载荷传递至外弹性体，外支撑件带动内外弹性体同时承受垂向载荷，由于相互分担垂向载荷，减小了每个弹性体的受力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气弹簧，所述空气弹簧包括上盖(1)、气囊(2)、外弹性体(3)；所述气囊(2)设置于上盖(1)与外弹性体(3)之间，所述外弹性体(3)上设有贯穿其上端的空腔(8)；所述空腔(8)内固定有内弹性体(5)；所述外弹性体(3)上端设有外支撑件(4)，所述内弹性体(5)上端设有内支撑件(6)，所述内支撑件(6)套设于外支撑件(4)内；其特征在于：所述内支撑件(6)与内弹性体(5)上端连接形成环状的凹槽(7)；所述外支撑件(4)包括第一卡板(41)，所述第一卡板(41)位于凹槽(7)内。

【技术特征摘要】
1.一种空气弹簧，所述空气弹簧包括上盖(1)、气囊(2)、外弹性体(3)；所述气囊(2)设置于上盖(1)与外弹性体(3)之间，所述外弹性体(3)上设有贯穿其上端的空腔(8)；所述空腔(8)内固定有内弹性体(5)；所述外弹性体(3)上端设有外支撑件(4)，所述内弹性体(5)上端设有内支撑件(6)，所述内支撑件(6)套设于外支撑件(4)内；其特征在于：所述内支撑件(6)与内弹性体(5)上端连接形成环状的凹槽(7)；所述外支撑件(4)包括第一卡板(41)，所述第一卡板(41)位于凹槽(7)内。2.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于：充气且空载状态下，所述第一卡板(41)和凹槽(7)下槽壁之间的间隙为D1，D1＝0。3.根据权利要求2所述的空气弹簧，其特征在于：充气且空载状态下，所述内弹性体(5)处于压缩状态。4.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于：充气且空载状态下，所述第一卡板(41)和凹槽(7)下槽壁之间的间隙D1，D1＞0。5.根据权利要求1-4其中一项所述的空气弹簧，其特征在于：无气且空载状态下，所述内支撑件(6)顶部高于外支撑件(4)顶部，所述内支撑件(6)顶部与外支撑件...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏鹏，丁高鹏，聂显鹏，宋红光，王国栋，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，青岛思锐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37