双层橡胶弹簧及使用双层橡胶弹簧的空气弹簧制造技术

本发明专利技术提供一种双层橡胶弹簧及使用双层橡胶弹簧的空气弹簧，属于空气弹簧领域，包括上层外套，上层隔板，上层芯轴，上层橡胶，下层外套，下层隔板，下层芯轴，下层橡胶，下层隔板上端为限位圈，限位圈可容纳上层隔板的下端，下层外套的外侧为一圈凸台，上层外套的外侧为一圈凹槽，上层外套的凹槽可容纳下层外套的凸台，下层芯轴的外侧为一圈凸台，上层芯轴的外侧为一圈凹槽，上层芯轴的凹槽可容纳下层芯轴的凸台，上层橡胶和下层橡胶之间有一圈横截面为椭圆的空隙间隔，上层橡胶采用天然橡胶，下层橡胶采用改性氯丁橡胶，有益之处在于既满足空气弹簧对于受力的要求，又满足空气弹簧对EN45545防火性能的要求，安装维修方便。

Double-layer rubber spring and air spring using double-layer rubber spring

【技术实现步骤摘要】
双层橡胶弹簧及使用双层橡胶弹簧的空气弹簧
本专利技术属于空气弹簧领域，具体涉及一种双层橡胶弹簧及使用双层橡胶弹簧的空气弹簧。
技术介绍
轨道车辆是一种客流量大的，线路大多处于相对密闭空间，又是无序人员密集场所，在发生灾难时逃生与救援都比较困难。近年来，多次发生列车火灾事故，致使多人伤亡，财产损失严重，因此世界各国对轨道交通车辆可能发生的消防安全隐患不断提出更高的防范标准。对于铁路车辆材料的防火测试标准，各国测试标准及方法均不同，欧盟启动了一个名为FirestarrProject(费斯塔尔项目)的计划，旨在研究和建立一套适合于铁路车辆材料的可燃性、火焰传播速率、热释放量、烟雾释放量和毒性的测试奠定基础。并于2013年颁布了EN45545的防火标准，其中EN45545-2铁路车辆的防火保护—第2部分规定了材料和元件的防火要求。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，吸收垂向和水平振动，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。空气弹簧主要包括上盖、气囊及辅助弹簧，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，辅助弹簧位于气囊的下方，在空气弹簧正常充气的状态下，气囊起主要的减振作用，空气弹簧组成的性能取决于气囊的性能，辅助弹簧在空气弹簧无气时的应急状态下使用，部分空气弹簧采用锥形橡胶弹簧作为辅助弹簧，需要具有良好的弹性减振性能和疲劳性能。传统的锥形橡胶弹簧结构为单层，由金属和橡胶硫化成一个整体，为保证锥形橡胶弹簧的机械性能，橡胶部分宜采用单一材料。按照目前EN45545的防火要求，所用橡胶材料难以同时满足锥形橡胶弹簧的机械性能和防火性能。中国专利CN204488810公开了一种市域快线客车转向架用空气弹簧，该技术提供了一种采用锥形橡胶弹簧的空气弹簧，有效的解决了构架应力集中的问题，但该专利中的锥形橡胶一但毁坏，就需要更换整个锥形弹簧，并且该技术无法解决空气弹簧的不耐火问题，目前市面上缺少高防火性能和高机械性能同时并存的橡胶材料。中国专利CN207997867公开了一种空气弹簧、安装有该空气弹簧的转向架及轨道车辆，该技术提供了一种采用平板橡胶和锥形橡胶串联的空气弹簧，有效的降低橡胶弹簧的刚度，满足空气弹簧在失气情况下的刚度需求，但该专利同样没有解决空气弹簧在耐火方面的缺陷。公开号为CN105987117的专利公开了一种带有防火罩的空气弹簧，该专利技术主要通过在采用锥形橡胶弹簧的空气弹簧外侧安装一个附加的防火罩，并且防火罩内充满惰性气体来达到防火的目的，该专利虽然提供了一种提高防火性能的空气弹簧，但是在空气弹簧外侧安装一个防火罩意味着增加空气弹簧的体积，其次还需要设置充入惰性气体的进气口和出气口，该专利技术增加了空气弹簧的体积以及需要增加惰性气体充放气口，对空气弹簧的安装维修拆卸都造成很大问题。2018年，中国有上千人死于火灾事故，而交通工具火灾事故在其中占了很大一部分，因此对交通工具的防火性能的提升显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术主要目的在于解决上述问题和不足，本专利技术提供一种双层橡胶弹簧及使用双层橡胶弹簧的空气弹簧。一种双层橡胶弹簧分为上层结构和下层结构，上层结构为由上层外套，上层隔板，上层芯轴，上层橡胶组成的承力橡胶堆，下层结构为由下层外套，下层隔板，下层芯轴，下层橡胶组成的防火橡胶堆，下层隔板上端为限位圈，限位圈可容纳空间的大小等于上层隔板下端的大小，上层隔板的下端可以很好的放置在下层隔板的限位圈上，防止上层隔板和下层隔板发生错位。下层外套的外侧为一圈凸台，上层外套的外侧为一圈凹槽，上层外套的凹槽可容纳下层外套的凸台，上层外套和下层外套设置的凹槽和凸台可以均匀的承担来自轴向和径向的力。下层芯轴的外侧为一圈凸台，上层芯轴的外侧为一圈凹槽，上层芯轴的凹槽可容纳下层芯轴的凸台，上层芯轴和下层芯轴设置的凹槽和凸台可以均匀的承担来自轴向和径向的力。上层外套和下层外套，上层芯轴和下层芯轴通过凹槽和凸台的设置可以大幅度提升整个装置的可靠性和使用寿命，并且也方便了整个装置的对中设置。上层橡胶和下层橡胶之间具有若干圈空隙间隔，空隙间隔截面为椭圆形，由于上层橡胶和下层橡胶之间具有横截面为椭圆的空隙间隔，不仅提供了足够的空间让上层隔板和下层隔板在连接处发生形变，能有效隔绝下层橡胶将热量传递给上层橡胶，能够提供上层橡胶和下层橡胶在承力后发生形变的空间，减少上层橡胶和下层橡胶之间造成的互相挤压的情况。由于上层橡胶和下层橡胶之间具有空隙间隔，上层橡胶下端形成凹陷带，下层橡胶上端形成凹陷带，未承载时，上层橡胶的上端和下层橡胶的下端也具有凹陷带，承载时因为发生形变，上层橡胶上端和下层橡胶下端的凹陷带会因为橡胶发生形变而被填满，上层隔板的上端被上层橡胶包裹住，上层隔板的下端未被上层橡胶包裹住，下层隔板的下端被下层橡胶包裹住，下层隔板上端的限位圈未被下层橡胶包裹住，有效减小了橡胶弹簧的使用量，降低了整体结构的重量；上层橡胶的凹陷带和下层橡胶的凹陷带大幅度减少了橡胶弹簧在受力发生形变而产生的内应力，进而减少了橡胶的发热量；上层隔板的下端和下层隔板的上端的限位圈因为未被橡胶包裹住，使整个弹簧在受力时可以在上层隔板和下层隔板的连接处发生一定的形变，又因为限位圈的存在，保证这个形变在整个装置稳定范围内变化，形变可以大幅度降低上层隔板和下层隔板承受的应力，也不会在形变时磨损上层隔板和下层隔板的橡胶，不仅延长了整个装置的使用寿命，也增加了整个装置的可靠性和稳定性。上层外套和上层橡胶连接，上层橡胶和上层隔板连接，上层橡胶和上层芯轴连接，下层外套和下层橡胶连接，下层橡胶和下层隔板连接，下层橡胶和下层芯轴连接，上层隔板的下端与下层隔板上端的限位圈活动连接，下层外套的凸台和上层外套的凹槽通过螺栓连接，上层芯轴和下层芯轴通过螺栓连接，由于整个装置分为上层结构和下层结构，且上层结构和下层结构主要由螺栓进行连接，因此通过人工可以轻松的将上层结构和下层结构分开，便于整个装置的维修与拆装，降低了维修成本。上层橡胶采用天然橡胶，具有非常好的弹性性能，下层橡胶采用改性氯丁橡胶橡胶，具有非常好的耐火，耐臭氧性能，通过这样设置不仅满足了橡胶弹簧在高机械性能上的要求，也满足了橡胶弹簧关于EN45545高防火性能的要求，因为橡胶部分最好采用单一材料，因此同时也避免了将两种不同的橡胶种类强行硫化在一起而造成橡胶结构不稳定的问题。一种使用双层橡胶弹簧的空气弹簧，包括气囊，上盖，支承座，扣环，双层橡胶弹簧，底座，所述气囊通过扣环固定在上盖，所述气囊和双层橡胶弹簧的上层外套连接，所述支承座与双层橡胶弹簧的上层外套通过螺栓固定，所述底座与双层橡胶弹簧的下层芯轴通过螺栓固定，所述上盖可以采用金属平板或带有包胶的橡胶金属，采用了这种双层橡胶弹簧的空气弹簧不仅能满足在气囊充满气时橡胶弹簧的辅助承力功能，也能在气囊失去空气时进行紧急的承力，而且在承受力的同时还能满足防火的要求。本专利技术的有益效果在于：本专利技术设置了上层隔板和下层隔板，下层隔板的上端为限位圈，上层隔板的下端可以在限位圈内进行一定角度的变化，来减少上层隔板和下层隔板承受的应力，又因为限位圈的存在保证了上层隔板和下层隔板不会发生错位分离，保证了整个双层橡胶弹簧的结构稳定性。上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层橡胶弹簧，其特征在于，所述双层橡胶弹簧分为上层结构和下层结构，所述上层结构为由上层外套，上层隔板，上层芯轴，上层橡胶组成的承力橡胶堆，所述下层结构为由下层外套，下层隔板，下层芯轴，下层橡胶组成的防火橡胶堆。

【技术特征摘要】
1.一种双层橡胶弹簧，其特征在于，所述双层橡胶弹簧分为上层结构和下层结构，所述上层结构为由上层外套，上层隔板，上层芯轴，上层橡胶组成的承力橡胶堆，所述下层结构为由下层外套，下层隔板，下层芯轴，下层橡胶组成的防火橡胶堆。2.如权利要求1所述的双层橡胶弹簧，其特征在于，所述下层隔板上端为限位圈，所述限位圈可容纳空间的大小等于所述上层隔板下端的大小，所述下层外套的外侧为一圈凸台，所述上层外套的外侧为一圈凹槽，所述上层外套的凹槽可容纳下层外套的凸台，所述下层芯轴的外侧为一圈凸台，所述上层芯轴的外侧为一圈凹槽，所述上层芯轴的凹槽可容纳下层芯轴的凸台。3.如权利要求1所述的双层橡胶弹簧，其特征在于，所述上层橡胶和下层橡胶之间具有空隙间隔。4.如权利要求1所述的双层橡胶弹簧，其特征在于，所述上层隔板的上端被所述上层橡胶包裹住，所述上层隔板的下端裸露在空隙间隔中，所述下层隔板的下端被所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓鹏，徐雯学，王栋，王国栋，王传磊，
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