一种改善弹性旁承疲劳寿命的方法及装置制造方法及图纸

一种改善弹性旁承疲劳寿命的方法及弹性旁承，通过修正弹性旁承橡胶的型面及位置，提高弹性旁承疲劳寿命；所述的修正弹性旁承橡胶的型面及位置是根据弹性旁承的受力工作工况，采用多段组合结构的内凹复合橡胶型面，并控制橡胶型面的位置，使得橡胶型面在受力后能够根据受力的状况调整变形状况，通过多段组合结构的橡胶型面防止弹性旁承的承载橡胶出现鼓出疲劳裂纹。本发明专利技术通过调整弹性旁承橡胶的型面及位置，有效提高了橡胶型面的抗疲劳性能，在发生剪切压缩变形时，橡胶面向内规则的变形，形成内凹的型面，避免在橡胶型面形成不规则的褶皱，减小橡胶应力；同时避免橡胶型面鼓出，形成鼓出疲劳裂纹。

A method and device for improving fatigue life of elastic side bearing

【技术实现步骤摘要】
一种改善弹性旁承疲劳寿命的方法及装置
本专利技术涉及到一种轨道车辆部件的抗疲劳方法及其结构，尤其是指一种用于二系悬挂弹性旁承的减振抗疲劳方法及弹性旁承，该种弹性旁承通过调整橡胶型面结构调整弹性旁承抗疲劳的方法，可在有效提高弹性旁承的抗疲劳性能；属于轨道车辆部件制作

技术介绍
弹性旁承应用于货车二系悬挂，是货车转向架上核心部件，通过空车和重车状态下的垂向位移，为车辆提供合适的回转力矩，保证车辆的横向稳定性和过曲线性能。其核心性能包括垂向刚度、横向刚度、疲劳性能和蠕变性能。现有的二系弹性旁承，多为橡胶金属复合的结构件，且橡胶与金属是采用整体硫化形成的橡胶堆，橡胶堆旁承作为机车二系悬挂的弹性元件，已在国内外铁路上得到了广泛的应用。但是现在的二系弹性旁承在实际应用中，经常出现橡胶开裂的情况。经过现场分析，发现之所以出现橡胶开裂的情况是因为二系弹性旁承是安装在转向架与轮对之间，在车辆运行中二系弹性旁承时时受到车辆的震动，使得二系弹性旁承的橡胶体处于一种高频率的反复震动中，这种震动将导致二系弹性旁承橡胶体出现疲劳现象，而且尤其首先表现在橡胶体的表面型面上。由于之前的橡胶型面涉及考虑过于简单，没有从应力的集中角度去考虑橡胶型面，只是简单设置为内凹性弧面橡胶型面，所以导致二系弹性旁承在运行过程中，橡胶型面在反复形变之中很容易出现鼓出，在橡胶型面形成不规则的褶皱，久而久之就会在橡胶型面上产生疲劳裂纹，进而影响二系弹性旁承的整体性能，影响二系弹性旁承的使用性能和寿命，因此很有必要对此加以改进。通过专利检索没发现有与本专利技术相同技术的专利文献报道，与本专利技术有一定关系的专利主要有以下几个：1、专利号为CN201210086249.X，名称为“弹性旁承、转向架及轨道车辆”，申请人为：齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司的专利技术专利，该专利公开了一种弹性旁承、转向架及轨道车辆，弹性旁承包括旁承座及设置于所述旁承座内的弹性旁承体，所述弹性旁承体的顶部固定连接有顶板，其特征在于，所述弹性旁承体包括柱状的第一级刚度弹性体和至少两个第二级刚度弹性体，各所述第二级刚度弹性体在所述第一级刚度弹性体外周向上均匀设置，所述第二级刚度弹性体包括顺次固定设置为一体的外侧支撑体、中部弹性体及内侧支撑体，所述第一级刚度弹性体的下端露于所述第二级刚度弹性体外。2、专利号为CN201120185222.7，名称为“一种重载铁路货车用橡胶弹性旁承”，申请人为：株洲时代新材料科技股份有限公司的技术专利，该专利公开了一种重载铁路货车用橡胶弹性旁承，包括旁承硫化体、支撑板和磨耗板，其中，所述旁承硫化体包括顶座、橡胶件、隔板和旁承底座，所述顶座为V型结构，在顶座外侧硫化固定一层橡胶件，在橡胶件与顶座接触面平行的另一面硫化固定有隔板，再在隔板的另一面硫化固定另一个橡胶体，橡胶体与隔板进行如上交替叠层硫化固定，橡胶体与隔板形成一个多层V型三明治橡胶堆结构的整体；所述的V型三明治橡胶堆结构的整体的最后一层为橡胶体，该层橡胶体与底座硫化固定为一体，所述的支撑板固定在顶座上方，所述磨耗板嵌装于支撑板上部。3、专利号为CN201120495327.2，名称为“一种“V”形长行程弹性旁承”，申请人为：南车眉山车辆有限公司的技术专利，该专利公开了一种铁道车辆用弹性旁承。它包括旁承盒、旁承座和旁承体，旁承座嵌装于旁承盒内，旁承体嵌装于旁承座内，其关键技术在于旁承体为钢件与橡胶件硫化成“V”形结构，在旁承体顶部的凸脐上嵌装磨耗板。通过对上述这些专利的仔细分析，这些专利虽然都涉及了对车辆的弹性旁承及其结构，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，该些专利都只是弹性旁承的主体结构的一些变化，并没有涉及到橡胶型面的改善，因此在实际应用过程中仍会出现前面所述的问题，所以仍有待进一步加以研究改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有二系弹性旁承在运行过程中，橡胶型面在反复形变之中很容易出现鼓出，在橡胶型面形成不规则的褶皱，久而久之就会在橡胶型面上产生疲劳裂纹，进而影响二系弹性旁承的整体性能，影响二系弹性旁承的使用性能和寿命的问题；提出一种新的二系弹性旁承的橡胶型面调整方法及弹性旁承，该种二系弹性旁承的橡胶型面调整方法及弹性旁承能在发生剪切压缩变形时，橡胶面向内规则的变形，形成内凹的型面，避免在橡胶型面形成不规则的褶皱，减小橡胶应力；同时避免橡胶型面鼓出，形成鼓出疲劳裂纹。为了达到这一目的，本专利技术提供了一种改善弹性旁承疲劳寿命的方法，一种改善弹性旁承疲劳寿命的方法，通过修正弹性旁承橡胶的型面及位置，提高弹性旁承疲劳寿命；所述的修正弹性旁承橡胶的型面及位置是根据弹性旁承的受力工作工况，采用多段组合结构的内凹复合橡胶型面，并控制橡胶型面的位置，使得橡胶型面在受力后能够根据受力的状况调整变形状况，通过多段组合结构的橡胶型面防止弹性旁承的承载橡胶出现鼓出疲劳裂纹。进一步地，所述的采用多段组合结构的内凹复合橡胶型面是将橡胶型面采用直线与弧线结合的三段式复合内凹形橡胶型面，通过三段式复合内凹形橡胶型面克服橡胶型面在受力过程中出现鼓出疲劳裂纹，提高橡胶型面的疲劳寿命。进一步地，所述的三段式复合内凹形橡胶型面是由三条直线和一段圆弧组成，其中，直线三设置在一块金属板上，直线一和直线二设置在另一金属板上，直线二与直线三之间通过圆弧线段连接，且圆弧线段向内部凹进；直线一和直线二之间倒圆角进行圆弧过渡，避免单一直线造成的外鼓现象。进一步地，所述的控制橡胶型面的位置是将橡胶型面内突的弧线顶位置，控制在上下金属板端口连线的内延垂线在30-45mm范围，通过控制内突的弧线顶位置保证在发生剪切压缩变形时，橡胶面向内规则的变形，形成内凹的型面，避免在橡胶型面形成不规则的褶皱，减小橡胶应力。进一步地，所述的控制橡胶型面的位置包括控制三段直线与圆弧线段的形态，其中：直线一和直线三的角度为0~15°；直线二的角度为10~35°；圆弧和直线二、直线三相切；圆弧直径和直线二的长度比在1:0.6~1:3之间；圆弧直径和直线三的长度比在1:0.1~1:2之间。一种实现上述改善弹性旁承疲劳寿命的方法的弹性旁承，包括顶座、橡胶硫化体、金属隔板和旁承座，橡胶硫化体与金属隔板以及顶座和旁承座硫化在一起，形成弹性旁承；其特征在于：所述的橡胶硫化体与金属隔板为3层以上金属隔板的多层橡胶金属弹性组合体，且每一层橡胶硫化体的上橡胶型面和下橡胶型面为多段组合结构的内凹形复合橡胶型面。进一步地，所述的内凹形复合橡胶型面为直线与弧线结合的三段式复合内凹形橡胶型面。进一步地，所述的三段式复合内凹形橡胶型面是由三条直线和一段圆弧组成，其中，直线三设置在一块金属板上，直线一和直线二设置在另一金属板上，直线二与直线三之间通过圆弧线段连接，且圆弧线段向内部凹进；直线一和直线二之间倒圆角进行圆弧过渡，避免单一直线造成的外鼓现象。进一步地，所述的圆弧线段向内部凹进的橡胶型面内突的弧线顶位置，控制在上下金属板端口连线的向内延伸垂线的30-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善弹性旁承疲劳寿命的方法，其特征在于：通过修正弹性旁承橡胶的型面及位置，提高弹性旁承疲劳寿命；所述的修正弹性旁承橡胶的型面及位置是根据弹性旁承的受力工作工况，采用多段组合结构的内凹复合橡胶型面，并控制橡胶型面的位置，使得橡胶型面在受力后能够根据受力的状况调整变形状况，通过多段组合结构的橡胶型面防止弹性旁承的承载橡胶出现鼓出疲劳裂纹。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善弹性旁承疲劳寿命的方法，其特征在于：通过修正弹性旁承橡胶的型面及位置，提高弹性旁承疲劳寿命；所述的修正弹性旁承橡胶的型面及位置是根据弹性旁承的受力工作工况，采用多段组合结构的内凹复合橡胶型面，并控制橡胶型面的位置，使得橡胶型面在受力后能够根据受力的状况调整变形状况，通过多段组合结构的橡胶型面防止弹性旁承的承载橡胶出现鼓出疲劳裂纹。


2.如权利要求1所述的改善弹性旁承疲劳寿命的方法，其特征在于：所述的采用多段组合结构的内凹复合橡胶型面是将橡胶型面采用直线与弧线结合的三段式复合内凹形橡胶型面，通过三段式复合内凹形橡胶型面克服橡胶型面在受力过程中出现鼓出疲劳裂纹，提高橡胶型面的疲劳寿命。


3.如权利要求2所述的改善弹性旁承疲劳寿命的方法，其特征在于：所述的三段式复合内凹形橡胶型面是由三条直线和一段圆弧组成，其中，直线三设置在一块金属板上，直线一和直线二设置在另一金属板上，直线二与直线三之间通过圆弧线段连接，且圆弧线段向内部凹进；直线一和直线二之间倒圆角进行圆弧过渡，避免单一直线造成的外鼓现象。


4.如权利要求1所述的改善弹性旁承疲劳寿命的方法，其特征在于：所述的控制橡胶型面的位置是将橡胶型面内突的弧线顶位置，控制在上下金属板端口连线的内延垂线在30-45mm范围，通过控制内突的弧线顶位置保证在发生剪切压缩变形时，橡胶面向内规则的变形，形成内凹的型面，避免在橡胶型面形成不规则的褶皱，减小橡胶应力。


5.如权利要求4所述的改善弹性旁承疲劳寿命的方法，其特征在于：所述的控制橡胶型面的位置包括控制三段直线与圆弧线段的形态，其中：
直线一和直线三的角度为0~15°；
直线二的角度为10~35...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵斌，王峰宇，冯万盛，袁可，颉跟虎，刘晴美，王彦翔，赵刚强，韦怡，汤骞，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43