一种板式复合关节的刚度调节方法技术

一种板式复合关节的刚度调节方法，在橡胶关节中安装金属关节，并在橡胶关节中设置端板、中间隔板和橡胶体，让橡胶体将中间隔板和端板硫化成一个整体，使得金属关节在径向方向挤压中间隔板时，橡胶体会产生形变从而缓冲金属关节在径向方向的移动。中间隔板包括竖隔板和横隔板，让竖隔板和横隔板一体成型，将横隔板设置为圆环状，将竖隔板设置为空心圆管状，并将横隔板无缝连接在竖隔板的外侧。辅助环内壁与中间板组成存在间隙，在间隙消失前产品提供小刚度的性能，便于车辆正常运行。当车辆启动制动时，间隙消失，提供大刚度。车辆挂钩时，间隙消失，能够承受冲击载荷。复合关节中设置金属关节，能让车辆的径向和轴向承载能力大，偏扭刚度小。

【技术实现步骤摘要】
一种板式复合关节的刚度调节方法
本专利技术涉及车辆的一种缓冲装置及缓冲方法，具体涉及一种安装在车钩中的复合关节。
技术介绍
目前铁路机车制造过程中，相邻的两节车厢之间广泛采用车钩连接，车钩作为车辆的关键部件，其对车辆的动力学性能和运行品质有着重要的影响。随着铁路提速、重载战略的实施，车钩因缺少变刚度，因橡胶部件的疲劳损坏而影响机车运行性能的故障逐渐增多，机车运行的稳定性变差，给行车安全造成了隐患。目前的车钩有的是刚性连接，缓冲性能很差。也有的车钩具有缓冲结构，但在刚度调节方面较单一，缺少变刚度，难以满足车辆在大载荷下，以较小的刚度启动具备良好的缓冲性能；而紧急刹车或转弯时能产生变刚度，从而大幅度增加车钩处的刚度，确保车辆的稳定性能。通过国内检索发现以下专利与本专利技术有相似之处：申请号为CN201611127572.1，名称为“阻尼式车钩”的专利技术涉及一种阻尼式车钩，包括底座、轴承座、销轴座、中轴、关节轴承、限位块、两个缓冲组件和两个固定座，两个固定座与底座固定连接，且固定座内设有滑移孔，所述轴承座的两端分别与固定座的滑移孔连接，且轴承座的两端均安装有缓冲组件，关节轴承与轴承座连接，销轴座通过中轴与关节轴承连接，所述底座上设有限位孔，轴承座上设有伸入限位孔的限位端，且限位块具有两个，分别安装在限位端的两侧，并位于限位孔内。本专利技术用于连接相邻车厢，并且能够随着车体完成各个方向的角度位移，使乘客乘坐舒适。申请号为CN201510970168.X，名称为“公铁两用车牵引装置”的专利技术公开了一种公铁两用车牵引装置，包括直线导轨模组、牵引座、中心销、牵引杆、横向止挡和垂向止挡，所述牵引座与直线导轨模组固定连接，牵引座具有安装空间，所述中心销穿过安装空间且轴向固定在牵引座上，所述牵引杆的一端通过关节轴承可转动地安装在位于安装空间内的中心销销身上，牵引杆的另一端伸出安装空间之外并且带有用于连接车钩的车钩连接板，所述横向止挡和垂向止挡固定在牵引座的安装空间，所述牵引杆的杆身能与横向止挡和垂向止挡相接触。此专利技术能够使公铁两用车实现直线、曲线或坡度行进安全通过。上述专利虽然也都涉及到了车钩中的缓冲结构，但其缓冲的方法不是采用上、下端板与横隔板硫化在一起，并使上端板、上橡胶体、下端板和下橡胶体都与竖隔板之间保留有一定间距的间隙，来进行径向方向的刚度调节和缓冲。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：如何改变车辆的车钩中的缓冲结构，从而对车钩中的复合关节的刚度进行调节，使之满足日益提高的车辆动力性能要求。针以上述问题，本专利技术提出的技术方案是：一种板式复合关节的刚度调节方法，在橡胶关节中安装金属关节，并在橡胶关节中设置端板、中间隔板和橡胶体，让橡胶体将中间隔板和端板硫化成一个整体，使得金属关节在径向方向挤压中间隔板时，橡胶体会产生形变从而缓冲金属关节在径向方向的移动。优选的，中间隔板包括竖隔板和横隔板，让竖隔板和横隔板一体成型，将横隔板设置为圆环状，将竖隔板设置为空心圆管状，并将横隔板无缝连接在竖隔板的外侧；橡胶体是将横隔板和端板硫化成一个整体，从而调节复合关节在径向方向的刚度。优选的，端板包括上端板和下端板，在横隔板的上方设置上端板，用橡胶体将上端板与横隔板硫化在一起，从而能调节横隔板上方在径向方向的刚度。优选的，在横隔板的下方设置下端板，也用橡胶体将下端板与横隔板硫化成一个整体，从而能调节横隔板下方在径向方向的刚度。优选的，竖隔板与端板之间留有间隙，使得中间隔板相对于端板在径向方向运动时，先是橡胶体产生形变提供线性的刚度；而当中间隔板逐渐向端板移动直至竖隔板与端板相顶时，端板将产生阻止中间隔板移动的阻尼力，此时橡胶关节会产生变刚变。优选的，橡胶关节还包括辅助环，辅助环设置在上端板与下端板之间，且辅助环还设置在横隔板的外侧；使竖隔板与端板之间留有间隙，辅助环与横隔板之间也留有间隙，且让辅助环与横隔板之间的间距小于竖隔板与端板之间的间距。优选的，辅助环由弹性材料制成，当中间隔板相对于端板在径向方向运动时，先是橡胶体产生形变提供线性的刚度，而当横隔板逐渐向辅助环移动直至横隔板与辅助环相顶，并逐渐压紧辅助环时，辅助环会起到止挡作用，阻止中间隔板进一步移动，此时橡胶关节会产生变刚变。本专利技术的有益技术效果是：辅助环内壁与中间板组成存在间隙，在间隙消失前产品提供小刚度的性能，便于车辆正常运行。当车辆启动制动时，间隙消失，提供大刚度。车辆挂钩时，间隙消失，能够承受冲击载荷。垂向方向，能够承受大载荷，能够保持车体的平稳性，并且在极端时支撑整个车体的重量。采用上下对称结构，有利于产品能够两节编组上下载荷的波动。复合关节中设置金属关节，能让车辆的径向和轴向承载能力大，偏扭刚度小，金属关节，采用过盈压装，可以提升产品过曲线的能力，适应车体的浮动，匹配更好的车辆动力学性能。既能满足径向和轴向的需求，又能提供偏扭刚度小的性能，有利于车辆过小曲线能力。且当车体上下浮动时，由金属关节提供无障碍偏转角度，当过曲线时，金属关节能够提供无障碍的转动，当车辆启动制动和挂车时，可以提供大的载荷，当正常运行时，橡胶能够提供小的刚度，舒适性更好。垂向方向载荷可以提供很大。该复合关节可以提供更好的动力学要求，脱轨系数更低，小曲线上运行，可以减缓轮对和钢轨的磨耗。附图说明图1为实施例一的复合关节的整体结构示意图；图2为图1中去除销轴后的结构示意图；图3为实施例一的橡胶关节的整体结构示意图；图中：1橡胶关节、11上端板、12下端板、13上橡胶体、14下橡胶体、15竖隔板、16横隔板、17隔板通孔、18辅助环、21关节外圈、22关节内圈、221内圈通孔、23销轴。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步的描述：实施例一如图1和图3所示，复合关节包括橡胶关节1和金属关节，其中，橡胶关节1包括端板、中间隔板、橡胶体和辅助环18。而中间隔板包括竖隔板15和横隔板16，在竖隔板15中间开有贯通竖隔板15的隔板通孔17，使得竖隔板15为空心圆管状。横隔板16一体成型在竖隔板15的外侧，横隔板16为空心的圆环状。将中间隔板沿垂向方向剖开时，其剖面为两个横向的且相对分布的T字形剖面。在横隔板16的上方设置有上端板11，在横隔板16与上端板11之间通过上橡胶体13硫化成一个整体。在横隔板16的下方设置有下端板12，在横隔板16与下端板12之间通过下橡胶体14硫化成一个整体。其中，上端板11、上橡胶体13、下端板12和下橡胶体14都是空心的圆环状，且上端板11、上橡胶体13、下端板12和下橡胶体14都与竖隔板15之间保留有一定间距的间隙S1，而横隔板16穿过所述的间隙S1，且横隔板16将所述的间隙分隔成上、下两个空心的圆环状间隙S1。辅助环18设置在上端板11与下端板12之间，且辅助环18还设置在横隔板16的外侧，为了方便辅助的装配，辅助环18不宜设置成一个环状整体。本实施例中，辅助环18可以由弹性材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种板式复合关节的刚度调节方法，其特征在于，在橡胶关节中安装金属关节，并在橡胶关节中设置端板、中间隔板和橡胶体，让橡胶体将中间隔板和端板硫化成一个整体，使得金属关节在径向方向挤压中间隔板时，橡胶体会产生形变从而缓冲金属关节在径向方向的移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种板式复合关节的刚度调节方法，其特征在于，在橡胶关节中安装金属关节，并在橡胶关节中设置端板、中间隔板和橡胶体，让橡胶体将中间隔板和端板硫化成一个整体，使得金属关节在径向方向挤压中间隔板时，橡胶体会产生形变从而缓冲金属关节在径向方向的移动。


2.根据权利要求1所述的一种板式复合关节的刚度调节方法，其特征在于，中间隔板包括竖隔板和横隔板，让竖隔板和横隔板一体成型，将横隔板设置为圆环状，将竖隔板设置为空心圆管状，并将横隔板无缝连接在竖隔板的外侧；橡胶体是将横隔板和端板硫化成一个整体，从而调节复合关节在径向方向的刚度。


3.根据权利要求2所述的一种板式复合关节的刚度调节方法，其特征在于，端板包括上端板和下端板，在横隔板的上方设置上端板，用橡胶体将上端板与横隔板硫化在一起，从而能调节横隔板上方在径向方向的刚度。


4.根据权利要求3所述的一种板式复合关节的刚度调节方法，其特征在于，在横隔板的下方设置下端板，也用橡胶体将下端板与横隔板硫化成一个整体，从而能调节横隔板下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：董永，柳禄泱，曹广如，曾慧，张志强，张胜发，
申请(专利权)人：株洲时代瑞唯减振装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43