一种采用变截面流道槽的转臂节点制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用变截面流道槽的转臂节点，属于轨道车辆转臂节点技术领域。一种采用变截面流道槽的转臂节点，包括：从内到外依次套设的芯轴、橡胶套以及节点外套，芯轴通过橡胶套硫化与节点外套连接；橡胶套设有关于芯轴对称的第一通孔和第二通孔，第一通孔与芯轴和节点外套形成第一液压腔，第二通孔与芯轴和节点外套形成第二液压腔；芯轴的表面沿其周向设有流道槽，流道槽的两端分别与第一液压腔和第二液压腔连通，并且流道槽与橡胶套形成液体流道。本实用新型专利技术在芯轴的表面沿芯轴的周向设置流道槽，相较于常规开设螺旋槽的方式，流道槽的长度较短，相较于常规在芯轴上开设通孔的方式，流道槽的长度较长，满足轨道车辆转臂节点的使用。辆转臂节点的使用。辆转臂节点的使用。

【技术实现步骤摘要】
一种采用变截面流道槽的转臂节点


[0001]本技术涉及轨道车辆转臂节点
，具体涉及一种采用变截面流道槽的转臂节点。

技术介绍

[0002]传统的转臂节点都直接采用橡胶将外套和芯轴硫化在一起形成一个整体，在车辆上可以提供一定的垂向承载刚度以及横向、纵向定位刚度，但均为定刚度，以至于不能满足车辆实际运行过程中对于直线和曲线线路不同的要求，导致轮轨以及线路的磨损比较大，维护成本高，尤其是在曲线和直线交替较多的线路。
[0003]现有的变刚度节点采用在芯轴上开设螺旋槽的方式设置流道槽，流道槽的长度较长导致加工难度相对较大、对芯轴的刚度等性能影响较大以及液体在流道槽中的密封性难以保证。
[0004]还有的采用直接将芯轴做成通孔用于连接上下两个液压腔，以至于通道长度太短不能达到低频与高频下刚度变化较大的效果。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种采用变截面流道槽的转臂节点，以解决现有转臂节点不能满足使用的问题。
[0006]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0007]一种采用变截面流道槽的转臂节点，包括：从内到外依次套设的芯轴、橡胶套以及节点外套，芯轴通过橡胶套硫化与节点外套连接；
[0008]橡胶套设有关于芯轴对称的第一通孔和第二通孔，第一通孔与芯轴和节点外套形成第一液压腔，第二通孔与芯轴和节点外套形成第二液压腔；
[0009]芯轴的表面沿其周向设有流道槽，流道槽的两端分别与第一液压腔和第二液压腔连通，并且流道槽与橡胶套形成液体流道。/>[0010]本技术在芯轴相对应的两侧分别设有液压腔，在载荷的作用下两液压腔的容积发生变化，液体通过流道槽在两腔体之间流动产生阻尼，消耗振动能量，实现了过曲线处于低频时转臂节点刚度较小，直线运行处于高频时刚度较大的变刚度特性，同时兼顾了曲线和直线运行性能，减小磨耗。流道槽在芯轴的表面沿芯轴的周向设置，相较于常规开设螺旋槽的方式，流道槽的长度较短，避免出现加工难度相对较大、对芯轴的刚度等性能影响较大以及液体在流道槽中的密封性难以保证等问题，相较于常规在芯轴上开设通孔的方式，流道槽的长度较长，避免出现通道长度太短不能达到低频与高频下刚度变化较大的效果。
[0011]此外，由于流道槽开设在芯轴的表面，为了确保流道槽具有一定的截面积，可以通过减小流道槽的深度并增加其横截面积来实现，从而能够减小开槽对芯轴的影响。各液压腔远离芯轴的一端成型于节点外套的内侧壁，减小橡胶硫化面积。
[0012]进一步地，上述流道槽包括与第一液压腔连通的第一流通槽、与第二液压腔连通
的第二流通槽以及连通第一流通槽和第二流通槽的第三流通槽；第一流通槽与第二流通槽的截面尺寸一致，并且第一流通槽的截面尺寸大于第三流通槽的截面尺寸。
[0013]本技术的流道槽呈中间小两端大的变截面形式，液体在变截面流道槽中流动，由于流道槽壁和流动液体间的相互黏滞阻性，液体通过时受到流道槽的阻尼便产生阻尼力。
[0014]进一步地，上述第三流通槽的截面尺寸为第一流通槽的截面尺寸的一半。
[0015]进一步地，上述第一流通槽和第二流通槽与第三流通槽连接的位置分别呈台阶状。
[0016]本技术的流道槽进出口(与第一液压腔和第二液压腔相连的端部) 横截面积较大，在中间段横截面积缩小一半，并且采用台阶的形式进行连接，相比用圆弧实现平顺连接而言，可以增加液体高频流动时的阻尼，使得在高频工况下液体在流道槽中不能及时流动，产生较大的动刚度。在尽量减小对芯轴切削程度以及加工难度保证其强度的前提下实现了流道槽的阻尼作用，提高了转臂节点在高频时的动态刚度，进而增大了节点刚度的动静比。
[0017]进一步地，上述芯轴对应第一液压腔和第二液压腔的位置分别设有凹槽，第一液压腔和第二液压腔靠近芯轴的一端成型于凹槽中。
[0018]本技术在芯轴上设有凹槽，有利于液体长期处于流道槽进出口两端，对流道槽起到密封的效果，避免流道槽中混入空气使得其刚度在初始时刻有变小的趋势。
[0019]进一步地，上述第一液压腔和第二液压腔的截面从远离芯轴的一端到靠近芯轴的一端逐渐变大。
[0020]本技术的第一液压腔和第二液压腔的截面从远离芯轴的一端到靠近芯轴的一端逐渐变大，可以减小各液压腔对橡胶的刚度等性能的影响，最大程度上保证了转臂节点的静刚度。
[0021]进一步地，上述节点外套与橡胶套连接位置设有凸台，橡胶套卡在凸台中。
[0022]进一步地，上述芯轴的表面沿其周向还设有常通槽，常通槽的截面面积小于流道槽的最小截面面积。
[0023]本技术的常通槽的横截面积小于流道槽的最小截面尺寸，在正常运行工况下液体大部分通过流道槽在两液压腔之间流动，在运行环境和路况非常恶劣以及流道槽因为液体含有杂质而发生堵塞时，两液压腔的液体可以在常通槽内流动，防止液压腔因为压强太大导致转臂节点的橡胶性能恶化，甚至整个转臂节点失去正常的功能，起到缓冲保护的作用。
[0024]本技术具有以下有益效果：
[0025](1)本技术在芯轴的表面沿芯轴的周向设置流道槽，相较于常规开设螺旋槽的方式，流道槽的长度较短，相较于常规在芯轴上开设通孔的方式，流道槽的长度较长，满足轨道车辆转臂节点的使用，同时，流道槽开设在芯轴的表面，为了确保流道槽具有一定的截面积，可以通过减小流道槽的深度并增加其横截面积来实现，从而能够减小开槽对芯轴的影响。
[0026](2)本技术的流道槽呈中间小两端大的变截面形式，并且采用台阶的形式进行连接，相比用圆弧实现平顺连接而言，可以增加液体高频流动时的阻尼，使得在高频工况
下液体在流道槽中不能及时流动，产生较大的动刚度。在尽量减小对芯轴切削程度以及加工难度保证其强度的前提下实现了流道槽的阻尼作用，提高了转臂节点在高频时的动态刚度，进而增大了节点刚度的动静比。
[0027](3)本技术在芯轴表面设置常通槽，在运行环境和路况非常恶劣以及流道槽因为液体含有杂质而发生堵塞时，两液压腔的液体可以在常通槽内流动，防止液压腔因为压强太大导致转臂节点的橡胶性能恶化，甚至整个转臂节点失去正常的功能，起到缓冲保护的作用。
附图说明
[0028]图1为本技术的采用变截面流道槽的转臂节点的结构示意图；
[0029]图2为本技术的采用变截面流道槽的转臂节点的截面示意图；
[0030]图3为本技术的芯轴的结构示意图。
[0031]图中：10
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芯轴；11
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流道槽；13
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第一流通槽；14
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第二流通槽；15
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第三流通槽；16
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凹槽；17
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常通槽；20
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橡胶套；21
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第一液压腔；22
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第二液压腔；30
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节点外套；31本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用变截面流道槽的转臂节点，其特征在于，包括：从内到外依次套设的芯轴(10)、橡胶套(20)以及节点外套(30)，所述芯轴(10)通过所述橡胶套(20)硫化与所述节点外套(30)连接；所述橡胶套(20)设有关于所述芯轴(10)对称的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述芯轴(10)和所述节点外套(30)形成第一液压腔(21)，所述第二通孔与所述芯轴(10)和所述节点外套(30)形成第二液压腔(22)；所述芯轴(10)的表面沿其周向设有流道槽(11)，所述流道槽(11)的两端分别与所述第一液压腔(21)和第二液压腔(22)连通，并且所述流道槽(11)与所述橡胶套(20)形成液体流道。2.根据权利要求1所述的采用变截面流道槽的转臂节点，其特征在于，所述流道槽(11)包括与所述第一液压腔(21)连通的第一流通槽(13)、与所述第二液压腔(22)连通的第二流通槽(14)以及连通所述第一流通槽(13)和所述第二流通槽(14)的第三流通槽(15)；所述第一流通槽(13)与第二流通槽(14)的截面尺寸一致，并且所述第一流通槽(13)的截面尺寸大于所述第三流通槽(15)的截面尺寸。3.根据权利要求2所述的采用变截面流道槽的转臂节点，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈帝印，池茂儒，徐传波，罗赟，代亮成，曾鹏程，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：