一种狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧制造技术

一种狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧，包括环状芯轴、环状外套以及硫化于环状芯轴和环状外套之间的橡胶体，环状外套内侧壁以及环状芯轴的外侧壁为斜面，橡胶体硫化在环状外套内侧壁以及环状芯轴的外侧壁之间。本发明专利技术涉及的橡胶弹簧将芯轴、外套以及橡胶体均设计为环形，使得整个橡胶弹簧能够适应狭长的安装空间。该橡胶弹簧在充分利用有限的狭长空间，相较于现有技术并未设计其他附属结构，因此在有限空间内橡胶体具有更充分的硫化面积，并且橡胶体体积也能尽量做到最大化，使得该橡胶弹簧能够具有更广泛的刚度调节范围，能够承载垂向大变形载荷。载垂向大变形载荷。载垂向大变形载荷。

【技术实现步骤摘要】
一种狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧


[0001]本专利技术涉及轨道交通车辆悬挂
，具体涉及应用于一系悬挂系统中一种狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧。

技术介绍

[0002]在轨道交通车辆中，为了缓和轨道对机车的冲击和振动，改善部件工作可靠性和乘务员舒适度，在构架和轮对轴箱之间设置弹黄和减振器系统，称为轴箱悬挂装置，又称一系悬挂装置。通常轴箱弹簧由钢弹簧或者橡胶弹簧结构提供所需的垂向刚度，而吸收轮轨及车辆上的振动则是通过外联多套油压减振器提供阻尼来实现。橡胶弹簧则可以替代钢弹簧作为轨道车辆转向架的一系悬挂系统中的弹簧，缓解轮对传递而来的冲击和振动。在一系悬挂系统中的空间十分有限，尤其用于安装橡胶弹簧的轴箱处的空间为狭长空间，对于橡胶弹簧的结构设计提出了更高的要求。
[0003]通过检索，现有技术中已有应用于一系悬挂系统中的橡胶弹簧技术文献公开。例如公开号为“CN113685480A”名称为“复合锥形橡胶弹簧及其刚度设计方法”的专利技术专利。公开了一种复合锥形橡胶弹簧，所述的锥形橡胶弹簧中密封设置液压阻尼机构，液压阻尼机构随锥形橡胶弹簧的垂向承载而产生动态阻尼，为锥形橡胶弹簧提供动态刚度。本专利技术充分发挥锥形橡胶弹簧中橡胶体的弹性支撑作用和液压阻尼机构的动态硬化作用，满足高速行驶重载行驶时一系悬挂系统垂向刚度提升的需求，提高列车的运行平稳性，保证复合维形橡胶弹簧的垂向刚度在承载过程中的动态变化满足变刚度需求。该对比文件并未对狭长空间内的应用环境进行特别优化设计。
[0004]例如公开号为“CN115325097A”名称为“一种橡胶弹簧及轮对提吊装置”的专利技术专利。公开了一种橡胶弹簧以及应用这种橡胶弹簧的两种轮对提吊装置，其主要结构包括：层叠弹簧本体，层叠弹簧本体的内部具有空腔；底座，用于固定层叠弹簧本体的底部或外圈；定位销构件，固定在层叠弹簧本体的顶部或内圈，与车辆构架或机车轮对相连接；限位构件，设置在层叠弹簧本体内部空间且安装在底座上，当橡胶弹簧承受载荷时，用于对橡胶弹簧的变形进行限位。在正置使用时，定位销构件用于连接其上方的构架一系定位座，倒置使用时，定位销构件用于连接其下方的机车轮对的轴箱。该对比文件采用锥形橡胶弹簧，结构设计紧凑，但对于狭长的空间仍然不是十分适用。
[0005]例如公开号为“CN111071278A”名称为“一系悬挂装置的垂向刚度的调节方法及结构”的专利技术专利。公开了一系悬挂装置的垂向刚度调节结构，包括底座、锥形弹簧和限位止挡，锥形弹簧包括橡胶体和芯轴，转向架下端开有止挡孔，芯轴上端安装在转向架的止挡孔中，橡胶体和芯轴内都开有空腔；底座中沿纵向方向并排设置有两个锥形弹簧，每个锥形弹簧的空腔中都设置有限位止挡，限位止挡包括止挡座和止挡杆，止挡杆一体成型在止挡座上方；轴箱上设有轴箱座，底座安装在轴箱座中，当转向架相对于轴箱在垂向方向上产生相对移动，且芯轴下端与止挡座在垂向方向相顶时，一系悬挂装置会在垂向方向上产生变刚度。该对比文件采用两个锥形橡胶弹簧并联，但锥形弹簧本体结构依然较为复杂，在狭长空
间内安装只能为了空间适用而压缩橡胶件或者刚性件的体积或者间隙，最终刚度的调整范围则因此收到影响。
[0006]因此在本领域内提出一种应用于一系悬挂能够适应狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧具有重要的意义。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧，包括环状芯轴、环状外套以及硫化于环状芯轴和环状外套之间的橡胶体，环状外套内侧壁以及环状芯轴的外侧壁为斜面，橡胶体硫化在环状外套内侧壁以及环状芯轴的外侧壁之间。
[0008]进一步地，所述橡胶体内部间隔若干隔板，橡胶体被分为若干层并硫化在各个隔板之间。
[0009]进一步地，所述橡胶体被两层隔板间隔为三层橡胶体，其中最外层橡胶体和环状外套内侧壁硫化，最内层橡胶体和环状芯轴的外侧壁硫化，中间层橡胶体和隔板硫化。
[0010]进一步地，最外层橡胶体和中间层橡胶体两端型面均由平直段L1和开口弧面段R1过渡连接而成。
[0011]进一步地，最内层橡胶体上端由平直段L1和开口弧面段R1过渡连接而成，下端由开口弧面段R1和水平段L2过渡连接，所述水平段L2硫化并包络在环状芯轴的底部。
[0012]进一步地，所述橡胶体与环状外套的硫化面为整个环状外套内侧壁斜面。
[0013]进一步地，环状外套顶端具有内侧壁斜面过渡连接的竖直侧壁，橡胶体与环状外套的硫化面为整个环状外套内侧壁斜面以及竖直侧壁。
[0014]进一步地，所述环状芯轴底部面积S1和占比环状外套底部面积S2不低于75%。
[0015]进一步地，所述环状外套内侧壁斜面的斜率K1在4.5~5.5之间。
[0016]进一步地，所述环状芯轴的外侧壁斜面的斜率K2在6.5~7.7之间。
[0017]与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：本专利技术涉及的橡胶弹簧将芯轴、外套以及橡胶体均设计为环形，使得整个橡胶弹簧能够适应狭长的安装空间。该橡胶弹簧在充分利用有限的狭长空间，相较于现有技术并未设计其他附属结构，因此在有限空间内橡胶体具有更充分的硫化面积，并且橡胶体体积也能尽量做到最大化，使得该橡胶弹簧能够具有更广泛的刚度调节范围，能够承载垂向大变形载荷。
附图说明
[0018]图1：本实施例提供的橡胶弹簧剖视图；图2：本实施例提供的橡胶弹簧顶视图；图3：本实施例提供的橡胶弹簧橡胶体局部示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]如图1~图3所示，一种狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧，包括环状芯轴1、环状外套2以及硫化于环状芯轴1和环状外套2之间的橡胶体3，环状外套2内侧壁以及环状芯轴1的外侧壁为斜面，橡胶体3硫化在环状外套2内侧壁以及环状芯轴1的外侧壁之间。本实施例中的橡胶弹簧的芯轴、外套均设计为环状，是为了适应一系悬挂系统中狭长的安装空间。并且硫化在环状芯轴1和环状外套2之间的橡胶体3也整体呈环状，除此之外该橡胶弹簧并无其他附属结构。因此在有限的狭长空间内，该结构设计不仅简单易成型，更重要的是能够最大化橡胶体3的硫化面积，使得环状芯轴1和环状外套2与橡胶体3之间能够连接更加牢固，抗疲劳以及载荷的耐受性更佳。同时简洁的结构设计能够尽可能最大化橡胶体3的体积，使得橡胶弹簧具有更广法的刚度调节范围，因此其承受垂向大变形载荷时能够尽可能保持刚度的线性化，提高了一系悬挂的舒适度。
[0021]所述橡胶体3内部间隔若干隔板31，橡胶体3被分为若干层并硫化在各个隔板31之间。隔板31的设计，可以提高橡胶体3的整体刚度，从而提高橡胶弹簧的整体刚度，根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧，其特征在于：包括环状芯轴（1）、环状外套（2）以及硫化于环状芯轴（1）和环状外套（2）之间的橡胶体（3），环状外套（2）内侧壁以及环状芯轴（1）的外侧壁为斜面，橡胶体（3）硫化在环状外套（2）内侧壁以及环状芯轴（1）的外侧壁之间。2.如权利要求1所述的狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧，其特征在于：所述橡胶体（3）内部间隔若干隔板（31），橡胶体（3）被分为若干层并硫化在各个隔板（31）之间。3.如权利要求2所述的狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧，其特征在于：所述橡胶体（3）被两层隔板（31）间隔为三层橡胶体，其中最外层橡胶体（32）和环状外套（2）内侧壁硫化，最内层橡胶体（34）和环状芯轴（1）的外侧壁硫化，中间层橡胶体（33）和隔板（31）硫化。4.如权利要求3所述的狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧，其特征在于：最外层橡胶体（32）和中间层橡胶体（33）两端型面均由平直段L1和开口弧面段R1过渡连接而成。5.如权利要求4所述的狭长空间内承载垂向大变形载荷的橡胶弹簧，其特征在于：最内层橡胶体（34）上端由平直段L1...

【专利技术属性】
技术研发人员：於珂睿，李刚，杨哲，相世举，李东阁，刘晴美，胡嘉亮，林胜，吴志峰，段小乐，
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：