一种球型橡胶垫制造技术

一种球型橡胶垫，包括用于连接弹簧的上板和用于连接轴箱的下板，在上板和下板之间硫化橡胶层，所述上板、下板和橡胶层的连接面以及橡胶层均为球型弧面。本发明专利技术涉及的橡胶垫，相比于现有技术的平板橡胶垫主要承受垂向载荷，采用弧面设计，使橡胶整体呈半球形结构，降低偏转刚度，能够承受更大的偏转角度。橡胶垫、上下板的硫化面均采用对称的球型弧面，使得橡胶垫具有相等的横向、纵向的偏转刚度，适用于横向、纵向的偏转角度相对一致的应用场景。纵向的偏转角度相对一致的应用场景。纵向的偏转角度相对一致的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种球型橡胶垫


[0001]本专利技术涉及轨道交通车辆一系悬挂
，具体为一种球型橡胶垫。

技术介绍

[0002]在轨道车辆中，一系橡胶垫组是一系钢簧悬挂系统中常用的橡胶金属复合减震元件，安装在轴箱与构架之间，用以连接转向架和轴箱，一系橡胶垫组通常与钢簧配合使用，具有良好的垂向减震功能，可提高车辆运行的平稳性和安全性。一系橡胶垫在一系悬挂系统中既要承受垂向载荷也要承受偏转载荷，而一系橡胶垫的垂向刚度和偏转刚度则决定了锁承受载荷的大小，针对一系橡胶垫合理的结构设计匹配合适的垂向、偏转刚度，在一系悬挂系统中载荷承受能力以及舒适度具有重要作用。
[0003]通过检索，现有技术中已有相关一系橡胶垫的技术文献公开。例如公开号为“CN107161167A”，名称为“用于串联螺旋弹簧的橡胶垫及其刚度调节方法”的专利技术专利。公开了一种用于串联螺旋弹簧的橡胶垫，从上至下包括金属顶板、弹性橡胶体和金属底板，金属顶板顶面的中间位置固定用于定位螺旋弹簧的金属环，金属顶板底面与弹性橡胶体连接的部分为向上凹进的上圆弧面，金属底板顶面与弹性橡胶胶垫连接的部分为向上凸起的下圆弧面，上圆弧面和下圆弧面为沿所述橡胶垫水平纵向设置的同轴圆弧面，上圆弧面和下圆弧面的轴向与所述橡胶垫的水平横向一致，并且上圆弧面的中垂线和下圆弧面的中垂线均与所述橡胶垫的中垂线重合。该对比文件采用了弧面橡胶体设计，但橡胶体整体呈矩形，该结构设计目的在于期望橡胶垫横向、纵向的偏转刚度不一致。
[0004]例如公开号为“CN113685490A”，名称为“一种降低橡胶减振垫偏转刚度的方法”的专利技术专利。公开了一种降低橡胶减振垫偏转刚度的方法，在橡胶减振垫的上板和下板之间硫化橡胶体，将橡胶体设置成纵向对称结构，橡胶体在横向方向和纵向方向上的橡胶长度不一致，将橡胶体纵向方向的橡胶下端长度设置成小于橡胶上端的橡胶长度，以使在承受载荷时降低橡胶减震垫的偏转刚度来适应橡胶减震垫上方钢簧的变形，避免钢簧因弯曲而导致垂向刚度急剧上升。该对比文件公开的技术方案中，橡胶垫为平板状的橡胶垫，在偏转载荷较大、偏转角度较大时，平板状的橡胶垫由于其偏转刚度过大而导致无法承受较大的偏转角度。
[0005]因此提出在本领域内提出一种垂向、偏转刚度合理适配尤其能够承受较大的横向、纵向偏转角度的橡胶垫具有重要的意义。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种球型橡胶垫，包括用于连接弹簧的上板和用于连接轴箱的下板，在上板和下板之间硫化橡胶层，所述上板、下板和橡胶层的连接面以及橡胶层均为球型弧面。
[0007]进一步地，所述上板、下板和橡胶层连接面边缘均为圆弧过渡面一R1，橡胶层边缘具有内凹的圆弧开口，所述圆弧开口包络圆弧过渡面一R1。
[0008]进一步地，橡胶层的中部具有空腔，所述下板为分体组装结构，包括环状球型板以及底座，底座过盈配合安装于环状球型板中央。
[0009]进一步地，所述空腔为向上板内凹的球型圆弧面并和上板硫化连接，边缘经圆弧过渡面二R2和下板硫化连接。
[0010]进一步地，所述上板、下板的球型弧面为同心弧面。
[0011]或者，所述上板、下板的球型弧面为非同心弧面但圆心在橡胶垫中轴线上。
[0012]进一步地，所述橡胶层分为左右两侧对称分体结构，其中左橡胶层和左橡胶层具有相对的内侧开口，内侧开口与上板、下板合围形成空腔。
[0013]进一步地，所述内侧开口由圆弧过渡面三R3和圆弧过渡面四R4过渡连接而成，圆弧过渡面三R3端点连接和水平线夹角α∈[18
°
,30
°
]。
[0014]进一步地，所述空腔位于橡胶层中央，上板、下板围合空腔的接触面硫化缓冲橡胶层。
[0015]进一步地，所述上板顶部具有弹簧接口凸台，两侧为连接耳；所述下板底部具有轴箱接口螺栓孔。
[0016]与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：1、本专利技术涉及的橡胶垫，相比于现有技术的平板橡胶垫主要承受垂向载荷，采用弧面设计，使橡胶整体呈半球形结构，降低偏转刚度，能够承受更大的偏转角度。
[0017]2、橡胶垫、上下板的硫化面均采用对称的球型弧面，使得橡胶垫具有相等的横向、纵向的偏转刚度，适用于横向、纵向的偏转角度相对一致的应用场景。
附图说明
[0018]图1：实施例一、二提供的橡胶垫整体结构示意图；图2：实施例一提供的橡胶垫剖视图；图3：实施例一提供的橡胶垫空腔结构示意图；图4：实施例二提供的橡胶垫剖视图；图5：实施例二提供的橡胶垫空腔结构示意图；图6：图5局部放大图。
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]实施例一，如图1~3所示。
[0021]一种球型橡胶垫，包括用于连接弹簧的上板1和用于连接轴箱的下板2，在上板1和下板2之间硫化橡胶层3，其特征在于：所述上板1、下板2和橡胶层3的连接面以及橡胶层3均为球型弧面。本实施例中橡胶层3和上板1、下板2的连接面采用了对称的球型弧面设计，类似球型关节。该橡胶垫垂向刚度较于平板状的橡胶垫较大，可以承受较大的垂向载荷。偏转刚度相对平板状的橡胶垫较小，可以承受更大的偏转角度。并且在各个方向的偏转刚度均
一致，适用于各个方向偏转角度一致的一系悬挂系统中。
[0022]所述上板1、下板2和橡胶层3连接面边缘均为圆弧过渡面一R1，橡胶层3边缘具有内凹的圆弧开口31，所述圆弧开口31包络圆弧过渡面一R1。圆弧过渡面一R1的设计使得橡胶层3硫化面平滑过渡，圆弧开口31使得橡胶层3的边缘具有较大的开口自由面，在承受载荷变形时橡胶层3在圆弧开口31具有充分的释放空间，在圆弧过渡面一R1处橡胶体可以自然贴合上板1、下板2边缘而不发生褶皱折叠，橡胶层3承受应力均匀，在长时间载荷承受时抗疲劳性能良好。
[0023]橡胶层3的中部具有空腔32。空腔32的设计进一步增加了橡胶层3的自由面，在橡胶层3受载荷形变时，可以双向地向空腔32和圆弧开口31释放形变，橡胶层3中部位置应力能够有效释放不被集中，不会导致橡胶层3中部位置因应力集中导致开裂。所述下板2为分体组装结构，包括环状球型板23以及底座22，底座22过盈配合安装于环状球型板23中央。下板2设计为分体组装结构便于空腔32的硫化成型，加工硫化橡胶层3以及时利用和空腔32匹配的模具形成该空腔脱模后，再将底座22和环状球型板23组装即可。在本实施例中，底座22一端是和环状球型板23匹配的球型弧面，底座22和环状球型板23在组装好后形成组成空腔32的连续圆弧面。底座22和环状球型板23具有限位台阶，当底座22位置被被限位台阶确定后即形成组成空腔32的连续圆弧面。
[0024]所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球型橡胶垫，包括用于连接弹簧的上板（1）和用于连接轴箱的下板（2），在上板（1）和下板（2）之间硫化橡胶层（3），其特征在于：所述上板（1）、下板（2）和橡胶层（3）的连接面以及橡胶层（3）均为球型弧面。2.如权利要求1所述的球型橡胶垫，其特征在于：所述上板（1）、下板（2）和橡胶层（3）连接面边缘均为圆弧过渡面一R1，橡胶层（3）边缘具有内凹的圆弧开口（31），所述圆弧开口（31）包络圆弧过渡面一R1。3.如权利要求2所述的球型橡胶垫，其特征在于：橡胶层（3）的中部具有空腔（32），所述下板（2）为分体组装结构，包括环状球型板（23）以及底座（22），底座（22）过盈配合安装于环状球型板（23）中央。4.如权利要求3所述的球型橡胶垫，其特征在于：所述空腔（32）为向上板（1）内凹的球型圆弧面并和上板（1）硫化连接，边缘经圆弧过渡面二R2和下板（2）硫化连接。5.如权利要求4所述的球型橡胶垫，其特征在于：所述上板（1）、下板（2）的球型弧面为同心弧面。6.如权利要求4所述的球型...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海燕，程海涛，杨哲，李东阁，冯永平，於珂睿，李刚，荣继刚，刘文松，
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：