本實用新型涉及一種橡膠襯套及使用該襯套的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)和客車。

背景技術(shù)：

在軸孔配合的運動部件中，為減少軸或孔的磨損，通常配有襯套。與金屬襯套相比，橡膠襯套屬于典型的非線性材料，因而用橡膠襯套制作而成的彈性元件在剛度性能方面也會表現(xiàn)出非線性。比如，如圖1所示，剛彈簧在使用極限內(nèi)，其載荷與變形的比值（即剛度）是一個常數(shù)（即線性變化），而橡膠彈性元件則不同，如圖2所示，其載荷與變形的比值（即剛度）是不斷變化的（即非線性變化）。

現(xiàn)有橡膠襯套的結(jié)構(gòu)授權(quán)公告號為CN203186015U、名稱為用于汽車懸架A型擺臂的連接襯套，包括內(nèi)金屬軸套支承件、外金屬軸套支承件及作為中間變形件的橡膠支承件，其中，橡膠支承件為實心結(jié)構(gòu)。也有如申請公布號為CN102166932A、名稱為汽車懸架系統(tǒng)的擺臂總成襯套，包括金屬外骨架、金屬內(nèi)骨架和位于內(nèi)外骨架之間的橡膠層，橡膠層作為中間變形層實現(xiàn)襯套的彈性變形，三者通過硫化相互粘接成一體，橡膠層上開設(shè)有軸向貫通的通孔。這些橡膠襯套在使用時表現(xiàn)出明顯的非線性，其性能也能基本滿足各種工況的使用要求。

將上述橡膠襯套作為橫向穩(wěn)定桿吊桿襯套應(yīng)用在橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)中，U形的橫向穩(wěn)定桿安裝在車橋上，橫向穩(wěn)定桿兩端分別通過吊桿與車架上設(shè)有的支架傳動連接，吊桿下端與橫向穩(wěn)定桿連接、另一端通過吊桿襯套與支架連接。橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)主要是在車體側(cè)傾較大時提供較大的扭轉(zhuǎn)阻力，用于提高汽車抗側(cè)傾性能。選用橡膠襯套作為吊桿襯套不僅了保證吊桿與支架的轉(zhuǎn)動裝配，并且，在車輛傾角較大時，橡膠襯套可有效提高橫向穩(wěn)定桿剛度性能，提高橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)的抗側(cè)傾性能。雖然現(xiàn)有的橡膠襯套也為非線性的變化，但其非線性變化程度較小，在車體側(cè)傾角度迅速變化時，一般橡膠襯套的剛度變化跟不上車體側(cè)傾的突變，影響橫向穩(wěn)定桿的抗側(cè)傾性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種橡膠襯套，以解決現(xiàn)有技術(shù)中橡膠襯套剛度非線性變化程度較小進(jìn)而跟不上車體側(cè)傾突變的技術(shù)問題；同時，本實用新型還提供一種使用上述橡膠襯套的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)和客車。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供的橡膠襯套的技術(shù)方案是：一種橡膠襯套，包括由內(nèi)向外硫化固定在一起的芯軸、中間變形層及外金屬骨架，所述芯軸上同軸設(shè)置有鉸接結(jié)構(gòu)，中間變形層包括內(nèi)橡膠層、外橡膠層及布置在內(nèi)外橡膠層之間的內(nèi)金屬骨架，內(nèi)橡膠層硫化固定在芯軸上，內(nèi)金屬骨架硫化固定在內(nèi)橡膠層上，外橡膠層硫化固定在內(nèi)金屬骨架上。

所述內(nèi)金屬骨架為內(nèi)金屬套。

所述芯軸為軸套結(jié)構(gòu)，所述鉸接結(jié)構(gòu)為同軸固設(shè)于芯軸內(nèi)孔中的鉸接套或鉸接軸，所述芯軸的中間部位向外突起以形成鼓形軸套段，鼓形軸套段的內(nèi)側(cè)面與所述鉸接套或鉸接軸之間留有緩沖間隙。

所述內(nèi)橡膠層和所述內(nèi)金屬骨架上具有與所述鼓形軸套段對應(yīng)的外突變形段。

本實用新型所提供的使用上述橡膠襯套的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)的技術(shù)方案是：橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)，包括用于安裝在車橋上的橫向穩(wěn)定桿、用于安裝在車架上的穩(wěn)定桿支架及穩(wěn)定桿吊桿，穩(wěn)定桿吊桿一端與橫向穩(wěn)定桿鉸接、另一端通過橡膠襯套與穩(wěn)定桿支架連接，橡膠襯套包括由內(nèi)向外硫化固定在一起的芯軸、中間變形層及外金屬骨架，外金屬骨架與所述穩(wěn)定桿支架固定連接，所述芯軸上同軸設(shè)有與所述穩(wěn)定桿吊桿鉸接連接的鉸接結(jié)構(gòu)，中間變形層包括內(nèi)橡膠層、外橡膠層及布置在內(nèi)外橡膠層之間的內(nèi)金屬骨架，內(nèi)橡膠層硫化固定在芯軸上，內(nèi)金屬骨架硫化固定在內(nèi)橡膠層上，外橡膠層硫化固定在內(nèi)金屬骨架上。

所述內(nèi)金屬骨架為內(nèi)金屬套。

所述芯軸為軸套結(jié)構(gòu)，所述鉸接結(jié)構(gòu)為同軸固設(shè)于芯軸內(nèi)孔中的鉸接套或鉸接軸，所述芯軸的中間部位向外突起以形成鼓形軸套段，鼓形軸套段的內(nèi)側(cè)面與所述鉸接套或鉸接軸之間留有緩沖間隙。

本實用新型所提供的使用上述橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)的客車的技術(shù)方案是：客車，包括車橋、車架和橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)，橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)包括安裝在車橋上的橫向穩(wěn)定桿、安裝在車架上的穩(wěn)定桿支架及穩(wěn)定桿吊桿，穩(wěn)定桿吊桿一端與橫向穩(wěn)定桿鉸接、另一端通過橡膠襯套與穩(wěn)定桿支架連接，橡膠襯套包括由內(nèi)向外硫化固定在一起的芯軸、中間變形層及外金屬骨架，外金屬骨架與所述穩(wěn)定桿支架固定連接，所述芯軸上同軸設(shè)有與所述穩(wěn)定桿吊桿鉸接連接的鉸接結(jié)構(gòu)，中間變形層包括內(nèi)橡膠層、外橡膠層及布置在內(nèi)外橡膠層之間的內(nèi)金屬骨架，內(nèi)橡膠層硫化固定在芯軸上，內(nèi)金屬骨架硫化固定在內(nèi)橡膠層上，外橡膠層硫化固定在內(nèi)金屬骨架上。

所述內(nèi)金屬骨架為內(nèi)金屬套。

所述芯軸為軸套結(jié)構(gòu)，所述鉸接結(jié)構(gòu)為同軸固設(shè)于芯軸內(nèi)孔中的鉸接套或鉸接軸，所述芯軸的中間部位向外突起以形成鼓形軸套段，鼓形軸套段的內(nèi)側(cè)面與所述鉸接套或鉸接軸之間留有緩沖間隙。

本實用新型的有益效果是：本實用新型所提供的橡膠襯套中，芯軸上同軸設(shè)有鉸接結(jié)構(gòu)，位于芯軸和外金屬骨架之間的中間變形層包括內(nèi)、外橡膠層及布置在兩橡膠層之間的內(nèi)金屬骨架，利用芯軸的鉸接結(jié)構(gòu)與對應(yīng)橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)中的穩(wěn)定桿吊桿裝配，在車輛起伏較小時，橫向穩(wěn)定桿出現(xiàn)微小擺動，鉸接結(jié)構(gòu)使得穩(wěn)定桿吊桿與橡膠襯套之間存在一定轉(zhuǎn)動余量，此時，芯軸不會扭轉(zhuǎn)，橡膠襯套處于零剛度區(qū)，不會因為車橋輕微的起伏波動而影響到車架，提高舒適性。車輛出現(xiàn)側(cè)傾時，橫向穩(wěn)定桿變形增大，穩(wěn)定桿吊桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動直至與橡膠襯套形成剛性配合，穩(wěn)定桿吊桿將帶動橡膠襯套的芯軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，這種扭轉(zhuǎn)變形會使得橡膠襯套產(chǎn)生相應(yīng)變形。由于內(nèi)金屬骨架的存在，在車輛出現(xiàn)小側(cè)傾時，芯軸扭轉(zhuǎn)變形小，只有內(nèi)橡膠層變形，橡膠襯套提供小側(cè)傾剛度，橡膠襯套處于低剛度區(qū)，提高車輛乘坐舒適性、當(dāng)車輛出現(xiàn)大側(cè)傾時，芯軸扭轉(zhuǎn)變形大，外橡膠層也出現(xiàn)變形，橡膠襯套則提供大側(cè)傾剛度，橡膠襯套則處于高剛度區(qū)，提高車輛行駛安全性，提升橡膠襯套徑向及扭轉(zhuǎn)疲勞，并提高橡膠襯套的使用壽命。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的剛彈簧的載荷與變形曲線圖；

圖2為現(xiàn)有的橡膠彈性元件的載荷與變形曲線圖；

圖3為本實用新型所提供的具有橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)的客車的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中吊桿與支架連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4中橡膠襯套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5所示橡膠襯套的剖視圖；

圖7為圖5所示橡膠襯套的剛度曲線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作進(jìn)一步說明。

本實用新型所提供的具有橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)的客車的具體實施例，如圖3至圖7所示，該實施例中的客車包括車架1和通過空氣懸掛系統(tǒng)安裝在車架上的車橋6，為提高整車抗側(cè)傾性能，在車橋和車架之間設(shè)有橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)，該橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)包括安裝在車橋上的橫向穩(wěn)定桿5、安裝在車架上的穩(wěn)定桿支架2及穩(wěn)定桿吊桿4，橫向穩(wěn)定桿5整體上呈U形，橫向穩(wěn)定桿包括中間橫桿和一體布置在中間橫桿兩端的端部縱桿，橫向穩(wěn)定桿5結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中汽車上的橫向穩(wěn)定桿結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。穩(wěn)定桿支架2固設(shè)在車架1上，穩(wěn)定桿吊桿4的下端與橫向穩(wěn)定桿5的端部縱桿鉸接、另一端通過橡膠襯套3與穩(wěn)定桿支架2連接。

橡膠襯套3的結(jié)構(gòu)如圖5、圖6所示，橡膠襯套3包括由內(nèi)向外硫化固定在一起的芯軸9、中間變形層及外金屬骨架7，外金屬骨架7為與穩(wěn)定桿支架2固定連接的外金屬套，芯軸9具體為空心的軸套結(jié)構(gòu)，芯軸9的內(nèi)孔中同軸設(shè)有作為鉸接結(jié)構(gòu)的鉸接套10，橡膠襯套3通過穿裝在鉸接套中的銷軸10與穩(wěn)定桿吊桿4連接。

橡膠襯套3的中間變形層包括內(nèi)橡膠層11、外橡膠層12及布置在內(nèi)外橡膠層之間的作為內(nèi)金屬骨架的內(nèi)金屬套8，內(nèi)橡膠層11硫化固定在芯軸9上，內(nèi)金屬套8硫化固定在內(nèi)橡膠層11上，外橡膠層12硫化固定在內(nèi)金屬套8上，外金屬骨架7硫化固定在外橡膠層12上。

并且，為增加硫化面積，提高橡膠襯套疲勞，芯軸9的中間部位向外突起以形成鼓形軸套段91，在鼓形軸套段91的內(nèi)側(cè)面與鉸接套之間留有緩沖間隙13。對應(yīng)的，內(nèi)橡膠層11和內(nèi)金屬套8上具有與鼓形軸套段91對應(yīng)的外突變形段。

本實施例所提供的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)中，穩(wěn)定桿吊桿通過橡膠襯套與支架連接，車輛在通過坑洼路面時，當(dāng)車輛起伏較小時，橫向穩(wěn)定桿的端部縱桿會出現(xiàn)微小擺動，由于橡膠襯套通過銷軸與吊桿連接，銷軸可在鉸接套中轉(zhuǎn)動，此時，橡膠襯套處于零剛度區(qū)S₁，不會因為車橋輕微的起伏波動而影響到車架，提高舒適性。

車輛出現(xiàn)側(cè)傾時，橫向穩(wěn)定桿變形增大，穩(wěn)定桿吊桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動直至通過銷軸與橡膠襯套形成剛性配合，穩(wěn)定桿吊桿將通過銷軸帶動橡膠襯套的芯軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，這種扭轉(zhuǎn)變形會使得橡膠產(chǎn)生相應(yīng)的變形。由于內(nèi)金屬套的存在，在車輛出現(xiàn)小側(cè)傾時，只有內(nèi)橡膠層變形，橡膠襯套提供小側(cè)傾剛度，橡膠襯套處于低剛度區(qū)S₂，提高車輛乘坐舒適性、當(dāng)車輛出現(xiàn)大側(cè)傾時，外橡膠層也出現(xiàn)變形，橡膠襯套則提供大側(cè)傾剛度，橡膠襯套則處于高剛度區(qū)S₃，提高車輛行駛安全性，提升橡膠襯套徑向及扭轉(zhuǎn)疲勞，并提高橡膠襯套的使用壽命。

而且，本實施例種，芯軸的中間部位向外突起以形成鼓形軸套段，不僅可增大硫化面積，而且，通過改善芯軸結(jié)構(gòu)受力，預(yù)留緩沖間隙，有效提高橡膠襯套疲勞性，避免橡膠襯套提前損壞，產(chǎn)生車輛異響，提升橡膠襯套使用壽命。

本實施例中，橡膠襯套的內(nèi)金屬骨架為內(nèi)金屬套，在其他實施例中，內(nèi)金屬骨架也可為金屬框架結(jié)構(gòu)。

本實施例中，芯軸上同軸設(shè)置的鉸接結(jié)構(gòu)為用于與銷軸配套使用的鉸接套，在其他實施例中，芯軸上的鉸接結(jié)構(gòu)也可為布置在芯軸內(nèi)孔中的鉸接軸。

本實施例中，芯軸的中間部位向外突起以形成鼓形軸套段，在其他實施例中，芯軸也可采用現(xiàn)有技術(shù)中橡膠襯套的芯軸。

本實用新型還提供一種橡膠襯套的實施例，該實施例中的橡膠襯套的結(jié)構(gòu)與上述客車實施例中的橡膠襯套的結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。

橡膠襯套不僅可應(yīng)用在橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)中，還可應(yīng)用在汽車的橫向或縱向推力桿上。

本實用新型還提供一種橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)的實施例，該實施例中的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)與上述客車實施例中的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。