本發(fā)明涉及一種機車上用的緩沖裝置，具體涉及一種緩沖機車一系懸掛系統(tǒng)的垂向止擋。

背景技術：

目前，鐵路機車制造過程中，廣泛采用了彈簧裝置進行承載和減振，彈簧作為機車的關鍵部件，其對車輛的動力學性能和運行品質有著重要的影響。隨著鐵路提速、重載戰(zhàn)略的實施，因彈簧斷裂而影響機車運行性能的故障逐漸增多，機車運行的穩(wěn)定性變差，給行車安全造成了隱患。

機車軸箱正上方的鋼彈簧是轉向架的主要零部件之一，鋼彈簧承受轉向架構架以上的機車重量。鋼彈簧傳遞垂向力的剛度稱為一系懸掛的垂向剛度，另外，一系懸掛中還有縱向剛度和橫向剛度傳遞到轉向架構架。一系懸掛的垂向剛度、縱向剛度和橫向剛度要選擇恰當，機車才能具有良好的動力學性能。

鋼彈簧是在復雜且載荷不斷變化的環(huán)境下工作，在一系懸掛的垂向、縱向和橫向的力中，不斷變化的垂向的壓力是讓鋼彈簧產(chǎn)生金屬疲勞的主要原因。機車運行時的振動以及載荷的變化等都會使鋼彈簧承受變化的垂向的壓力，這種變化的垂向的壓力經(jīng)過長時間累積會使鋼彈簧局部產(chǎn)生金屬疲勞，從而使得鋼彈簧局部產(chǎn)生微小裂紋，再由微小裂紋逐漸擴展，最終導致鋼彈簧局部斷裂失效。

為防止鋼彈簧斷裂，除了改善制造鋼彈簧本身的工藝和材料外，還可以在一系懸掛系統(tǒng)中增加彈性緩沖裝置，來減小鋼彈簧承受的垂向載荷，降低機車運行過程中鋼彈簧產(chǎn)生的金屬疲勞，從而防止鋼彈簧斷裂。

雖然現(xiàn)在有的機車上增加了橡膠塊作為垂向止擋來緩沖一系懸掛的垂向壓力，但其形狀和材料都單一，因此缺少變剛度且對于剛度的調節(jié)很有限。而變剛度對于防止鋼彈簧斷裂和機車上旅客的舒適度都是有很大影響的：垂向止擋的變剛度的幅度過大，則機車的抗振性能差，旅客的舒適度也就差；垂向止擋的變剛度的幅度過小，雖然抗振性能更好但不能很好的分擔鋼彈簧承受的垂向載荷，也就難以防止鋼彈簧斷裂。

因此如何使垂向止擋具有合適的變剛度和剛度，讓機車在不降低旅客舒適度的前提下能有效的防止鋼彈簧斷裂，從而滿足人們對機車越來越高的要求，同時也讓鐵路提速、重載戰(zhàn)略能更順利的實施，還需進一步研究。

通過國內檢索發(fā)現(xiàn)以下專利與本發(fā)明有相似之處：

申請?zhí)枮?01420559352.6，名稱為“一種軌道車輛轉向架及其單拉桿式一系懸掛結構”的實用新型公開了一種軌道車輛轉向架及其單拉桿式一系懸掛結構，單拉桿式一系懸掛結構包括構架、軸箱、一系彈簧和一系垂向止擋，構架上設置有導槽及第一定位孔；軸箱上設有止擋安裝臺；一系彈簧包括一系彈簧座和鋼彈簧組，一系彈簧座的一端具有限位于第一定位孔內的限位凸起，另一端具有止擋導柱；還包括設置在上蓋板和一系彈簧座之間的第一緩沖墊，其外套于限位凸起；第二緩沖墊，軸箱靠近上蓋板的端面上設置有安裝槽，第二緩沖墊設置在安裝槽內，鋼彈簧組的一端與一系彈簧座相抵，另一端與第二緩沖墊相抵。此實用新型通過第一緩沖墊和第二緩沖墊能夠緩沖一系彈簧受到的沖擊力，從而緩沖一系彈簧發(fā)生的垂向振動，進而提高了一系彈簧的使用壽命。

申請?zhí)枮?01020542266.6，名稱為“軌道車輛一系彈性定位裝置”的實用新型公開了一種軌道車輛一系彈性定位裝置，采取軸箱彈性定位結合一系垂向止擋的復合型結構，以優(yōu)化軸箱定位剛度和保證轉向架具有高臨界失穩(wěn)速度。在一系垂向彈簧裝置中增加彈性緩沖止擋，以避免一系垂向載荷過大時、或是一系減振部件失效時針對輪對、軸箱等部位形成較大的剛性沖擊。一系彈性定位裝置設置在轉向架構架與車輪軸垂向之間，包括有轉臂式軸箱體、以及設置于軸箱體頂端的一系彈簧裝置。軸箱體的一端通過橡膠彈性節(jié)點安裝于構架，其另一端通過一垂向減振器與構架連接。所述的一系彈簧裝置，具有上夾板和下夾板，以及在上夾板和下夾板之間壓緊安裝的雙卷螺旋彈簧。在雙卷螺旋彈簧的內圈、上夾板底部通過整體硫化工藝而連接一橡膠止擋。

申請?zhí)枮?00820186834.6，名稱為“軌道車輛轉向架一系懸掛彈簧機構”的實用新型公開了一種軌道車輛轉向架一系懸掛彈簧機構，包括同心相套的內、外彈簧以及彈簧上、下定位座，彈簧上定位座與轉向架構架相連，彈簧下定位座與轉向架定位轉臂相連，具有一個固定在彈簧下定位座上且與彈簧同軸安裝的彈性擋塊，未加載荷時該彈性擋塊到彈簧上定位座的距離與該彈性擋塊最大壓縮變形的距離之和小于彈簧最大壓縮變形的距離。當車輛超載或動載荷過大時，彈性擋塊可緩沖垂向壓力，避免彈簧壓死或碰撞而導致彈簧斷裂，從而提高彈簧的垂向剛度和延長彈簧的使用壽命。當彈簧意外斷裂時，該彈性擋塊可以作為安全支撐，保證軌道車輛的行駛安全。

上述專利雖然都有裝在鋼彈簧內的彈性緩沖裝置，但上述彈性緩沖裝置的結構簡單不能實現(xiàn)變剛度，且剛度的調節(jié)也會受到其本身結構的限制。在申請?zhí)枮?01420559352.6的專利中提到“通過第一緩沖墊和第二緩沖墊能夠緩沖一系彈簧受到的沖擊力，從而緩沖一系彈簧發(fā)生的垂向振動，進而提高了一系彈簧的使用壽命”。在申請?zhí)枮?01020542266.6的專利中提到“在一系垂向彈簧裝置中增加彈性緩沖止擋，以避免一系垂向載荷過大時、或是一系減振部件失效時針對輪對、軸箱等部位形成較大的剛性沖擊”。而在申請?zhí)枮?00820186834.6的專利中提到“當彈簧意外斷裂時，該彈性擋塊可以作為安全支撐，保證軌道車輛的行駛安全”。由此可見，上述專利中的各種彈性緩沖裝置由于沒有調節(jié)變剛度的結構，且其結構簡單使得剛度的調節(jié)也受限制，因此難以有效的降低鋼彈簧的金屬疲勞，仍難以大幅度提高鋼彈簧的抗斷裂的能力，所以如何更為有效的防止鋼彈簧斷裂還需進一步探究。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：針對機車運行時的載荷的變化以及振動等都會使鋼彈簧承受變化的垂向的壓力，而變化的垂向的壓力經(jīng)過長時間累積會使鋼彈簧局部產(chǎn)生金屬疲勞，從而使得鋼彈簧局部產(chǎn)生微小裂紋，再由微小裂紋逐漸擴展，最終導致鋼彈簧局部斷裂，而提出在鋼彈簧中安裝垂向止擋來防止鋼彈簧斷裂。

針對上述問題，本發(fā)明提出的技術方案是：一種防止鋼彈簧斷裂的方法，將磨耗板嵌在橡膠體頂部，調節(jié)磨耗板的直徑或高度能調節(jié)垂向止擋的剛度,調節(jié)橡膠體的直徑或高度也能調節(jié)垂向止擋的剛度；在橡膠體上端設環(huán)形平直段，調節(jié)環(huán)形平直段與水平面之間的夾角，能調節(jié)垂向止擋的變剛度；在環(huán)形平直段的下方設環(huán)形圓弧段，環(huán)形圓弧段包括向內側凹陷的環(huán)形圓弧段和向外側凸起的環(huán)形圓弧段，向內側凹陷的環(huán)形圓弧段與向外側凸起的環(huán)形圓弧段交替分布，調節(jié)垂向止擋的環(huán)形圓弧段的段數(shù)能調節(jié)垂向止擋變剛度的次數(shù)；將底座嵌在橡膠體內，使底座能對垂向止擋的橡膠體進行限位，調節(jié)底座的高度能調節(jié)垂向止擋的剛度；通過調節(jié)垂向止擋的剛度、變剛度和限位的位置來減小鋼彈簧承受的垂向載荷，降低機車運行過程中鋼彈簧產(chǎn)生的金屬疲勞，從而防止鋼彈簧斷裂。

進一步地，磨耗板嵌在橡膠體中，增大磨耗板直徑能增大垂向止擋的剛度，磨耗板的直徑為20mm-50mm；增大磨耗板的高度能增大垂向止擋的剛度，磨耗板的高度為10mm-20mm。

進一步地，增大橡膠體的直徑能增大垂向止擋的剛度，增大橡膠體的高度能減小垂向止擋的剛度，橡膠體的直徑為80mm-95mm。

進一步地，在橡膠體上端設1段以上的環(huán)形平直段，減小環(huán)形平直段與水平面之間的夾角，能增大垂向止擋的變剛度的幅度，第一環(huán)形平直段與水平面之間的夾角大于90度。

進一步地，在橡膠體上端的環(huán)形平直段下方設2段以上的環(huán)形圓弧段，增加橡膠體上的環(huán)形圓弧段的段數(shù)能增加垂向止擋變剛度的次數(shù)。

進一步地，將金屬的底座設置在橡膠體的下端，當橡膠體上端受到垂向載荷的壓力產(chǎn)生形變而向下移動時，底座能限制橡膠體上端進一步向下移動，從而起到垂向限位的作用；調節(jié)底座的高度，能調節(jié)垂向止擋進行限位的位置；且增加底座的高度，能增加垂向止擋的剛度，底座的高度為30mm-70mm。

一種防止鋼彈簧斷裂的垂向止擋，垂向止擋位于鋼彈簧中，垂向止擋包括橡膠體、磨耗板和底座，橡膠體頂部嵌有磨耗板，橡膠體上端設有環(huán)形平直段；在環(huán)形平直段的下方設有環(huán)形圓弧段，環(huán)形圓弧段包括向內側凹陷的環(huán)形圓弧段和向外側凸起的環(huán)形圓弧段，向內側凹陷的環(huán)形圓弧段與向外側凸起的環(huán)形圓弧段交替分布；橡膠體的下端設有底座；橡膠體的底部設有凹孔。

進一步地，磨耗板為縱截面為“工”字形的回轉體，磨耗板嵌在橡膠體中，且磨耗板高出橡膠體頂部1mm-2mm；磨耗板的中間向內凹陷，且嵌在橡膠體中的磨耗板的邊角都是平滑的圓弧倒角。

進一步地，底座為回轉體，底座包括底座主體和底座凸邊；底座主體上端的厚度小于底座主體下端的厚度，底座主體的外側的中間部位設有底座凸邊，底座凸邊向外側凸出；底座的高度為30mm-70mm，且嵌在橡膠體中的底座的邊角都是平滑的圓弧倒角。

進一步地，橡膠體的上端設有1段以上的環(huán)形平直段，在環(huán)形平直段的下方設有2段以上的環(huán)形圓弧段，相鄰的環(huán)形圓弧段之間采用平滑的連接，橡膠體、磨耗板和底座是一個整體。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

1.垂向止擋的底座由金屬制成，磨耗板由尼龍或聚四氟乙烯制成，底座、磨耗板和橡膠體通過膠黏劑在一定的溫度和壓力下硫化成一個整體，使得垂向止擋結構緊密、堅固。

2.垂向止擋裝在鋼彈簧中，機車運行時垂向止擋頂部與構架導筒之間會產(chǎn)生相對滑動；在橡膠體頂部嵌入磨耗板，能避免橡膠體與構架導筒長時間摩擦導致的橡膠體頂部磨損，能延長垂向止擋的使用壽命。

3.磨耗板由尼龍或聚四氟乙烯制成，不僅表面光滑，摩擦系數(shù)小，且表面堅固、耐磨，使得磨耗板不易損壞。

4.磨耗板和底座嵌在橡膠體中，相互接觸的表面積大、不易松動；且縱截面為工字型結構的磨耗板卡在橡膠體中不易取出；從而使得磨耗板與橡膠體，以及底座與橡膠體之間結合緊湊，不易松動、脫離。

5.通過調節(jié)橡膠體上的多段環(huán)形圓弧段的段數(shù)和直徑，能使得垂向止擋在載荷增加時，讓垂向止擋的剛度和變剛度合理的變化，從而在確保旅客的舒適度的前提下，讓垂向止擋承受更多的垂向載荷，降低鋼彈簧產(chǎn)生的金屬疲勞，有效的防止鋼彈簧斷裂。

6.在橡膠體中嵌有金屬制成的底座，且能通過調節(jié)底座的高度，來調節(jié)垂向止擋進行限位的位置，從而使得即使出現(xiàn)鋼彈簧斷裂的情況，垂向止擋也能作為安全支撐，保證軌道車輛的行駛安全。

7.在垂向止擋中：能通過調節(jié)橡膠體和磨耗板的直徑與高度，以及調節(jié)底座的高度，來調節(jié)垂向止擋的剛度；能通過調節(jié)橡膠體上的環(huán)形平直段與水平面之間的夾角，來調節(jié)垂向止擋的變剛度；能通過調節(jié)環(huán)形圓弧段的段數(shù)，來調節(jié)垂向止擋的變剛度的次數(shù)；能通過調節(jié)底座的高度，來調節(jié)垂向止擋進行限位的位置；從而使得通過調節(jié)垂向止擋的變剛度、剛度和限位的位置，讓垂向止擋能適應不同型號、不同載荷的機車，所以此垂向止擋的適用范圍廣、通用性強。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體剖視示意圖一；

圖2為本發(fā)明的立體剖視示意圖二；

圖3為本發(fā)明的剛度曲線圖；

圖4為本發(fā)明應用在鋼彈簧中的結構示意圖；

圖中：1垂向止擋、11橡膠體、111第一環(huán)形平直段、112環(huán)形圓弧段、113橡膠體頂部、114凹孔、12磨耗板、13底座、131底座主體、132底座凸邊、2鋼彈簧、3構架導筒、4定位底座、5軸箱、6轉向架構架。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發(fā)明做一步的描述：

實施例一

如圖4所示，軸箱5上方固定有定位底座4，定位底座4上方設有雙卷螺旋狀的鋼彈簧2，鋼彈簧2支撐著轉向架構架6以上的機車重量。為了減小鋼彈簧2承受的垂向載荷，降低機車運行過程中鋼彈簧2產(chǎn)生的金屬疲勞，從而防止鋼彈簧2斷裂，在鋼彈簧2中設有垂向止擋1。垂向止擋1的底座凸邊132與定位底座4相頂，由于垂向止擋1和定位底座4都是回轉體，使得垂向止擋1能卡在定位底座4中。在垂向止擋1的正上方設有構架導筒3，當機車在空載時，垂向止擋1并不與構架導筒3接觸；當機車的垂向載荷增大時，構架導筒3向下接近并擠壓垂向止擋1；當垂向止擋1與構架導筒3相頂時，垂向止擋1能與鋼彈簧2一起支撐轉向架構架6以上的機車重量，從而減小鋼彈簧2承受的垂向載荷。

雖然增大垂向止擋1的剛度能更好的減小鋼彈簧2承受的垂向載荷，但是垂向止擋1剛度過大，機車會有脫軌的風險，也會降低機車的減振、降噪效果，還會降低旅客的舒適度。因此為了讓垂向止擋1既能避免機車脫軌，提高機車的減振、降噪性能和旅客的舒適度，又能很好的減小鋼彈簧2承受的垂向載荷，有效的防止鋼彈簧2斷裂，就需要滿足以下要求：首先垂向止擋1的起始剛度要小，且起始時，變剛度的幅度要較小，使得垂向止擋1剛接觸構架導筒3時能有很好的減振效果；然后隨著構架導筒3進一步下壓時，垂向止擋1的剛度要能不斷增大，且此時剛度的增加的速度要較快，變剛度的幅度要逐漸增大，使得構架導筒3下壓一定距離后，垂向止擋1能分擔較大的垂向載荷，從而減小鋼彈簧2承受的垂向載荷，且保證超載工況下驅動機構與輪對之間的位置關系不致惡化。

機車在空載時，垂向止擋1的磨耗板12與構架導筒3之間有一定的間隙，此時一系懸掛系統(tǒng)的載荷都由鋼彈簧2支撐。隨著載荷的增加，垂向止擋1與構架導筒3相接觸，載荷開始由鋼彈簧2和垂向止擋1共同支撐。垂向止擋1的剛度就是垂向止擋1承受的載荷與垂向止擋1的橡膠體頂部113下移的距離的比值。垂向止擋1的剛度曲線圖如圖3所示，圖3中的垂向止擋1變形是指垂向止擋1的橡膠體頂部113下移的距離。

從圖3中可看出，垂向止擋1承受的載荷從0開始增大時，剛度曲線是較平緩的，且起始的剛度曲線接近線性。也就是說，垂向止擋1的起始剛度較小，且剛度增加的速度很慢。這樣的特性能讓垂向止擋1有很好的減振效果，能防止機車出現(xiàn)脫軌。

從圖3中可看出，在本實施例中，隨著垂向止擋1承受的載荷的增大，載荷超過2KN時，剛度逐漸呈現(xiàn)非線性增大，也就是說，逐漸呈現(xiàn)變剛度。且載荷剛超過6KN時，橡膠體11下移的距離每增加一定的量，例如每增加1mm，對應的載荷增加較小。也就是說，此時向止擋的變剛度的幅度較小，剛度增加的速度較慢。這樣的特性能讓垂向止擋1有較好的減振效果，能讓旅客有良好的舒適度，同時能有效的防止鋼彈簧2斷裂。

而當垂向止擋1承受大的載荷時，例如超過12KN時，橡膠體11下移的距離每增加一定的量，例如每增加1mm，對應的載荷增加較大。也就是說，此時垂向止擋1的變剛度的幅度較大，剛度增加的速度較快。這樣的特性能讓垂向止擋1分擔更多的載荷，更好的減小鋼彈簧2承受的垂向載荷，從而更有效的防止鋼彈簧2斷裂。

另外，由于機車不同車型空載時的載荷是不同的，且不同車型最大載荷也是不同的，因此不同的機車上對于垂向止擋1的起始剛度和變剛度的要求是不同的，且不同機車對剛度隨載荷的增加而變化的要求也是不同的。所以垂向止擋1的變剛度和剛度需要能靈活的進行調節(jié)，以滿足不同類型的機車的具體要求。

如圖1所示，垂向止擋1為軸對稱的回轉體，垂向止擋1包括橡膠體11、磨耗板12和底座13。橡膠體頂部113嵌有由尼龍或聚四氟乙烯制成的磨耗板12，使得磨耗板12摩擦系數(shù)小且經(jīng)久耐用。磨耗板12嵌在橡膠體11中，但磨耗板12高出橡膠體頂部113 1mm-2mm；磨耗板12的中間向內凹陷，形成縱截面為“工”字形的回轉體?！肮ぁ弊中蔚哪ズ陌?2使得磨耗板12不易從橡膠體11中脫離出來。嵌在橡膠體11中的磨耗板12的邊角都是平滑的圓弧倒角，使得橡膠體11與磨耗板12的結合處能減小應力的集中，從而使得磨耗板12在長期的使用過程中仍能與橡膠體11緊密結合，不易產(chǎn)生間隙。

如圖2所示，磨耗板12嵌在橡膠體11中不僅能防止橡膠體11直接與構架導筒3接觸和摩擦，使得橡膠體11不會磨損，還能改變垂向止擋1的剛度。增大磨耗板12的直徑和高度都會減小橡膠體11的體積，從而會導致垂向止擋1的剛度增大。反之，減小磨耗板12的直徑和高度都會減小垂向止擋1的剛度。磨耗板12的直徑為D1，D1的優(yōu)選值為20mm-50mm，磨耗板12的高度為H1，H1的優(yōu)選值為10mm-20mm。

垂向止擋1的橡膠體11位于底座13上方，且底座13由金屬制成，橡膠體11通過膠黏劑在一定的溫度和壓力下與底座13硫化成一個整體。每段環(huán)形平直段與水平面之間呈一定夾角能使得橡膠體11被構架導筒3下壓時的剛度呈非線性變化，也就是說能讓橡膠體11產(chǎn)生變剛度。減小環(huán)形平直段與水平面之間的夾角，能增大垂向止擋的變剛度的幅度；反之，增大環(huán)形平直段與水平面之間的夾角，能減小垂向止擋的變剛度的幅度。

在橡膠體11上設1段以上的環(huán)形平直段，優(yōu)選的段數(shù)為1段。當橡膠體11上的環(huán)形平直段的段數(shù)在2以上時，位于最上方的環(huán)形平直段為第一環(huán)形平直段111，第一環(huán)形平直段111與水平面之間的夾角為角A，角A大于90度，角A的優(yōu)選值為135度-165度。而位于第一環(huán)形平直段111下方的各段環(huán)形平直段與水平面之間的夾角則大于或等于90度。

在橡膠體11的第一環(huán)形平直段111下方設2段以上的環(huán)形圓弧段112，橡膠體11的環(huán)形圓弧段112包括向內側凹陷的環(huán)形圓弧段112和向外側凸起的環(huán)形圓弧段112。其中向外側凸起的環(huán)形圓弧段112的最大直徑為D2，向內側凹陷的環(huán)形圓弧段112的最小直徑為D3。增大D2和D3能增大垂向止擋1的剛度，反之，減小D2和D3能減小垂向止擋1的剛度。D2的優(yōu)選值為80mm-100mm，D3的優(yōu)選值為60mm-80mm。

向內側凹陷的環(huán)形圓弧段112與向外側凸起的環(huán)形圓弧段112交替分布，使得橡膠體11的環(huán)形圓弧段112呈波浪狀分布。由于波浪狀的橡膠體11的環(huán)形圓弧段112形成了多個弧形的夾角，而變剛度產(chǎn)生的位置是在橡膠體11的夾角處，垂向止擋1變剛度的次數(shù)與橡膠體11上夾角的個數(shù)相等。

而本實施例中的橡膠體11上有3段向內側凹陷的環(huán)形圓弧段112和3段向外側凸起的環(huán)形圓弧，因此橡膠體11上有6段環(huán)形圓弧段112，形成了6個夾角。而第一環(huán)形平直段111與水平面之間也形成了一個夾角：角A，所以垂向止擋1上共有7個夾角，因此本實施例中垂向止擋1的變剛度的次數(shù)為7。

由于上述的7個夾角中，橡膠體11上的6段環(huán)形圓弧段112的段數(shù)，在制造垂向止擋1時較好調節(jié)。且增加橡膠體11上的環(huán)形圓弧段112的段數(shù)能增加垂向止擋1變剛度的次數(shù)，反之，減少橡膠體11上的環(huán)形圓弧段112的段數(shù)能減少垂向止擋1變剛度的次數(shù)。而向外側凸起的環(huán)形圓弧段112的最大直徑D2與向內側凹陷的環(huán)形圓弧段112的最小直徑D3的值也能較方便的調節(jié)。因此波浪狀的橡膠體11，使得垂向止擋1的剛度的大小和變剛度的次數(shù)都能較方便的調節(jié)。

波浪狀的橡膠體11能在機車的載荷增加，構架導筒3下壓的過程中，使得垂向止擋1的剛度的增加更為平緩，從而使得垂向止擋1的減振效果更好，以及更好的提高旅客的舒適感。而隨著載荷的不斷增加，各個環(huán)形圓弧段112的垂向間距越來越小時，垂向止擋1的剛度會增加得越來越快，使得垂向止擋1能承受更多的垂向載荷，從而更多的減小鋼彈簧2承受的垂向載荷，更好的降低機車運行過程中鋼彈簧2產(chǎn)生的金屬疲勞，更有效的防止鋼彈簧2斷裂。

如圖1和圖2所示，底座13為回轉體，底座13包括底座主體131和底座凸邊132；底座主體131上端的厚度小于底座主體131下端的厚度，底座主體131的外側的中間部位設有底座凸邊132，底座凸邊132向外側凸出。底座13嵌在橡膠體11中，且與橡膠體11硫化成一個整體，為減小底座13與橡膠體11結合處的應力集中，防止底座13與橡膠體11之間在長期的使用過程中產(chǎn)生間隙，嵌在橡膠體11中的底座13的邊角都加工成了平滑的圓弧倒角。

將金屬的底座13設置在橡膠體11的下端，當橡膠體11上端受到垂向載荷的壓力產(chǎn)生形變而向下移動時，底座13能限制橡膠體11上端進一步向下移動，從而起到垂向限位的作用。因此調節(jié)底座13的高度，能調節(jié)垂向止擋1進行限位的位置，底座13的高度H6的優(yōu)選值為30mm-70mm。

底座13是嵌在橡膠體11中的，尤其是底座凸邊132上方的底座主體131伸入到了橡膠體11中，底座主體131的頂端到底座凸邊132的頂端的距離為H5。H5的值越大，垂向止擋1的剛度越大，也就是說，增加底座13的高度，尤其是增加H5的高度，會增加垂向止擋1的剛度。反之，降低底座13的高度，尤其是降低H5的高度，會減小垂向止擋1的剛度，H5的優(yōu)選值為10mm-45mm。

由于底座13是由硬度大的金屬制成，能起到垂向限位的作用，因此底座主體131的頂端以下的橡膠體11對垂向止擋1的剛度和變剛度幾乎不會產(chǎn)生影響。所以為了方便制造垂向止擋1時將熱的橡膠進行注入，也為了減少橡膠的耗材，在橡膠體11底部的中間位置設有一個凹孔114。雖然凹孔114的高度H4幾乎不會對垂向止擋1的剛度和變剛度產(chǎn)生影響，但H4的值太大會影響橡膠體11與底座13結合的牢固程度，因此H4不能與H6等高，H4的優(yōu)選值為10mm-30mm。

綜上所述，垂向止擋1是通過調節(jié)橡膠體11和磨耗板12直徑與高度，以及調節(jié)底座13的高度，來調節(jié)垂向止擋1的剛度；通過調節(jié)橡膠體11上的環(huán)形平直段與水平面之間的夾角，來調節(jié)垂向止擋1的變剛度；通過調節(jié)環(huán)形圓弧段的段數(shù)，來調節(jié)垂向止擋1的變剛度的次數(shù)；通過調節(jié)底座13的高度，來調節(jié)垂向止擋1進行限位的位置；通過調節(jié)垂向止擋1的剛度、變剛度、以及變剛度的次數(shù)，變剛度的位置和垂向止擋1限位的位置來減小鋼彈簧2承受的垂向載荷，從而更好的降低機車運行過程中鋼彈簧2產(chǎn)生的金屬疲勞，更有效的防止鋼彈簧2斷裂。

很顯然，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，作出的若干改進或修飾都應視為本發(fā)明的保護范圍。