一種帶凸臺的弧形垂向止擋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機(jī)車上用的緩沖裝置，具體涉及一種緩沖機(jī)車一系懸掛系統(tǒng)的垂向止擋。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鐵路機(jī)車制造過程中，廣泛采用了彈簧裝置進(jìn)行承載和減振，彈簧作為機(jī)車的關(guān)鍵部件，其對車輛的動力學(xué)性能和運行品質(zhì)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(jī)車運行性能的故障逐漸增多，機(jī)車運行的穩(wěn)定性變差，給行車安全造成了隱患。
[0003]機(jī)車軸箱正上方的鋼彈簧是轉(zhuǎn)向架的主要零部件之一，鋼彈簧承受轉(zhuǎn)向架構(gòu)架以上的機(jī)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(zhuǎn)向架構(gòu)架。一系懸掛的垂向剛度、縱向剛度和橫向剛度要選擇恰當(dāng)，機(jī)車才能具有良好的動力學(xué)性能。
[0004]鋼彈簧是在復(fù)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(jī)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(kuò)展，最終導(dǎo)致鋼彈簧局部斷裂失效。
[0005]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(jī)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。
[0006]雖然現(xiàn)在有的機(jī)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(diào)節(jié)很有限。而變剛度對于防止鋼彈簧斷裂和機(jī)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(jī)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(dān)鋼彈簧承受的垂向載荷，也就難以防止鋼彈簧斷裂。
[0007]因此如何使垂向止擋具有合適的變剛度和剛度，讓機(jī)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(jī)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(jìn)一步研究。
[0008]通過國內(nèi)檢索發(fā)現(xiàn)以下專利與本實用新型有相似之處:
[0009]申請?zhí)枮?01420559352.6，名稱為“一種軌道車輛轉(zhuǎn)向架及其單拉桿式一系懸掛結(jié)構(gòu)”的實用新型公開了一種軌道車輛轉(zhuǎn)向架及其單拉桿式一系懸掛結(jié)構(gòu)，單拉桿式一系懸掛結(jié)構(gòu)包括構(gòu)架、軸箱、一系彈簧和一系垂向止擋，構(gòu)架上設(shè)置有導(dǎo)槽及第一定位孔；軸箱上設(shè)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(nèi)的限位凸起，另一端具有止擋導(dǎo)柱；還包括設(shè)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(shè)置有安裝槽，第二緩沖墊設(shè)置在安裝槽內(nèi)，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(jìn)而提高了一系彈簧的使用壽命。
[0010]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(jié)合一系垂向止擋的復(fù)合型結(jié)構(gòu)，以優(yōu)化軸箱定位剛度和保證轉(zhuǎn)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(shè)置在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與車輪軸垂向之間，包括有轉(zhuǎn)臂式軸箱體、以及設(shè)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(gòu)架，其另一端通過一垂向減振器與構(gòu)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(nèi)圈、上夾板底部通過整體硫化工藝而連接一橡膠止擋。
[0011]申請?zhí)枮?00820186834.6，名稱為“軌道車輛轉(zhuǎn)向架一系懸掛彈簧機(jī)構(gòu)”的實用新型公開了一種軌道車輛轉(zhuǎn)向架一系懸掛彈簧機(jī)構(gòu)，包括同心相套的內(nèi)、外彈簧以及彈簧上、下定位座，彈簧上定位座與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架相連，彈簧下定位座與轉(zhuǎn)向架定位轉(zhuǎn)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(dāng)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(dǎo)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(dāng)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。
[0012]上述專利雖然都有裝在鋼彈簧內(nèi)的彈性緩沖裝置，但上述彈性緩沖裝置的結(jié)構(gòu)簡單不能實現(xiàn)變剛度，且剛度的調(diào)節(jié)也會受到其本身結(jié)構(gòu)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(jìn)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(dāng)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(diào)節(jié)變剛度的結(jié)構(gòu)，且其結(jié)構(gòu)簡單使得剛度的調(diào)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(jìn)一步探究。
【實用新型內(nèi)容】
[0013]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:針對機(jī)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(kuò)展，最終導(dǎo)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。
[0014]針對上述問題，本實用新型提出的技術(shù)方案是:一種帶凸臺的弧形垂向止擋，垂向止擋位于鋼彈簧中，垂向止擋包括橡膠主體、橡膠凸臺和底座；橡膠主體上方設(shè)有橡膠凸臺，橡膠主體上設(shè)有環(huán)形平直段和環(huán)形圓弧段；橡膠凸臺與橡膠主體通過環(huán)形圓弧段連接，主體外側(cè)的縱截面為圓弧形；橡膠主體的下端嵌有底座，底座的下端設(shè)有凹孔；橡膠主體、橡膠凸臺和底座是一個整體。
[0015]進(jìn)一步地，橡膠凸臺為圓臺狀，橡膠凸臺包括凸臺頂部和凸臺外側(cè)，凸臺頂部的直徑為15mm-50mm，橡膠凸臺的高度為6mm-30mm，凸臺頂部與凸臺外側(cè)之間的夾角為100度-150度。
[0016]進(jìn)一步地，橡膠主體的上端設(shè)有環(huán)形平直段，環(huán)形平直段與橡膠凸臺的底部通過一段環(huán)形圓弧段連接，環(huán)形平直段與水平面的夾角為135度-165度。
[0017]進(jìn)一步地，橡膠主體上的環(huán)形平直段與主體外側(cè)通過一段環(huán)形圓弧段連接，且所述環(huán)形圓弧段與主體外側(cè)交界處的直徑為75mm-85mm。
[0018]進(jìn)一步地，主體外側(cè)的縱截面為:向內(nèi)側(cè)凹陷的圓弧形或向外側(cè)凸起的圓弧形；主體外側(cè)的下端與底座連接。
[0019]進(jìn)一步地，主體外側(cè)的縱截面為向內(nèi)側(cè)凹陷的圓弧形，主體外側(cè)凹陷處的直徑為60mm-70mmo
[0020]進(jìn)一步地，主體外側(cè)的縱截面為向外側(cè)凸起的圓弧形，主體外側(cè)凸起處的直徑為80mm-90mmo
[0021]進(jìn)一步地，底座為回轉(zhuǎn)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(cè)的中間部位設(shè)有底座凸邊，底座凸邊向外側(cè)凸出；底座的高度為30