專利名稱：一種適用于大載荷工況的垂向變剛度一系橡膠金屬層疊彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種城際鐵路機(jī)車一系減振部件，特別是指一種在大 載荷工況使用下的機(jī)車轉(zhuǎn)向架用的一系橡膠彈性元件，該元件是一種由多 層橡膠金屬疊層彈簧與橡膠止擋組裝的復(fù)合體。主要用于城市鐵路機(jī)車轉(zhuǎn) 向架的一系減振，承受垂向載荷，并且傳遞縱向牽引力和橫向力。
背景技術(shù)：
目前，在城際鐵路機(jī)車一系懸掛中采用橡膠金屬層疊彈簧的已經(jīng)十分 普遍，但由于目前的一系橡膠金屬層疊彈簧的承載力偏小， 一系懸掛往往 采用單個的橡膠金屬層疊彈簧，故許多超載十分嚴(yán)重的鐵路都仍采用螺旋
鋼彈簧結(jié)構(gòu)。如印度鐵路局所使用的EMU機(jī)車上， 一系懸掛采用的是螺旋 鋼彈簧結(jié)構(gòu)?？陕菪搹椈纱嬖跍p振效果差、維護(hù)成本高、質(zhì)量較大等缺 陷，因此許多運載負(fù)荷比較大的鐵路系統(tǒng)(如印度)希望能夠針對鐵路載 荷較大的情況，設(shè)計開發(fā)一種承載載荷大的一系橡膠金屬層疊彈簧。由于 印度市場對一系橡膠金屬層疊彈簧性能要求高，目前各公司所使用的一系 橡膠金屬層疊彈簧尚有所不足，主要在承載性能和可靠性能方面不能完全 滿足要求，因此需要重新開發(fā)設(shè)計一種新結(jié)構(gòu)來滿足大載荷工況機(jī)車車輛 的性能要求。經(jīng)檢索也未發(fā)現(xiàn)有類似結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品可以借鑒參考。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對承載載荷大的城際機(jī)車車輛的一系懸掛減 振彈簧的不足，提供一種能夠適應(yīng)大載荷工況城際機(jī)車車輛的使用，承載性能和可靠性能更好的一系橡膠金屬層疊彈簧。
根據(jù)本實用新型的目的提出的技術(shù)實施方案是 一種大載荷工況下的 一系懸掛減振彈簧，針對一系懸掛減振的情況，在標(biāo)準(zhǔn)一系橡膠金屬層疊 彈簧的基礎(chǔ)上，裝配彈性橡膠止擋的新結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)大載荷工況下的機(jī)車運 行穩(wěn)定性和可靠性。 一系懸掛減振彈簧采用復(fù)合彈簧結(jié)構(gòu)， 一系懸掛減振 的軸箱彈簧為疊層橡膠金屬彈簧結(jié)構(gòu)，在一系懸掛減振的軸箱彈簧內(nèi)設(shè)置 彈性橡膠與金屬組合形成的彈性橡膠止擋；彈性橡膠止擋安裝在軸箱彈簧 內(nèi)腔中，通過緊固件安裝在軸箱彈簧的蓋板上；軸箱彈簧與彈性橡膠止擋 組合構(gòu)成一系懸掛減振系統(tǒng)。所述的彈性橡膠止擋為彈性橡膠與金屬組合 成的彈性橡膠金屬體，由頂板、彈性橡膠層、金屬隔片和底板組合而成，
彈性橡膠止擋的外形可以為O50 O150mm，高25 100mm尺寸范圍的 圓柱體、圓臺體、方體及錐形體等，彈性橡膠層數(shù)可以為1 5層，金屬隔 片為0 4層；所述的軸箱彈簧是由外套、金屬隔板、彈性橡膠層和芯軸組 合而成彈性橡膠金屬體，該疊層橡膠金屬彈簧可以由3 6層彈性橡膠層， 2 5層金屬隔板組合而成，每層彈性橡膠層的傾斜夾角為15 30° 。
本實用新型由于采用了以上的復(fù)合結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品在承受較小的垂向載荷 時，由于僅僅是軸箱彈簧受力，彈性橡膠止擋不承受載荷，因此軸箱彈簧 的垂向剛度相對較小，滿足了車輛空載時垂向剛度小的要求；當(dāng)載荷加大 時，軸箱彈簧垂向變形量加大，此時彈性橡膠止擋與軸箱彈簧的芯軸開始 接觸，彈性橡膠止擋與軸箱彈簧形成一個串聯(lián)體，共同提供產(chǎn)品的垂向剛 度。這樣就使得一系橡膠層疊金屬彈簧的垂向剛度同時由軸箱彈簧和彈性 橡膠止擋兩個部件提供，從而使產(chǎn)品的垂向剛度明顯增加。使產(chǎn)品達(dá)到了印度等市場大載荷工況的垂向剛度要求，適應(yīng)了機(jī)車車輛使用的特點。由 于注意了彈性橡膠層的厚度及傾斜角度，因此該產(chǎn)品還具有動靜剛度比非 常小的特點，這樣就可以大大的改善膠料在使用中的發(fā)熱，使得產(chǎn)品的疲 勞壽命得到很大的提高。另外由于在大載荷工況下彈性橡膠止擋和軸箱彈 簧同時受載，使產(chǎn)品的垂向剛度增加，減少了產(chǎn)品的垂向變形，使產(chǎn)品的 壽命大大提高。因此本實用新型具有使用壽命長，剛度性能好的特點。同 時該產(chǎn)品還具有裝配簡單，易于維護(hù)的特點，這樣就可以大大的降低產(chǎn)品 的后期維護(hù)成本，使得產(chǎn)品的市場前景更為廣闊。
采用該種設(shè)計方案，能夠較好的滿足車輛運行的特點
今輕載下，產(chǎn)品應(yīng)具備較小的垂向剛度，以避免車輛脫軌傾向，特別
是在空車過小曲率彎道時。 今滿載時，產(chǎn)品應(yīng)具備適當(dāng)偏大的垂向剛度，以保證車體高度無過大
的下降，從而保證驅(qū)動機(jī)構(gòu)與輪對的理想位置以及車廂與站臺的基
本平齊。
今超載時，產(chǎn)品應(yīng)具備較大的垂向剛度，以保證驅(qū)動機(jī)構(gòu)與輪對的相 互位置不致惡化，車廂不會大幅度下沉。

圖1為本實用新型一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型中軸箱彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型中橡膠止擋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為產(chǎn)品增加橡膠止擋和減少橡膠止擋的垂向剛度試驗曲線。
圖中l(wèi)-蓋板、2-沉頭螺釘、3-彈性橡膠止擋、4-緊固螺釘、5-軸箱彈簧、6-外套、7-第一層金屬隔板、8-第二層金屬隔板、9-第三層金屬隔板、 10-第四層金屬隔板、11-彈性橡膠層、12-芯軸、13-頂板、14-彈性橡膠層、 15-金屬隔片、16-底板具體實施方式
附圖1 3給出了本實用新型的一個實施例，下面將結(jié)合附圖對本實用 新型作進(jìn)一步描述。
從附圖1中可以看出，本實用新型為適用于大載荷工況的一系橡膠金 屬層疊彈簧，主要用于城際列車車輛的一系懸掛減振彈簧，是一種橡膠金 屬層疊彈簧與彈性橡膠止擋組裝的組合件。采用裝配結(jié)構(gòu)，由軸箱彈簧5、 蓋板1和彈性橡膠止擋3組合連接成一個整體。其中，彈性橡膠止擋3位 于蓋板1和軸箱彈簧5之間。彈性橡膠止擋3的蓋板1與軸箱彈簧5是由 緊固件組合起來的。所述彈性橡膠止擋3為橡膠金屬彈簧結(jié)構(gòu)(如附圖3 所示)，是由彈性橡膠層與金屬隔片組合而成的彈性橡膠金屬體，由頂板 13、彈性橡膠層14、金屬隔片15和底板16組合而成，結(jié)構(gòu)可以為O50 0150mm，高25 100mm尺寸范圍的圓柱體、圓臺體、方體及錐形體等； 彈性橡膠層數(shù)可以為1 5層，隔板為0 4層；所述的軸箱彈簧5為疊層 橡膠金屬彈簧結(jié)構(gòu)(如附圖2所示)，是由外套6、第一層金屬隔板7、第 二層金屬隔板8、第三層金屬隔板9、第四層金屬隔板10、彈性橡膠層11 和芯軸12組合而成彈性橡膠金屬體；該彈性橡膠金屬體還可以由3 6層 彈性橡膠層，2 5層金屬隔板組合而成，每層彈性橡膠層的傾斜夾角為 15 30° 。彈性橡膠止擋3與蓋板1是由沉頭螺釘2連接在一起；軸箱彈 簧5與蓋板1是由緊固螺釘4連接在一起。
所述的一系橡膠金屬層疊彈簧，當(dāng)載荷較小時(如空載時)，彈性橡膠 止擋3不與軸箱彈簧5的芯軸接觸，橡膠金屬層疊彈簧的垂向剛度由軸箱彈簧5單獨提供，其垂向剛度在小載荷時比較小。
當(dāng)產(chǎn)品承受垂向大載荷時，軸箱彈簧5在垂向發(fā)生較大的變形，直至 裝配于蓋板1上的彈性橡膠止擋3在垂向變形過程中與軸箱彈簧5的芯軸 12發(fā)生接觸干涉，此時彈性橡膠止擋3也同時發(fā)生垂向變形，產(chǎn)生垂向剛 度。橡膠金屬層疊彈簧由軸箱彈簧5與彈性橡膠止擋3串聯(lián)而成，其垂向 剛度就同時由軸箱彈簧5與彈性橡膠止擋3各自的垂向剛度串聯(lián)提供，使 產(chǎn)品的垂向剛度明顯增加，滿足大載荷下產(chǎn)品垂向剛度大的特點。整個一 系橡膠金屬層疊彈簧，增加橡膠止擋和減少橡膠止擋的垂向剛度試驗曲線 的性能如圖4所示。
權(quán)利要求1、一種適用于大載荷工況的垂向變剛度的一系橡膠金屬層疊彈簧，其特征在于采用復(fù)合彈簧結(jié)構(gòu)，一系懸掛減振的軸箱彈簧為疊層橡膠金屬彈簧結(jié)構(gòu)彈簧，在一系懸掛減振的軸箱彈簧內(nèi)設(shè)置彈性橡膠與金屬組合形成的彈性橡膠止擋；彈性止擋安裝在軸箱彈簧內(nèi)腔中，通過緊固件安裝在軸箱彈簧的蓋板上；軸箱彈簧與彈性止擋組合構(gòu)成一系懸掛減振系統(tǒng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的適用于大載荷工況的垂向變剛度的一系橡 膠金屬層疊彈簧，其特征在于所述的彈性橡膠止擋為彈性橡膠與金屬組 合成的彈性橡膠金屬體，由頂板、彈性橡膠層、金屬隔片和底板組合而成， 彈性橡膠止擋的外形為圓柱體、圓臺體、方體及錐形體，彈性橡膠層數(shù)為1 5層，金屬隔片為0 4層。
3、 如權(quán)利要求1所述的適用于大載荷工況的垂向變剛度的一系橡 膠金屬層疊彈簧，其特征在于所述的軸箱彈簧是由外套、金屬隔板、彈 性橡膠層和芯軸組合而成彈性橡膠金屬體，該疊層橡膠金屬彈簧由3 6層 彈性橡膠層，2 5層金屬隔板組合而成，每層彈性橡膠層的傾斜夾角為 15 30° 。
4、 如權(quán)利要求1所述的適用于大載荷工況的垂向變剛度的一系橡膠金屬層疊彈簧，其特征在于所述的彈性橡膠止擋位于蓋板和軸箱彈簧 之間。
5、 如權(quán)利要求1所述的適用于大載荷工況的垂向變剛度的一系橡膠金屬層疊彈簧，其特征在于所述的彈性橡膠止擋的蓋板與軸箱彈簧是 由緊固件組合起來的。
專利摘要一種適用于大載荷工況的垂向變剛度一系橡膠金屬層疊彈簧，針對一系懸掛減振的情況，在標(biāo)準(zhǔn)一系橡膠金屬層疊彈簧的基礎(chǔ)上，裝配彈性橡膠止擋的新結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)大載荷工況下的機(jī)車運行穩(wěn)定性和可靠性。一系懸掛減振彈簧采用復(fù)合彈簧結(jié)構(gòu)，一系懸掛減振的軸箱彈簧為疊層橡膠金屬彈簧結(jié)構(gòu)，在一系懸掛減振的軸箱彈簧內(nèi)設(shè)置彈性橡膠與金屬組合形成的彈性橡膠止擋；彈性橡膠止擋安裝在軸箱彈簧內(nèi)腔中，通過緊固件安裝在軸箱彈簧的蓋板上；軸箱彈簧與彈性橡膠止擋組合構(gòu)成一系懸掛減振系統(tǒng)。
文檔編號F16F3/10GK201232725SQ20082005381
公開日2009年5月6日 申請日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者劉建勛, 唐先賀, 宇 鄒, 波 鄒 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司