兩級剛度式彈性體組合裝置制造方法
【專利摘要】一種兩級剛度式彈性體組合裝置，它具有至少一個(gè)小剛度彈性元件和一個(gè)大剛度彈性元件，小剛度彈性元件設(shè)置在彈性體預(yù)壓縮裝置中、并且在預(yù)壓縮載荷F1的作用下與大剛度彈性元件串聯(lián)布置。該裝置具有先硬后軟的組合剛度，用作鐵路車輛軸箱彈性懸掛裝置時(shí)，在形變位移量很小時(shí)具有較大的壓縮剛度，而在形變位移量達(dá)到設(shè)定的數(shù)值時(shí)，其壓縮剛度開始變小，從而有效解決了車輛直線蛇行臨界速度和車輛曲線通過性能無法兼顧的矛盾。同時(shí)，該裝置還可應(yīng)用于鐵路車輛相關(guān)構(gòu)件之間各種需要彈性體減振裝置組合剛度先硬后軟的場合，以緩和車輛輪軌沖擊、提高車輛動力學(xué)性能、保障車輛運(yùn)行安全，進(jìn)而大幅改善鐵路車輛的營運(yùn)品質(zhì)。
【專利說明】兩級剛度式彈性體組合裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及彈性體緩沖減振裝置，具體地指一種主要用于鐵路車輛構(gòu)件之間緩沖減振的兩級剛度式彈性體組合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路車輛是一種在專設(shè)軌道上運(yùn)行的特殊車輛，其沿專設(shè)軌道運(yùn)行時(shí)可自行導(dǎo)向，無需控制方向。轉(zhuǎn)向架屬鐵路車輛上最重要的部件之一，它支承整個(gè)貨物重量和車體本身的重量。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架大多是包含兩個(gè)側(cè)架組成和一個(gè)搖枕組成的三大件式結(jié)構(gòu)，側(cè)架組成的兩端導(dǎo)框通過軸箱承載鞍和軸承裝置安裝在前后輪對組成上，搖枕組成的兩端則通過兩組中央懸掛裝置安裝在側(cè)架組成的中央方框內(nèi)。軸箱承載鞍和軸承裝置是聯(lián)系側(cè)架組成和輪對組成的活動關(guān)節(jié)，其使車輪沿軌道線路的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿軌道線路的平動，并能靈活地沿直線線路運(yùn)行和順利地通過曲線。
[0003]鐵路車輛在軌道上高速運(yùn)行時(shí)，將伴隨產(chǎn)生復(fù)雜的沖擊、振動現(xiàn)象。為了減少軌道線路不平順和輪對高速運(yùn)動對車體的各種動態(tài)影響，如縱向沖擊、垂向振動、橫向振動等，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)各種車況的不同，往往會在車輛相關(guān)構(gòu)件之間設(shè)置彈性減振裝置。例如在轉(zhuǎn)向架的側(cè)架導(dǎo)框與輪對組成之間增設(shè)軸箱彈性懸掛裝置，軸箱彈性懸掛裝置一般包括位于軸箱承載鞍頂面與側(cè)架導(dǎo)框底面之間的垂向彈性裝置和位于軸箱承載鞍與側(cè)架導(dǎo)框兩側(cè)面之間的縱向彈性裝置，其在車輛直線運(yùn)行是否平穩(wěn)、能否順利通過曲線、并保證車輛安全運(yùn)行等方面都起著重要的作用。
[0004]隨著鐵路車輛載荷量的不斷增加，車輛自身軸重在不斷增大，車輛運(yùn)行速度也在不斷提高，這對車輛轉(zhuǎn)向架的質(zhì)量和性能要求也越來越高。在重載高速狀態(tài)下，車輛輪對沿軌道運(yùn)動時(shí)就更容易激起車體的搖頭運(yùn)動，導(dǎo)致車輛運(yùn)行品質(zhì)大幅降低，嚴(yán)重時(shí)還會引起車輛脫軌事故。同時(shí)，車輛通過曲線時(shí)的輪軌橫向力也不能太大，否則車輛也有脫軌的可倉泛。
[0005]而直接影響鐵路車輛在直線上的蛇行臨界運(yùn)行速度和車輛在曲線上的通過性能的關(guān)鍵部件之一就是上述軸箱彈性懸掛裝置中的縱向彈性裝置，其結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)和彈性剛度參數(shù)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。為了提高車輛在直線上運(yùn)行時(shí)的蛇行臨界運(yùn)行速度，必須要求其縱向定位剛度大些；為了使車輛在通過曲線時(shí)輪軌之間的橫向力不要太大，又要求其縱向定位剛度小些。
[0006]目前，提高車輛在直線上的蛇行臨界運(yùn)行速度和提高車輛在曲線上的通過性能是一對矛盾體，在上述縱向彈性裝置的具體設(shè)計(jì)中很難兼顧。這是因?yàn)?
[0007]現(xiàn)有彈性裝置通常由兩個(gè)或兩個(gè)以上的彈性體串聯(lián)、并聯(lián)、或串并混聯(lián)構(gòu)成。例如:圖1所示的三個(gè)彈性體K1、K2、K3串聯(lián)結(jié)構(gòu)，圖2所示的三個(gè)彈性體K1、K2、K3并聯(lián)結(jié)構(gòu)，圖3所示的七個(gè)彈性體Kl?K7串并混聯(lián)結(jié)構(gòu)。這些彈性裝置的共同特點(diǎn)是:其組合剛度通常是線性剛度或先小后大的剛度，通俗地說是先軟后硬的剛度。當(dāng)其受到外界載荷P的作用時(shí)，剛度較小的彈性體會首先承受載荷，產(chǎn)生較大的形變位移；之后才會是剛度較大的彈性體承受載荷，生產(chǎn)較小的形變位移。具體應(yīng)用到上述縱向彈性裝置中時(shí)，受自身組合剛度先軟后硬的限制，其形變位移量的增大是與載荷呈線性或等比例增大相對應(yīng)的。這樣，無法完全兼顧車輛直線蛇行臨界運(yùn)行速度的大剛度要求和車輛曲線通過性能的小剛度要求，同時(shí)也存在列車脫軌的風(fēng)險(xiǎn)，大大降低了其緩沖減振的作用。
[0008]如何有效提升重載高速車輛運(yùn)行的直線平穩(wěn)性能和曲線通過性能，一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員試圖解決的難題，這對改善鐵路車輛的營運(yùn)品質(zhì)、保障鐵路車輛的安全性能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型的目的就是要提供一種兩級剛度式彈性體組合裝置，其具有先硬后軟的組合剛度，既可應(yīng)用于軸箱彈性懸掛裝置中兼顧鐵路車輛直線蛇行臨界運(yùn)行速度和車輛曲線通過性能的要求，又可應(yīng)用于鐵路車輛相關(guān)構(gòu)件之間需要類似緩沖減振的場合。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的兩級剛度式彈性體組合裝置，其特殊之處在于:它具有至少一個(gè)小剛度彈性元件和一個(gè)大剛度彈性元件，所述小剛度彈性元件設(shè)置在彈性體預(yù)壓縮裝置中、并且在預(yù)壓縮載荷Fl的作用下與大剛度彈性元件串聯(lián)布置；同時(shí)，它在所受工作載荷F2由小至大的過程中滿足如下關(guān)系:當(dāng)F2 <F1時(shí)，所述大剛度彈性元件首先被壓縮形變；當(dāng)F2 = Fl時(shí)，所述大剛度彈性元件和被預(yù)壓縮的小剛度彈性元件處于臨界狀態(tài)；直至F2 > Fl時(shí)，所述小剛度彈性元件才開始被繼續(xù)壓縮形變；從而使該彈性體組合裝置在載荷狀態(tài)下具有先硬后軟的兩級變剛度特性。
[0011]作為第一種優(yōu)選方案:
[0012]所述大剛度彈性元件具有彈性橡膠基層，所述彈性橡膠基層夾持在兩塊金屬承載板之間并與它們硫化成為整體。
[0013]所述彈性體預(yù)壓縮裝置具有剛性外罩，所述剛性外罩中軸向設(shè)置有導(dǎo)向定位螺桿，所述導(dǎo)向定位螺桿一端伸出剛性外罩開口處與所述兩塊金屬承載板中的一塊固定連接，所述導(dǎo)向定位螺桿另一端伸出剛性外罩底面與鎖緊螺母螺紋連接。
[0014]所述小剛度彈性元件具有錐筒形橡膠層，所述錐筒形橡膠層設(shè)置在所述剛性外罩內(nèi)壁與所述導(dǎo)向定位螺桿之間并與它們硫化成為整體，所述錐筒形橡膠層在鎖緊螺母擰緊作用下處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
[0015]作為第二種優(yōu)選方案:
[0016]所述大剛度彈性元件和所述彈性體預(yù)壓縮裝置與第一種優(yōu)選方案中的結(jié)構(gòu)相同。不同的是:
[0017]所述小剛度彈性元件具有由多層金屬薄片和多層橡膠片交錯(cuò)布置整體硫化成型的圓筒形疊拼橡膠層，所述圓筒形疊拼橡膠層套裝在所述導(dǎo)向定位螺桿上，所述圓筒形疊拼橡膠層一端與所述兩塊金屬承載板中的一塊抵接，所述圓筒形疊拼橡膠層另一端與所述剛性外罩底面抵接，所述圓筒形疊拼橡膠層在鎖緊螺母擰緊作用下處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
[0018]作為第三種優(yōu)選方案:
[0019]所述大剛度彈性元件和所述彈性體預(yù)壓縮裝置也與第一種優(yōu)選方案中的結(jié)構(gòu)相同。不同的是:
[0020]所述小剛度彈性元件具有金屬螺旋彈簧，所述金屬螺旋彈簧套裝在所述導(dǎo)向定位螺桿上，所述金屬螺旋彈簧一端與所述兩塊金屬承載板中的一塊抵接，所述金屬螺旋彈簧另一端與所述剛性外罩底面抵接，所述金屬螺旋彈簧在鎖緊螺母擰緊作用下處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
[0021]以上三種優(yōu)選方案的共性是大剛度彈性元件與導(dǎo)向定位螺桿為一體化設(shè)計(jì)，共同對小剛度彈性元件施加預(yù)壓縮載荷Fl。
[0022]作為第四種優(yōu)選方案:
[0023]所述大剛度彈性元件具有彈性橡膠基層，所述彈性橡膠基層夾持在兩塊金屬承載板之間并與它們硫化成為整體。
[0024]所述彈性體預(yù)壓縮裝置具有剛性外罩，所述剛性外罩中軸向設(shè)置有導(dǎo)向定位螺桿，所述導(dǎo)向定位螺桿一端伸出剛性外罩開口處與一塊端面擋板固定連接，所述導(dǎo)向定位螺桿另一端伸出剛性外罩底面與鎖緊螺母螺紋連接，所述端面擋板與所述兩塊金屬承載板中的一塊抵接配合，另一塊金屬承載板的端面則設(shè)置有定位凸臺。
[0025]所述小剛度彈性元件具有金屬螺旋彈簧，所述金屬螺旋彈簧套裝在所述導(dǎo)向定位螺桿上，所述金屬螺旋彈簧一端與所述端面擋板抵接，所述金屬螺旋彈簧另一端與所述剛性外罩底面抵接，所述金屬螺旋彈簧在鎖緊螺母擰緊作用下處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
[0026]此種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是大剛度彈性元件與導(dǎo)向定位螺桿為分體式設(shè)計(jì)，通過端面擋板對小剛度彈性元件施加預(yù)壓縮載荷Fl。
[0027]進(jìn)一步地，所述小剛度彈性元件和大剛度彈性元件均可由兩個(gè)及兩個(gè)以上的獨(dú)立彈性元件串聯(lián)、并聯(lián)、或串并混聯(lián)組合而成。這樣，可以根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整小剛度彈性元件和大剛度彈性元件的物理特性，滿足不同工況緩沖減振裝置的需要。
[0028]本實(shí)用新型的主要工作原理如下:所設(shè)計(jì)的兩級剛度式彈性體組合裝置由壓縮安裝在彈性體預(yù)壓縮裝置中的小剛度彈性元件與大剛度彈性元件串聯(lián)組合而成。當(dāng)兩級剛度式彈性體組合裝置承受載荷時(shí)，由于最初的載荷小于小剛度彈性元件預(yù)壓縮設(shè)定的載荷，故大剛度彈性元件會首先承受載荷；隨著載荷的逐漸增加，兩級剛度式彈性體組合裝置的形變位移量也會緩慢增加；但是一旦載荷大于之前小剛度彈性元件預(yù)壓縮設(shè)定的載荷時(shí)，小剛度彈性元件將開始承受載荷，由于其剛度較小，承受載荷后其形變位移量會快速增加，從而實(shí)現(xiàn)兩級剛度式彈性體組合裝置先硬后軟的兩級變剛度特性。
[0029]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:所設(shè)計(jì)的兩級剛度式彈性體組合裝置結(jié)構(gòu)簡單、原理科學(xué)、構(gòu)思巧妙，很容易實(shí)現(xiàn)先硬后軟的彈簧剛度特性。將其用于鐵路車輛軸箱彈性懸掛裝置時(shí)，在形變位移量很小的時(shí)候具有較大的壓縮剛度，能夠確保鐵路車輛在直線上運(yùn)行時(shí)具有較高的蛇行臨界速度，滿足車輛提速運(yùn)行的需要；而在形變位移量達(dá)到設(shè)定的數(shù)值時(shí)，其壓縮剛度開始變小，可以確保鐵路車輛通過曲線時(shí)輪軌之間的橫向力不會太大，保障車輛彎道運(yùn)行的安全，從而有效解決了車輛直線蛇行臨界速度和車輛曲線通過性能無法兼顧的矛盾。同時(shí)，本實(shí)用新型還可應(yīng)用于鐵路車輛相關(guān)構(gòu)件之間各種需要彈性體減振裝置組合剛度先硬后軟的場合，緩和車輛輪軌沖擊，提高車輛動力學(xué)性能，保障車輛運(yùn)行安全，進(jìn)而大幅改善鐵路車輛的營運(yùn)品質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中三個(gè)彈性體串聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0031]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中三個(gè)彈性體并聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中七個(gè)彈性體串并混聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4為第一種兩級剛度式彈性體組合裝置在鐵路車輛轉(zhuǎn)向架的軸箱承載鞍與側(cè)架導(dǎo)框前后側(cè)面之間的安裝位置示意圖。
[0034]圖5為第一種兩級剛度式彈性體組合裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖6為第二種兩級剛度式彈性體組合裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖7為第三種兩級剛度式彈性體組合裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖8為第四種兩級剛度式彈性體組合裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖中各部件標(biāo)號如下:彈性體Kl?K7，外界載荷P ;小剛度彈性元件I (其中:錐筒形橡膠層la、圓筒形疊拼橡膠層lb、金屬螺旋彈簧Ic);大剛度彈性元件2 (其中:彈性橡膠基層2a、金屬承載板2b、定位凸臺2c);彈性體預(yù)壓縮裝置3 (其中:剛性外罩3a、導(dǎo)向定位螺桿3b、鎖緊螺母3c、端面擋板3d);側(cè)架導(dǎo)框4 ;軸箱承載鞍5。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為了更好地解釋本實(shí)用新型，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的主要內(nèi)容，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不僅僅局限于以下實(shí)施例。
[0040]如圖1?3所示現(xiàn)有技術(shù)中的彈性體組合結(jié)構(gòu)已在【背景技術(shù)】中作了介紹，于此不再贅述。
[0041]實(shí)施例1
[0042]如圖4所示，本實(shí)用新型的第一種兩級剛度式彈性體組合裝置，安裝在鐵路車輛轉(zhuǎn)向架的側(cè)架導(dǎo)框4與軸箱承載鞍5的前后側(cè)面之間，它具有一個(gè)小剛度彈性元件I和一個(gè)大剛度彈性元件2，小剛度彈性元件I設(shè)置在彈性體預(yù)壓縮裝置3中、并且在預(yù)壓縮載荷Fl的作用下與大剛度彈性元件2串聯(lián)布置。
[0043]如圖5所示，大剛度彈性元件2具有彈性橡膠基層2a，彈性橡膠基層2a夾持在兩塊金屬承載板2b之間并與它們硫化成為整體。彈性體預(yù)壓縮裝置3具有剛性外罩3a，剛性外罩3a中軸向設(shè)置有導(dǎo)向定位螺桿3b，導(dǎo)向定位螺桿3b —端伸出剛性外罩3a開口處與其中一塊金屬承載板2b固定連接，導(dǎo)向定位螺桿3b另一端伸出剛性外罩3a底面與鎖緊螺母3c螺紋連接。小剛度彈性元件I具有錐筒形橡膠層la，錐筒形橡膠層Ia設(shè)置在剛性外罩3a內(nèi)壁與導(dǎo)向定位螺桿3b之間并與它們硫化成為整體。錐筒形橡膠層Ia在鎖緊螺母3c擰緊后，受預(yù)壓縮載荷Fl的作用而處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
[0044]同時(shí)，該兩級剛度式彈性體組合裝置在其所受工作載荷F2由小至大的過程中滿足如下關(guān)系:當(dāng)F2 < Fl時(shí)，大剛度彈性元件2首先被壓縮形變；當(dāng)F2 = Fl時(shí)，大剛度彈性元件2和被預(yù)壓縮的小剛度彈性元件I處于臨界狀態(tài)；直至F2 > Fl時(shí)，小剛度彈性元件I才開始被繼續(xù)壓縮形變；從而使兩級剛度式彈性體組合裝置在載荷狀態(tài)下具有先硬后軟的兩級變剛度特性。
[0045]仍如圖4所示，第一種兩級剛度式彈性體組合裝置在裝配時(shí)，其彈性體預(yù)壓縮裝置3的剛性外罩3a可拆卸式嵌置在側(cè)架導(dǎo)框4的側(cè)面安裝孔中，其大剛度彈性元件2的另一塊金屬承載板2b在小剛度彈性元件I作用下，抵接在軸箱承載鞍5的側(cè)面上。
[0046]在鐵路車輛運(yùn)行過程中，當(dāng)上述兩級剛度式彈性體組合裝置承受載荷時(shí)，由于最初的載荷小于小剛度彈性元件I的預(yù)壓縮載荷F1，故大剛度彈性元件2會首先承受載荷。這樣，兩級剛度式彈性體組合裝置在形變位移量很小的時(shí)候具有較大的壓縮剛度，能夠確保鐵路車輛在直線上運(yùn)行時(shí)具有較高的蛇行臨界速度，滿足車輛提速運(yùn)行的需要。隨著載荷的逐漸增加，兩級剛度式彈性體組合裝置的形變位移量也會緩慢增加。而一旦載荷大于小剛度彈性元件I的預(yù)壓縮載荷Fl時(shí)，小剛度彈性元件I將開始承受載荷。此時(shí)，兩級剛度式彈性體組合裝置的壓縮剛度開始變小，其形變位移量會快速增加，從而實(shí)現(xiàn)先硬后軟的兩級變剛度特性，確保鐵路車輛通過曲線時(shí)輪軌之間的橫向力不會太大，保障車輛曲線運(yùn)行的安全。
[0047]實(shí)施例2
[0048]如圖6所示，本實(shí)用新型的第二種兩級剛度式彈性體組合裝置，其大剛度彈性元件2和彈性體預(yù)壓縮裝置3的結(jié)構(gòu)與第一種完全相同，只是其小剛度彈性元件I有所區(qū)別。該小剛度彈性元件I具有由多層金屬薄片和多層橡膠片交錯(cuò)布置整體硫化成型的圓筒形疊拼橡膠層lb，圓筒形疊拼橡膠層Ib套裝在導(dǎo)向定位螺桿3b上，圓筒形疊拼橡膠層Ib —端與其中一塊金屬承載板2b抵接，圓筒形疊拼橡膠層Ib另一端與剛性外罩3a底面抵接。圓筒形疊拼橡膠層Ib在鎖緊螺母3c擰緊后，受預(yù)壓縮載荷Fl的作用而處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
[0049]實(shí)施例3
[0050]如圖7所示的第三種兩級剛度式彈性體組合裝置，其大剛度彈性元件2和彈性體預(yù)壓縮裝置3的結(jié)構(gòu)也與第一種完全相同，區(qū)別僅在其小剛度彈性元件I上。該小剛度彈性元件I具有金屬螺旋彈簧lc，金屬螺旋彈簧Ic套裝在導(dǎo)向定位螺桿3b上，金屬螺旋彈簧Ic 一端與其中一塊金屬承載板2b抵接，金屬螺旋彈簧Ic另一端與剛性外罩3a底面抵接。金屬螺旋彈簧Ic在鎖緊螺母3c擰緊后，受預(yù)壓縮載荷Fl的作用而處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
[0051]實(shí)施例4
[0052]如圖8所示的第四種兩級剛度式彈性體組合裝置，結(jié)構(gòu)與上述三種大同小異。其大剛度彈性元件2具有彈性橡膠基層2a，彈性橡膠基層2a夾持在兩塊金屬承載板2b之間并與它們硫化成為整體。其彈性體預(yù)壓縮裝置3具有剛性外罩3a，剛性外罩3a中軸向設(shè)置有導(dǎo)向定位螺桿3b,導(dǎo)向定位螺桿3b —端伸出剛性外罩3a開口處與一塊端面擋板3d固定連接，導(dǎo)向定位螺桿3b另一端伸出剛性外罩3a底面與鎖緊螺母3c螺紋連接，端面擋板3d與其中一塊金屬承載板2b抵接配合，另一塊金屬承載板2b的端面則設(shè)置有定位凸臺2c。其小剛度彈性元件I具有金屬螺旋彈簧lc，金屬螺旋彈簧Ic套裝在導(dǎo)向定位螺桿3b上，金屬螺旋彈簧Ic 一端與端面擋板3d抵接，金屬螺旋彈簧Ic另一端與剛性外罩3a底面抵接，金屬螺旋彈簧Ic在鎖緊螺母3c擰緊后，受預(yù)壓縮載荷Fl的作用而處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
[0053]第四種兩級剛度式彈性體組合裝置在裝配時(shí)，其彈性體預(yù)壓縮裝置3的剛性外罩3a可拆卸式嵌置在側(cè)架導(dǎo)框4的側(cè)面安裝孔中，其大剛度彈性元件2的另一塊金屬承載板2b端面上的定位凸臺2c懸掛在軸箱承載鞍5的側(cè)面安裝孔中，并通過金屬螺旋彈簧Ic和端面擋板3d擠壓定位；其所獲得的效果也與前述三種實(shí)施例相同。
【權(quán)利要求】
1.一種兩級剛度式彈性體組合裝置，其特征在于:它具有至少一個(gè)小剛度彈性元件(I)和一個(gè)大剛度彈性元件(2 )，所述小剛度彈性元件(I)設(shè)置在彈性體預(yù)壓縮裝置(3 )中、并且在預(yù)壓縮載荷Fl的作用下與大剛度彈性元件(2)串聯(lián)布置；同時(shí)，它在所受工作載荷F2由小至大的過程中滿足如下關(guān)系:當(dāng)F2 <F1時(shí)，所述大剛度彈性元件(2)首先被壓縮形變；當(dāng)F2 = Fl時(shí)，所述大剛度彈性元件(2)和被預(yù)壓縮的小剛度彈性元件(I)處于臨界狀態(tài)；直至F2 > Fl時(shí)，所述小剛度彈性元件(1)才開始被繼續(xù)壓縮形變；從而使該彈性體組合裝置在載荷狀態(tài)下具有先硬后軟的兩級變剛度特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級剛度式彈性體組合裝置，其特征在于:所述大剛度彈性元件(2)具有彈性橡膠基層(2a)，所述彈性橡膠基層(2a)夾持在兩塊金屬承載板(2b)之間并與它們硫化成為整體； 所述彈性體預(yù)壓縮裝置(3)具有剛性外罩(3a)，所述剛性外罩(3a)中軸向設(shè)置有導(dǎo)向定位螺桿(3b)，所述導(dǎo)向定位螺桿(3b)—端伸出剛性外罩(3a)開口處與所述兩塊金屬承載板(2b)中的一塊固定連接,所述導(dǎo)向定位螺桿(3b)另一端伸出剛性外罩(3a)底面與鎖緊螺母(3c)螺紋連接； 所述小剛度彈性元件(1)具有錐筒形橡膠層(la)，所述錐筒形橡膠層(1a)設(shè)置在所述剛性外罩(3a)內(nèi)壁與所述導(dǎo)向定位螺桿(3b)之間并與它們硫化成為整體，所述錐筒形橡膠層(1a)在鎖緊螺母(3c)擰緊作用下處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級剛度式彈性體組合裝置，其特征在于:所述大剛度彈性元件(2)具有彈性橡膠基層(2a)，所述彈性橡膠基層(2a)夾持在兩塊金屬承載板(2b)之間并與它們硫化成為整體； 所述彈性體預(yù)壓縮裝置(3)具有剛性外罩(3a)，所述剛性外罩(3a)中軸向設(shè)置有導(dǎo)向定位螺桿(3b)，所述導(dǎo)向定位螺桿(3b)—端伸出剛性外罩(3a)開口處與所述兩塊金屬承載板(2b)中的一塊固定連接,所述導(dǎo)向定位螺桿(3b)另一端伸出剛性外罩(3a)底面與鎖緊螺母(3c)螺紋連接； 所述小剛度彈性元件(1)具有由多層金屬薄片和多層橡膠片交錯(cuò)布置整體硫化成型的圓筒形疊拼橡膠層(1b)，所述圓筒形疊拼橡膠層(1b)套裝在所述導(dǎo)向定位螺桿(3b)上，所述圓筒形疊拼橡膠層(1b) —端與所述兩塊金屬承載板(2b)中的一塊抵接，所述圓筒形疊拼橡膠層(Ib)另一端與所述剛性外罩(3a)底面抵接，所述圓筒形疊拼橡膠層(Ib)在鎖緊螺母(3c)擰緊作用下處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級剛度式彈性體組合裝置，其特征在于:所述大剛度彈性元件(2)具有彈性橡膠基層(2a)，所述彈性橡膠基層(2a)夾持在兩塊金屬承載板(2b)之間并與它們硫化成為整體； 所述彈性體預(yù)壓縮裝置(3)具有剛性外罩(3a)，所述剛性外罩(3a)中軸向設(shè)置有導(dǎo)向定位螺桿(3b)，所述導(dǎo)向定位螺桿(3b) —端伸出剛性外罩(3a)開口處與所述兩塊金屬承載板(2b)中的一塊固定連接,所述導(dǎo)向定位螺桿(3b)另一端伸出剛性外罩(3a)底面與鎖緊螺母(3c)螺紋連接； 所述小剛度彈性元件(1)具有金屬螺旋彈簧(lc)，所述金屬螺旋彈簧(1c)套裝在所述導(dǎo)向定位螺桿(3b)上，所述金屬螺旋彈簧(1c) 一端與所述兩塊金屬承載板(2b)中的一塊抵接，所述金屬螺旋彈簧(1c)另一端與所述剛性外罩(3a)底面抵接，所述金屬螺旋彈簧(lc)在鎖緊螺母(3c)擰緊作用下處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級剛度式彈性體組合裝置，其特征在于:所述大剛度彈性元件(2)具有彈性橡膠基層(2a)，所述彈性橡膠基層(2a)夾持在兩塊金屬承載板(2b)之間并與它們硫化成為整體； 所述彈性體預(yù)壓縮裝置(3)具有剛性外罩(3a)，所述剛性外罩(3a)中軸向設(shè)置有導(dǎo)向定位螺桿(3b),所述導(dǎo)向定位螺桿(3b) 一端伸出剛性外罩(3a)開口處與一塊端面擋板(3d)固定連接，所述導(dǎo)向定位螺桿(3b)另一端伸出剛性外罩(3a)底面與鎖緊螺母(3c)螺紋連接，所述端面擋板(3d)與所述兩塊金屬承載板(2b)中的一塊抵接配合，另一塊金屬承載板(2b)的端面則設(shè)置有定位凸臺(2c)； 所述小剛度彈性元件(I)具有金屬螺旋彈簧(lc)，所述金屬螺旋彈簧(Ic)套裝在所述導(dǎo)向定位螺桿(3b)上，所述金屬螺旋彈簧(Ic) 一端與所述端面擋板(3d)抵接，所述金屬螺旋彈簧(Ic)另一端與所述剛性外罩(3a)底面抵接，所述金屬螺旋彈簧(Ic)在鎖緊螺母(3c)擰緊作用下處于預(yù)壓縮狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的兩級剛度式彈性體組合裝置，其特征在于:所述小剛度彈性元件(I)由兩個(gè)及兩個(gè)以上的獨(dú)立彈性元件串聯(lián)、并聯(lián)、或串并混聯(lián)組合而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的兩級剛度式彈性體組合裝置，其特征在于:所述大剛度彈性元件(2)由兩個(gè)及兩個(gè)以上的獨(dú)立彈性元件串聯(lián)、并聯(lián)、或串并混聯(lián)組合而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兩級剛度式彈性體組合裝置，其特征在于:所述大剛度彈性元件(2)由兩個(gè)及兩個(gè)以上的獨(dú)立彈性`元件串聯(lián)、并聯(lián)、或串并混聯(lián)組合而成。
【文檔編號】F16F1/371GK203655996SQ201320884672
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】嚴(yán)志雄, 姜瑞金, 張良威, 崔紅, 劉鳳偉, 劉文亮, 伏鐵軍, 淡趙軍 申請人:南車長江車輛有限公司