[实用新型]一种二系悬挂的橡胶弹簧

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种城轨车用的二系减振部件，具体说是一种安装于车辆转向架和车体之间，垂向起承载车体的作用，横向和纵向为车辆提供横纵向刚度和变形的二系弹簧。

背景技术

轨道车辆在轨道上运行，会伴随着各种振动和冲击。为了减少有害的振动和冲击载荷，车辆上必须设有缓和振动和冲击的装置，也就是弹簧减振装置。车辆上的弹簧减振装置，按其主要作用，可以分为三类：一类是主要起缓和振动弹性悬挂装置，如轴箱螺旋弹簧、二系橡胶旁承、空气弹簧等；二类是衰减振动的减振装置，如垂向阻尼器、横向阻尼器等；三类是传递载荷，弹性定位的减振装置，如轴箱弹性定位装置、牵引装置等。现有的二系悬挂弹簧就是其中一种减振装置，现主要为橡胶金属结构的橡胶弹簧，二系悬挂的橡胶弹簧，具有以下特点：

1、在垂向上，提供几乎10倍于叠层橡胶堆旁承弹簧所能提供的静挠度，而本身的工作高度，即所需的安装高度却依然与橡胶堆相近；

2、在水平横向可提供最大40mm～80mm的横向变形；

3、在水平平面内，具有相当于转盘功能，允许转向架相对于车体偏转相当大的角度，使车辆顺利通过小半径曲线，而偏转阻力矩与转向架轴距和轴重乘积之比均可以接受。

但是现有的二系悬挂的橡胶弹簧尚不能完全做到垂向载荷随挠度的变化而变化，虽说现在有变刚度的橡胶弹簧，可是现有的变刚度橡胶弹簧的刚度变化仍是近似线性变化，这与车辆的非线性变化尚存在一定的差距，以至影响弹簧的减振效果，尤其是轨道车辆在空载状态下会因静挠度过小而引起垂向动力学性能的过分下降。因此很有必要对此加以改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有二系悬挂橡胶弹簧减振效果所存在的不足，提供一种能够实现二系弹簧垂向载荷随挠度的变化规律不是线性的，而是随着挠度的增加而变化加快，有利于减小地铁车在承载量不同时地板高度的变化，以防止轨道车辆在空载状态下因静挠度过小而引起垂向动力学性能的过分下降的二系悬挂橡胶弹簧。

本实用新型的技术实现方案是：一种二系悬挂橡胶弹簧，采用上金属止挡、下金属止挡与橡胶硫化体组装而成。其中橡胶硫化体由上下两块端板、中间支撑金属组件和橡胶硫化粘结而成：橡胶硫化体形状成中间直径小，两端直径大的沙漏式结构，两端成喇叭型，可以设计不同的橡胶层厚度尺寸，以保证产品的性能；在橡胶硫化体的两端内设有上端板和下端板，上端板和下端板为环形，且完全包容于橡胶硫化体内，环形的内径和外径尺寸根据橡胶层的厚度尺寸确定；中间支撑金属组件采用圆筒型金属管与环形金属板焊接而成，并与橡胶硫化体硫化在一起，中间支撑金属组件位于弹簧的中间部位，起到给弹簧加强的作用，圆筒型金属管的内径尺寸将对弹簧的横向位移起作用。在橡胶硫化体的两端头设有上金属止挡和下金属止挡，上金属止挡和下金属止挡为相同结构，上下对称布置；上金属止挡和下金属止挡分成三层，金属止挡第一层直径最大，整个弹簧组装完成后，金属止挡的第一层将与车辆或转向架相连接；金属止挡第二层与橡胶喇叭型内孔相同的形状，同时保证金属止挡与橡胶之间有合适的间隙，该间隙的宽度对调整弹簧的刚度性能起到决定的作用，其高度尺寸设计原则是，在弹簧产生垂向最大变形时，金属止挡不会与圆筒型金属管的端面接触；金属止挡第三层为一个圆柱型金属，其直径必须保证与圆筒型金属管的内臂有合适的间隙，该间隙正好满足弹簧的横向位移，即当弹簧产生最大横向位移时，金属止挡不会与弹簧发生干涉；圆柱型金属的长度必须保证当弹簧产生最大垂向变形时上下金属止挡接触，对弹簧起到限位作用。上金属止挡和下金属止挡分别与车体和转向架构架连接。弹簧在受载后产生变形，为车辆提供刚度和限位作用。主要有以下几点：

1.调整圆弧尺寸A和B，可以调整金属止挡弧型面于橡胶弧型面之间的空间间隙，和弹簧受载后橡胶与金属止挡的接触面积，从而调整弹簧的垂向和横向刚度性能；

2.调整尺寸C，可以调整上下金属止挡之间的空间高度，从而调整弹簧受载变形后高度尺寸，起到给弹簧限位的作用，同时调整该尺寸，可以为车辆获得不同的限位高度，满足不同车型的需要；

3.调整尺寸D，尺寸D和E之间的距离将满足弹簧的横向变形，因此调整尺寸D可以满足弹簧不同的横向位移；

4.该结构可以根据上面参数的调整实现产品垂向刚度性能，和横向位移量的大小，同时可以调整垂向止挡的限位距离，为不同车型提供不同的性能参数。