[发明专利]一种机车橡胶堆变厚度提高抗疲劳性能方法及机车橡胶堆

说明书

一种机车橡胶堆变厚度提高抗疲劳性能方法，通过改变橡胶堆橡胶金属的结构，调整橡胶金属之间的形状及位置关系，提高橡胶堆的抗疲劳性，防止橡胶金属在运行过程中出现撕裂现象；所述的调整橡胶金属之间的形状及位置关系是通过调整橡胶堆的橡胶与金属之间的橡胶层厚度，使得橡胶层为变厚度；通过调整橡胶层的厚度来提高橡胶堆的抗疲劳性能。本发明采用厚度为不等厚的橡胶层，这样可以有效改变各层橡胶的应力情况，使得每一层的橡胶层应力基本均匀，从而改善端部层的应变情况。这样可以使橡胶在横向运动时，端部层强度更高，变形更小，将应变转移至中间层，减少端部层的应力，从而提高整体的抗疲劳性能，有效防止端边橡胶层出现撕裂的现象发生。

技术领域

本发明涉及到一种机车的二系的弹性减振方法及装置，尤其是指一种提高机车橡胶堆抗疲劳性能，防止橡胶堆橡胶撕裂的弹性减振方法及装置，该种机车的橡胶堆弹性减振方法及装置可以大幅提高机车橡胶堆抗疲劳性、耐用性，防止橡胶堆橡胶层出现撕裂现象；属于机车弹性减振技术领域。

背景技术

橡胶堆旁承广泛应用于机车的二系悬挂，是机车车体与转向架间的连接装置，其作用是使机车上部质量均匀分配到转向架上以保证轴重的均匀分配、横向力的正常传递，并使转向架在机车过曲线时能相对于车体回转，缓和线路不平顺对机车的冲击以及保证机车具有较好的运行平稳性和稳定性。因此，其刚度性能及疲劳性能对机车的动力学性能及可靠性有重要影响。

橡胶堆按其外形分主要有2 种，矩形橡胶堆（如用于DF8B二系旁承橡胶堆）和圆形橡胶堆，最近又出来一种在圆形橡胶堆上改进的球面结构圆形橡胶堆；圆形橡胶堆是应用最广的形式，其结构见图1所示；从应用的实际情况可以得知橡胶堆旁承的疲劳条件非常恶劣，垂向载荷大（最大载荷达到了184 k N），剪切位移大（最大位移达到了±65 mm），在压剪复合载荷下，橡胶层的应力远远超过了橡胶可承受范围，因此橡胶堆在使用过程中很容易出现疲劳现象；尤其是在运行过程中，容易出现橡胶金属层撕裂的现象，很有必要对此加以改进。

通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：

1、专利号为CN201710454346.2，名称为“一种锥形橡胶堆与永磁弹簧组合的二系弹性悬挂减振装置”，申请人为：西南交通大学的发明专利申请，该专利申请公开了一种锥形橡胶堆与永磁弹簧组合的二系弹性悬挂减振装置，设置在轨道车辆转向架构架与车体(或摇枕)之间，用于传递车体(或摇枕)与构架间的三向载荷以及衰减车辆系统的振动。该装置包括永磁弹簧和锥形橡胶堆。本发明永磁弹簧上端垂直串联锥形橡胶堆结构，使系统获得所需的纵向、横向以及垂向刚度。其中纵向及横向刚度主要由锥形橡胶堆提供，垂向刚度则主要由永磁弹簧提供。永磁弹簧具体的磁路设计可以提供隔振性能优良的非线性垂向刚度。

2、专利号为CN201420455519.4，名称为“轨道车辆用橡胶堆”，申请人为：株洲时代新材料科技股份有限公司的实用新型专利，该专利公开了一种轨道车辆用橡胶堆，包括：顶板、隔板、橡胶层和底板，橡胶堆由顶板、隔板、底板和橡胶层硫化而成，顶板、隔板和底板之间均为橡胶层，其特征在于所述的橡胶层与所述的顶板、所述的隔板和所述的底板的接触面的纵截面的形状均为向上凸起的梯形。

通过对上述这些专利的仔细分析，这些专利虽然都涉及到橡胶堆，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，所提出的这些橡胶堆及其制作方法，都仍没有改善现有橡胶堆的抗疲劳性，所以在使用过程中出现撕裂的现象仍然会出现，仍有待进一步加以研究。

发明内容

本发明的目的在于针对轨道交通二系用的橡胶堆容易出现橡胶撕裂的问题，提出一种能有效提高橡胶堆抗疲劳性的方法及其制品，防止橡胶堆的橡胶层在使用过程中出现撕裂的现象，满足机车现场使用的需求。