[发明专利]一种可调节轴向刚度的橡胶垫及刚度调节方法

说明书

一种可调节轴向刚度的橡胶垫，橡胶垫包括底板、橡胶体、顶板和隔板，橡胶垫中间开有贯通橡胶垫的空腔；在顶板和底板之间设有隔板，橡胶体将顶板、隔板和底板硫化在一起，且橡胶体在顶板、隔板和底板的内侧硫化成一个整体的环状体。中间隔板采用分段非等厚渐变结构设计，在满足尺寸的前提下提高了承载能力，同时保证上下层橡胶应力应变基本保持相同，降低橡胶体的疲劳，延长橡胶垫的使用寿命。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种轨道车辆的橡胶垫。

背景技术

橡胶垫安装在牵引杆上，用于传递车辆的牵引力和制动力，限制车体的纵向位移。同时要满足车辆启停时的舒适性要求牵引橡胶垫在小变形下轴向刚度较小，大变形下轴向刚度较大的变刚度。而当车辆转弯时，橡胶垫会阻碍车体的偏转，因此，还要求橡胶垫具有较小的偏转刚度，以满足车辆良好的弯道通过性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何让车辆在启停时满足旅客舒适度的前提下，提供大的轴向刚度。

针以上述问题，本发明提出的技术方案是：一种可调节轴向刚度的橡胶垫，橡胶垫包括底板、橡胶体、顶板和隔板，橡胶垫中间开有贯通橡胶垫的空腔；在顶板和底板之间设有隔板，橡胶体将顶板、隔板和底板硫化在一起，且橡胶体在顶板、隔板和底板的内侧硫化成一个整体的环状体。

进一步地，橡胶体的内侧的环状体从上向下依次设有：上端内侧直线段、上端内侧弧形段、第一内侧弧形段、内侧包裹段、第二内侧弧形段、下端内侧过渡段和下端内侧直线段；包裹隔板的橡胶体的外侧设有外侧包裹段。

进一步地，伸出顶板的橡胶体与顶板的内侧和顶部硫化在一起，上端内侧直线段的顶部伸出顶板的顶部，上端内侧弧形段设在顶板的内侧，上端内侧弧形段向内凹陷，且上端内侧弧形段与上端内侧直线段无缝、平滑连接。

进一步地，下端内侧直线段硫化在底板的内侧，下端内侧直线段与第二内侧弧形段之间通过下端内侧过渡段进行连接过渡，第二内侧弧形段为凹陷的圆弧段，下端内侧过渡段为凸出的圆弧段。

进一步地，隔板的内侧向下，外侧向上斜嵌在橡胶体中，且隔板的内侧的横截面大于隔板的外侧的横截面；隔板的内侧的棱角都进行了倒圆角，隔板的外侧设有折弯的隔板水平段。

进一步地，橡胶体将整个隔板完全包裹，包裹隔板内侧的橡胶体为内侧包裹段，包裹隔隔板水平段的橡胶体为外侧包裹段。

一种橡胶垫的轴向刚度调节方法，橡胶垫套在牵引杆上，通过在顶板和底板之间设隔板，并用橡胶体将顶板、隔板和底板硫化在一起，且橡胶体将顶板、隔板和底板的内侧硫化成一个整体的环状体，环状体通过过盈配合安装在牵引杆上；通过调节隔板的形状、角度，来调节橡胶垫的轴向刚度。

进一步地，将隔板设置成内侧的横截面大于外侧的横截面，并将隔板的内侧的棱角都进行倒圆角，且将隔板的外侧进行折弯，让橡胶体将整个隔板完全包裹；从而确保橡胶垫受到轴向的力的作用时，隔板上端的橡胶体和隔板下端的橡胶体受到的应力能均衡。

进一步地，在顶板的下端和底板的上端都设内侧朝下，外侧朝上的斜面；用橡胶体将隔板完全包裹，将隔板的内侧向下，外侧向上斜嵌在橡胶体中，并将隔板的外侧折弯，使隔板上端的角度与顶板的下端的斜面相匹配，隔板下端的角度与底板的上端的斜面相匹配；从而确保橡胶垫受到轴向的力的作用时，隔板上端的橡胶体和隔板下端的橡胶体受到的应力能均衡。

本发明的优点是：

1.通过在在顶板和底板之间设金属的隔板，并用橡胶体将顶板、隔板和底板硫化在一起，能满足车辆启停时的舒适性要求牵引橡胶垫在小变形下纵向刚度较小，大变形下轴向刚度较大的变刚度。

2.橡胶体将顶板、隔板和底板的内侧硫化成一个整体的环状体，能通过调节环状体不同部位的直径和橡胶的厚度，来调节橡胶垫的偏转刚度，能满足车辆良好的弯道通过性能。