[发明专利]一种可调节轴向刚度的牵引球铰及轴向刚度调节方法

说明书

一种可调节轴向刚度的牵引球铰及轴向刚度调节方法，将第二内套嵌在第一内套中，第一外套嵌在第二外套中，并用橡胶体将第二内套和第一外套硫化在一起；第二内套包括截面为三角形的内套主体，调节内套主体最大外径值与第一外套的最小内径值的差值能调节牵引球铰的轴向刚度。本发明能使牵引球铰的轴向刚度和扭转刚度大，而径向刚度和偏转刚度小。在橡胶体的两侧都设橡胶凹槽，能使牵引球铰具备大的偏转角度。能满足无轮轴转向架的结构，对牵引球铰在技术、性能上的要求。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种刚度可调节的牵引球铰。

背景技术

西班牙TALGO主要从事高速动车组车辆研发，时速覆盖160公里-350公里，而且其主要技术为无轮轴转向架，与BT、AT及国内车型等传统转向架完全不同。此种无轮轴转向架的最大特点就是：同一个转向架的2个车轮可以差速通过轨道曲线，减少轮缘磨耗，通过曲线时车辆更平稳，但同时对金属橡胶件的各种载荷工况更恶劣。

无轮轴转向架的结构，对牵引球铰在技术、性能上要求高，在刚度上要求牵引球铰的轴向刚度和扭转刚度大，而径向刚度和偏转刚度小，且还要求牵引球铰具备大的偏转的角度。同一结构产品需要用于不同位置，因此对产品各个方向的承载能力均要求较高，需要满足四项刚度和苛刻的多项疲劳条件要求，产品设计开发难度非常大。在产品设计开发时通过采用贴近式橡胶型面设计多种创新设计满足刚度性能要求及同时提高疲劳寿命。

通过国内检索发现以下专利与本发明有相似之处：

申请号为“201810127673.1”，名称为“一种牵引球铰非线性变刚度方法及工字型衬套”的发明公开了一种牵引球铰非线性变刚度方法及工字型衬套，通过球铰内的橡胶金属硫化体的变形实现球铰的非线性变刚度；橡胶金属硫化体为工字型衬套的橡胶金属复合件，橡胶金属复合件的内套为工字型状，内套套在芯轴上，在工字型状内套的两头分别有橡胶与金属硫化形成的径向橡胶金属硫化复合体；工字形橡胶金属硫化体的外套分为二段，分别位于工字形橡胶金属硫化体的两头，与橡胶硫化形成径向橡胶金属硫化复合体的外套，二段外套通过过盈配合压装在外壳套筒内轴向两端，形成二段式径向橡胶金属复合球铰，并在二段式径向橡胶金属复合球铰的中间留出一个封闭空间，通过二段式径向橡胶金属复合球铰实现球铰的非线性变刚度调整。

申请号为“201810127674.6”，名称为“一种牵引球铰非线性变刚度调整方法及球

铰”的发明公开了一种牵引球铰非线性变刚度调整方法及牵引球铰，通过调整轨道交通牵引球铰的金属件与橡胶件的位置关系调整轨道交通牵引球铰的非线性变刚度，其特征在于：轨道交通牵引球铰的非线性变刚度调整包括调整轨道交通牵引球铰的径向变刚度调整和轴向变刚度调整，通过调整轨道交通牵引球铰的径向变刚度调整和轴向变刚度调整实现整个轨道交通牵引球铰的非线性变刚度。本发明利用对球铰的轴向变刚度调整，完全改变了传统的球铰产品都是由径向提供非线性刚度的思路，给转向架的设计思路带来了新的设计思路，大大拓宽了转向架的设计理念，开拓了新的转向架装配结构可能。

上述专利虽然也是汲及到牵引球铰及刚度的技术内容，但其没有第二内套嵌在第一内套中，第一外套嵌在第二外套中，并用橡胶体将第二内套和第一外套硫化在一起；第二内套包括截面为三角形的内套主体这样的结构，其在刚度调节的方法上也与本发明有很大的差异。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何提高牵引球铰的轴向刚度，以满足无轮轴转向架结构的高速动车组车辆行驶过程中对牵引球铰要求具备大的轴向刚度的需求。

针以上述问题，本发明提出的技术方案是：一种牵引球铰的轴向刚度调节方法，将第二内套嵌在第一内套中，第一外套嵌在第二外套中，并用橡胶体将第二内套和第一外套硫化在一起；第二内套包括截面为三角形的内套主体，调节内套主体最大外径值与第一外套的最小内径值的差值能调节牵引球铰的轴向刚度。