[发明专利]一种小径轴比的整体式液体橡胶复合节点及刚度调节方法

说明书

一种小径轴比的整体式液体橡胶复合节点及调节方法,液体橡胶复合节点包括芯轴、橡胶体、硫化体外套、止挡块和整体外套；将橡胶体硫化在硫化体外套与芯轴之间，使得橡胶体在承受径向压力时，橡胶体产生剪切与挤压的复合形变，从而减小液体橡胶复合节点的径向刚度；在芯轴上开向芯轴内侧凹陷的凹坑，在凹坑的两侧都设置凸台，在所述凹坑处设置止挡块，将芯轴的凸台的最大外径设置为大于止挡块的最小内径，让止挡块与芯轴发生轴向方向的相对移动时，芯轴的凸台能阻挡止挡块的轴向移动，从而增加液体橡胶复合节点的轴向刚度，实现液体橡胶复合节点的刚度的小径轴比。能减小车辆的轮子和轨道的磨耗，同时提供较大的轴向刚度，确保车辆运行的稳定性。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种液体橡胶复合节点的小径轴比调节方法及结构。

背景技术

根据动力学要求转臂节点在直线高速运行（高频振动）时，提供较大的径向刚度保证运行稳定性，提高临界速度；在过曲线（低频大振幅）时，提供较小的径向刚度性能保证过曲线性能，减小磨耗；普通节点难以实现上述特性，特别对于老线路，轮轨及线路磨损较大，维护成本高，因此需要使用一种新产品同时具备上述特性—液体橡胶复合节点。

液体橡胶复合节点工作原理：主要通过在橡胶部件内部设计两中空型腔结构，通过流道设计将两空腔连通，预先在一型腔内灌注密封不可压缩的（粘性）液体。在载荷作用下两空腔内的容积发生变化，液体在两腔之间流动产生阻尼，消耗振动能量，达到衰减振动的目的。低频振动时，液体经通道上下流动，小刚度起到大阻尼效果，高频率区段液体来不及流动，实现大刚度特性。

现有的液体橡胶复合节点的橡胶体在承受径向压力时，橡胶体产生的是挤压形变。而受到液体橡胶复合节点体积的限制，难以通过增加橡胶体的厚度来减小液体橡胶复合节点的径向刚度。因此，难以实现液体橡胶复合节点刚度的小径轴比，即：径向刚度与轴向刚度的比值小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在车辆过曲线时，提供较小的径向刚度性能保证过曲线性能，减小轮轨的磨耗，同时提供较大的轴向刚度，确保车辆运行的稳定性。

针以上述问题，本发明提出的技术方案是：一种整体式液体橡胶复合节点的小径轴比调节方法，液体橡胶复合节点包括芯轴、橡胶体、硫化体外套、止挡块和整体外套；将橡胶体硫化在硫化体外套与芯轴之间，使得橡胶体在承受径向压力时，橡胶体产生剪切与挤压的复合形变，从而减小液体橡胶复合节点的径向刚度；在芯轴上开向芯轴内侧凹陷的凹坑，在凹坑的两侧都设置凸台，在所述凹坑处设置止挡块，将芯轴的凸台的最大外径设置为大于止挡块的最小内径，让止挡块与芯轴发生轴向方向的相对移动时，芯轴的凸台能阻挡止挡块的轴向移动，从而增加液体橡胶复合节点的轴向刚度，实现液体橡胶复合节点的刚度的小径轴比。

优选的，在凸台外侧设置外斜面，在硫化体外套的内侧设置有隔套斜面，在硫化在凸台的外斜面与硫化体外套的隔套斜面之间的橡胶体为斜橡胶层；通过增大凸台的外斜面的倾角和硫化体外套的隔套斜面的倾角，来增加斜橡胶层承受径向压力时，斜橡胶层的剪切形变，从而减小液体橡胶复合节点的径向刚度。

优选的，斜橡胶层的内侧开有向斜橡胶层的内侧凹陷的内凹槽，斜橡胶层的外侧开有向斜橡胶层的内侧凹陷的外凹槽，使得斜橡胶层在承受径向压力时，能减小液体橡胶复合节点的径向刚度。

优选的，通过增大凸台的外斜面的倾角和硫化体外套的隔套斜面的倾角，来增加斜橡胶层承受轴向载荷时，斜橡胶层的挤压形变，从而增加液体橡胶复合节点的轴向刚度。

优选的，硫化在凸台的内侧面上的橡胶体为轴向橡胶层，止挡块与芯轴发生轴向方向的相对移动且止挡块与轴向橡胶层在轴向方向上相顶时，轴向橡胶层能为液体橡胶复合节点提供轴向刚度；通过减小轴向橡胶层的厚度，能增加液体橡胶复合节点的轴向刚度。