[发明专利]一种多层橡胶球铰及其组装方法

说明书

本发明涉及车辆减振件技术领域，尤其涉及一种多层橡胶球铰及其组装方法，多层橡胶球铰由至少两个单层橡胶球铰组成，其中单层橡胶球铰包括外套、内套和硫化在外套与内套之间的橡胶体，相邻单层橡胶球铰中内层单层橡胶球铰的外套外径与外层单层橡胶球铰的内套内径匹配设置且贴合压紧。多层橡胶球铰的组装方法包括如下步骤：S1：分别对两个以上包括金属外套‑单层橡胶层‑金属内套的单层橡胶球铰进行预压缩；S2：设计压装工装和压装筒；S3：通过压装筒依次将各个预压缩好的单层橡胶球铰压装在压装筒内并形成多层橡胶球铰成品。本方案可降低产品的预压缩难度和硫化难度，提高产品的使用寿命。

技术领域

本发明涉及车辆减振件技术领域，尤其涉及一种多层橡胶球铰及其组装方法。

背景技术

橡胶球铰是重要的减震连接元件，多用于火车、高铁、汽车、轮船或飞机上，当机体承受径向、扭转和偏转等复杂载荷工况时，通过杆端橡胶球铰的变形来承受偏扭转角度和径向载荷，防止机体在运行时侧翻。目前的橡胶球铰一般采用金属外套-单层橡胶层-金属内套的单层橡胶关节形式，单层橡胶关节径向刚度小，仅能承受较小的径向载荷，抗偏扭载荷能力及径向载荷能力均较差，由于橡胶层是一体式结构，偏扭刚度大，灵活性小，极容易造成橡胶球铰的破坏。

针对上述问题，现有技术中出现了如下可增加橡胶球铰载荷能力的多层橡胶球铰结构：

1、专利号为“201811168231.8”，专利名称为“一种无轮轴转向架用橡胶球铰的减震方法和结构”的发明专利，在金属内套和金属外套之间设置了分瓣式金属隔板，并在分瓣位置处设置了分型面以满足径向、轴向、偏转和扭转四项刚度的需求。本发明可在提高橡胶球铰径向刚度的同时实现极小的扭转刚度,在分瓣位置处设置的分型面可增加橡胶的自由面，可大幅度降低橡胶受到挤压后产生的应力，提高橡胶的抗疲劳寿命，提高了橡胶球铰的使用寿命。

2、专利号为“ 201120260433.2 ”，专利名称为“一种高速列车扭杆系统用连杆关节”的实用新型专利，包括金属内套、金属外套、弹性橡胶体和金属隔套，弹性橡胶体与金属外套、金属内套和金属隔套通过硫化成为一体，金属隔套将连杆关节分成多层结构。本方案可使得橡胶球铰类弹性元件的偏扭转刚度很低，同时可解决球头式橡胶球铰类产品无法对弹性橡胶体进行预压缩的问题。

但上述多层橡胶球铰或多层减震件专利仍然存在如下问题：

1、橡胶具有压缩性能好、拉伸性能较差的特点，橡胶球铰在硫化完成后，通常需要对橡胶进行预压缩，以保证产品性能的可靠性；现有技术中的橡胶球铰需要在橡胶体内嵌入隔套，有的隔套还需要做成多瓣式，在橡胶球铰的预压缩过程中隔套容易发生移动现象并影响产品的质量和性能。

2、在分瓣处需要设计间隙以保证隔套的运动，因此通常需插入模具镶块以保证间隙，导致模具结构复杂，硫化难度增大；同时橡胶球铰成品预压缩后多瓣式隔套的分瓣处仍会有一定的间隙，将严重影响产品的疲劳寿命。

综上所述，如何设计一种既可保证载荷能力，又可降低硫化难度，保证产品性能及疲劳寿命的橡胶球铰，是当下亟需解决的问题。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种多层橡胶球铰及其组装方法，通过将至少两个单层橡胶球铰通过压装工装压装在一起形成多层橡胶球铰成品，利用多层橡胶球铰成品替代现有技术中的带有隔套的橡胶球铰，可降低硫化难度，解决预压缩问题，防止橡胶球铰在工作过程中窜出，提高产品的使用寿命和车体的运行稳定性。

为达到上述目的，本发明提出如下技术方案：一种多层橡胶球铰的组装方法，包括如下步骤：

S1：分别对两个以上包括金属外套-单层橡胶层-金属内套的单层橡胶球铰进行预压缩；

S2：设计压装工装和压装筒；

S3：通过压装筒依次将各个预压缩好的单层橡胶球铰压装在压装筒内并形成多层橡胶球铰成品。