整體式液體橡膠復合節點的徑向變剛度調節結構及方法技術

整體式液體橡膠復合節點的徑向變剛度調節結構及方法，液體橡膠復合節點包括芯軸、橡膠體、硫化體外套、止擋塊和整體外套；將橡膠體硫化在硫化體外套與芯軸之間形成一個整體，在芯軸上開向芯軸內側凹陷的凹坑，在所述凹坑處設置止擋塊，在止擋塊和硫化體外套的外側套有整體外套，且硫化在凹坑底部的橡膠體為徑向橡膠層，止擋塊與徑向橡膠層之間留有間距。通過調節止擋塊與徑向橡膠層的間距，以及調節徑向橡膠層的厚度，來實現液體橡膠復合節點的兩次徑向變剛度調節。液體橡膠復合節點能在不同的工況下進行變剛度，使得液體橡膠復合節點能滿足車輛能在不同工況下的不同剛度需求。足車輛能在不同工況下的不同剛度需求。足車輛能在不同工況下的不同剛度需求。

【技術實現步驟摘要】
整體式液體橡膠復合節點的徑向變剛度調節結構及方法


[0001]本專利技術涉及軌道交通領域，具體涉及一種液體橡膠復合節點的徑向變剛度調節結構及方法。

技術介紹

[0002]根據動力學要求轉臂節點在直線高速運行（高頻振動）時，提供較大的徑向剛度保證運行穩定性，提高臨界速度；在過曲線（低頻大振幅）時，提供較小的徑向剛度性能保證過曲線性能，減小磨耗；普通節點難以實現上述特性，特別對于老線路，輪軌及線路磨損較大，維護成本高，因此需要使用一種新產品同時具備上述特性—液體橡膠復合節點。
[0003]液體橡膠復合節點工作原理：主要通過在橡膠部件內部設計兩中空型腔結構，通過流道設計將兩空腔連通，預先在一型腔內灌注密封不可壓縮的（粘性）液體。在載荷作用下兩空腔內的容積發生變化，液體在兩腔之間流動產生阻尼，消耗振動能量，達到衰減振動的目的。低頻振動時，液體經通道上下流動，小剛度起到大阻尼效果，高頻率區段液體來不及流動，實現大剛度特性。
[0004]車輛在正常行駛和過曲線時，要求車輛的徑向剛度小，以滿足乘客乘車的舒適感和提高車輛過曲線性能。但車輛在大載荷下，為確保車輛運行的穩定性能，又需要增大車輛的徑向剛度。尤其是在極限載荷時，車輛還需要在徑向方向上有硬止擋的功能，來確保車輛的行車安全。因此，車輛的在徑向方向上需要有變剛度，以滿足各種工況的需求。

技術實現思路

[0005]本專利技術要解決的技術問題是：如何改進液體橡膠復合節點的結構，讓車輛在不同工況下，車輛的徑向剛度都能滿足需求，從而確保車輛運行的穩定性和安全可靠性。
[0006]針以上述問題，本專利技術提出的技術方案是：液體橡膠復合節點包括芯軸、硫化體外套和止擋塊；在硫化體外套與芯軸之間硫化斜橡膠層，在芯軸上開向芯軸內側凹陷的凹坑，在所述凹坑處設置止擋塊，且在凹坑底部硫化徑向橡膠層；通過調節止擋塊與徑向橡膠層的間距，以及調節徑向橡膠層的厚度，來實現液體橡膠復合節點的兩次徑向變剛度調節。
[0007]優選的，將斜橡膠層的寬度方向相對于芯軸的軸線方向傾斜設置，使得液體橡膠復合節點受到徑向壓力時，斜橡膠層產生剪切與擠壓的復合形變，來提供液體橡膠復合節點的徑向剛度；將徑向橡膠層硫化在芯軸的凹坑底部，并將徑向橡膠層寬度方向設置為與芯軸的軸線方向平行，使得液體橡膠復合節點受到徑向壓力時，徑向橡膠層是產生擠壓形變來提供徑向剛度。
[0008]優選的，當液體橡膠復合節點承受逐漸增大的徑向壓力時，先由斜橡膠層產生剪切與擠壓的復合形變，來提供液體橡膠復合節點的徑向剛度；當止擋塊與徑向橡膠層相頂后，液體橡膠復合節點的徑向剛度由斜橡膠層和徑向橡膠層一起提供。
[0009]優選的，設置斜橡膠層在徑向方向的厚度大于徑向橡膠層在徑向方向的厚度，當液體橡膠復合節點承受逐漸增大的徑向壓力，且止擋塊與徑向橡膠層相頂后，使得徑向橡
膠層提供的徑向剛度大于斜橡膠層提供的徑向剛度，從而使得液體橡膠復合節點開始產生第一次徑向變剛度。
[0010]優選的，通過改變止擋塊在徑向方向的長度，以及改變芯軸的凹坑的深度來調節止擋塊與徑向橡膠層的間距，從而調節液體橡膠復合節點產生第一次徑向變剛度的拐點。
[0011]優選的，芯軸和止擋塊都由金屬制成，當止擋塊與徑向橡膠層相頂后，徑向橡膠層還承受不斷增大的徑向壓力時，止擋塊會和芯軸一起起到硬止擋的作用，使液體橡膠復合節點產生第二次徑向變剛度。
[0012]優選的，通過調節徑向橡膠層在徑向方向的厚度，來調節液體橡膠復合節點產生第二次徑向變剛度的拐點。
[0013]液體橡膠復合節點包括芯軸、橡膠體、硫化體外套、止擋塊和整體外套；將橡膠體硫化在硫化體外套與芯軸之間形成一個整體，在芯軸上開向芯軸內側凹陷的凹坑，在所述凹坑處設置止擋塊，在止擋塊和硫化體外套的外側套有整體外套，且硫化在凹坑底部的橡膠體為徑向橡膠層，止擋塊與徑向橡膠層之間留有間距。
[0014]優選的，斜橡膠層的寬度方向設置為相對于芯軸的軸線方向傾斜設置，徑向橡膠層寬度方向設置為與芯軸的軸線方向平行。
[0015]優選的，芯軸和止擋塊都由金屬制成，且斜橡膠層在徑向方向的厚度大于徑向橡膠層在徑向方向的厚度。
[0016]本專利技術的有益技術效果是：車輛在正常行駛或過曲線等工況下，對車輛的徑向剛度要求小，此時車輛的徑向剛度主要由斜橡膠層提供，能提高乘客乘車的舒適感和提高車輛過曲線性能以及減小軌軌的磨損。車輛在大載荷或高速運行等工況下，對車輛的徑向剛度要求較大，此時車輛的徑向剛度主要由徑向橡膠層和斜橡膠層一起提供，從而確保車輛運行的穩定性能。車輛在極限載荷和高速運行的工況下，對車輛的徑向剛度要求很大，此時車輛的徑向剛度主要由止擋塊壓緊徑向橡膠層并與凹坑底部處的芯軸相頂，來起到止擋的作用，從而確保車輛的行車安全。因此，液體橡膠復合節點能在不同的工況下進行變剛度，使得液體橡膠復合節點能滿足車輛能在不同工況下的不同剛度需求。
附圖說明
[0017]圖1為實施例一的整體結構剖視示意圖；圖2為圖1中去除止擋塊和整體外套后的示意圖；圖3為圖1中A
?
A剖視圖；圖中：芯軸1、凹坑11、斜橡膠層21、徑向橡膠層22、硫化體外套3、止擋塊4、整體外套5、液體空腔6。
具體實施方式
[0018]下面結合實施例和附圖對本專利技術做進一步的描述：實施例一如圖1、圖2和圖3所示，整體式液體橡膠復合節點是將橡膠體硫化在硫化體外套3與芯軸1之間，使芯軸1、橡膠體和硫化體外套3形成一個整體。且芯軸1、橡膠體和硫化體外套3一起圍成有一個外側開口的液壓腔，液壓腔中設置有止擋塊4，止擋塊4的縱向截面為T
字形。止擋塊4的上端蓋合在硫化體外套3上，將液壓腔密封為一個封閉的空腔，能向封閉的液壓腔中注入液體，從而形成液體與橡膠復合的節點。整體外套5為空心的圓管狀，止擋塊4和硫化體外套3以預壓縮的方式安裝在整體外套5中，讓整體外套5約束、并壓緊止擋塊4和硫化體外套3。軸上開有凹坑11，所述的凹坑11是液壓腔的下端，橡膠體的一部分硫化在所述的凹坑11內，止擋塊4內側嵌在芯軸1的凹坑11中。
[0019]本實施例中，硫化在芯軸1與硫化體外套3之間的橡膠體為斜橡膠層21，硫化在芯軸1的凹坑11底部的橡膠體為徑向橡膠層22，止擋塊4嵌在液壓腔中，止擋塊4內側嵌在凹坑11中，且止擋塊4與徑向橡膠層22之間留有間距。斜橡膠層21的寬度方向相對于芯軸1的軸線方向傾斜設置，徑向橡膠層22寬度方向設置為與芯軸1的軸線方向平行。所述斜橡膠層21的厚度和徑向橡膠層22的厚度中，厚度都是指徑向方向的厚度；所述芯軸1的軸線方向、斜橡膠層21的寬度方向和徑向橡膠層22寬度方向中，寬度方向都是指圖1中的左右方向。
[0020]當液體橡膠復合節點受到車輛徑向方向的壓力較小時，止擋塊4與徑向橡膠層22之間存在間距，車輛的徑向剛度主要由斜橡膠層21提供。由于斜橡膠層21是相對于芯軸1的軸線方向傾斜設置，因此，斜橡膠層21受到徑向方向的壓力時，斜橡膠層21是產生剪切與擠壓的復合形變。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.整體式液體橡膠復合節點的徑向變剛度調節方法，其特征在于，液體橡膠復合節點包括芯軸、硫化體外套和止擋塊；在硫化體外套與芯軸之間硫化斜橡膠層，在芯軸上開向芯軸內側凹陷的凹坑，在所述凹坑處設置止擋塊，且在凹坑底部硫化徑向橡膠層；通過調節止擋塊與徑向橡膠層的間距，以及調節徑向橡膠層的厚度，來實現液體橡膠復合節點的兩次徑向變剛度調節。2.根據權利要求1所述的整體式液體橡膠復合節點的徑向變剛度調節方法，其特征在于，將斜橡膠層的寬度方向相對于芯軸的軸線方向傾斜設置，使得液體橡膠復合節點受到徑向壓力時，斜橡膠層產生剪切與擠壓的復合形變，來提供液體橡膠復合節點的徑向剛度；將徑向橡膠層硫化在芯軸的凹坑底部，并將徑向橡膠層寬度方向設置為與芯軸的軸線方向平行，使得液體橡膠復合節點受到徑向壓力時，徑向橡膠層是產生擠壓形變來提供徑向剛度。3.根據權利要求2所述的整體式液體橡膠復合節點的徑向變剛度調節方法，其特征在于，當液體橡膠復合節點承受逐漸增大的徑向壓力時，先由斜橡膠層產生剪切與擠壓的復合形變，來提供液體橡膠復合節點的徑向剛度；當止擋塊與徑向橡膠層相頂后，液體橡膠復合節點的徑向剛度由斜橡膠層和徑向橡膠層一起提供。4.根據權利要求3所述的整體式液體橡膠復合節點的徑向變剛度調節方法，其特征在于，設置斜橡膠層在徑向方向的厚度大于徑向橡膠層在徑向方向的厚度，當液體橡膠復合節點承受逐漸增大的徑向壓力，且止擋塊與徑向橡膠層相頂后，使得徑向橡膠層提供的徑向剛度大于斜橡膠層提供的徑向剛度，從而使得液體橡膠復合節點開始產生第一次徑向變剛度。5.根據權利要求1至...

【專利技術屬性】
技術研發人員：程海濤，羅俊，丁行武，陳俊輝，唐運輪，張玉祥，曾先會，李靜，
申請(專利權)人：株洲時代瑞唯減振裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：