一種非線性橡膠堆牽引裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉一種減震裝置，尤其是涉及一種用于列車在行進過程中用于減震的非線性橡膠堆。
【背景技術(shù)】
[0002]為傳遞列車在行進過程中的牽引及制動載荷，在車體與轉(zhuǎn)向架之間需安裝牽引定位裝置，現(xiàn)較為成熟的牽引定位裝置主要分為單拉桿和Z (雙拉桿)型拉桿兩類。通過拉桿兩端的橡膠節(jié)點連接車體與轉(zhuǎn)向架，傳遞車體與轉(zhuǎn)向架之間的縱向載荷。拉桿在傳遞所需縱向載荷的同時，同樣易成為有害振動的傳遞途徑。
[0003]經(jīng)試驗研究發(fā)現(xiàn)，牽引拉桿節(jié)點橡膠剛度與車體地板的震動舒適度密切相關(guān)。因此，部分拉桿橡膠節(jié)點采用設(shè)置間隙的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)縱向剛度的非線性，但間隙的設(shè)置受到拉桿端部尺寸、間隙可靠性及穩(wěn)定性等影響，其非線性特性并不能完全滿足設(shè)計要求，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拉桿節(jié)點橡膠的疲勞壽命難以保證。
[0004]現(xiàn)有應(yīng)用的橡膠堆牽引裝置多采用金屬層疊橡膠堆，即金屬與橡膠疊層復(fù)合結(jié)構(gòu)，固定在牽引銷的兩側(cè)，傳遞縱向載荷，但這種橡膠堆無法實現(xiàn)變剛度要求，或者雖然能夠?qū)崿F(xiàn)變剛度，但變剛度梯度不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種體積小、重量輕且能實現(xiàn)變剛度的非線性橡膠堆牽引裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0007]—種非線性橡膠堆牽引裝置，包括頂板、固定在所述頂板上的中心軸、安裝座及與所述安裝座固結(jié)在一起的金屬層疊橡膠堆，其特征在于:所述中心軸的外壁上固結(jié)有第一橡膠體，所述第一橡膠體的外周固結(jié)有與所述金屬層疊橡膠堆固定在一起的第二橡膠體，所述金屬層疊橡膠堆的頂面與所述第二橡膠體的底面固結(jié)在一起，所述第二橡膠體的剛度大于所述第一橡膠體的剛度。
[0008]進一步的，所述第二橡膠體的剖面大體呈中空的“工”字形結(jié)構(gòu)，在所述中空的“工”字形結(jié)構(gòu)的頂面與底面之間均勻設(shè)置多個支撐筋，所述支撐筋與所述第二橡膠體一體成型。
[0009]進一步的，所述金屬層疊橡膠堆的金屬層與橡膠層的比例為4:5。
[0010]進一步的，所述頂板、中心軸、第一橡膠體、第二橡膠體、金屬層疊橡膠堆及安裝座之間，通過硫化固結(jié)在一起，形成整體結(jié)構(gòu)。
[0011]進一步的，所述頂板底面及第二橡膠體的頂面為相互配合的斜面結(jié)構(gòu)。
[0012]進一步的，所述頂板、中心軸、第一橡膠體、第二橡膠體、金屬層疊橡膠堆及安裝座之間，通過硫化固結(jié)在一起，形成整體結(jié)構(gòu)。
[0013]進一步的，所述第一橡膠體、第二橡膠體、金屬層疊橡膠堆及安裝座均為中空的圓柱體結(jié)構(gòu)，且所述中空部位的半徑相同，與所述中心軸同心設(shè)置。
[0014]進一步的，所述第一橡膠體的高度小于第二橡膠體的高度。
[0015]進一步的，所述頂板為高強度耐磨樹脂，并在頂面上涂有潤滑油脂。
[0016]進一步的，所述頂板底面與橡膠體的頂面之間設(shè)有小幅值振動間隙H。在壓力載荷的作用下，壓縮掉所述小幅值振動間隙H后，所述頂板與所述第二橡膠體接觸。
[0017]進一步的，所述頂板底面及第二橡膠體的頂面為相互配合的斜面結(jié)構(gòu)。
[0018]進一步的，所述非線性橡膠堆在安裝時具有一定的縱向預(yù)壓縮量。
[0019]綜上所述，本實用新型提供的一種非線性橡膠堆牽引裝置，利用串聯(lián)非接觸式層疊橡膠，在減小整體重量的前提下，使得該牽引裝置具有非線性縱向剛度，實現(xiàn)變剛度的要求；由于小幅值振動間隙H的存在，車體底架與構(gòu)架之間的高頻小幅縱向振動由第一橡膠體承擔，此時第一橡膠體與第二橡膠體為近似串聯(lián)橡膠，體現(xiàn)小剛度特性，有效隔離縱向高頻振動，同時，由于這種串聯(lián)特性，使得本實用新型提供的非線性橡膠堆牽引裝置整體剪切剛度易于達到較小值，從而可以降低傳統(tǒng)拉桿結(jié)構(gòu)帶來的橫向及垂向附加剛度，減小由牽弓丨裝置引起的車體與構(gòu)架間的橫向及垂向約束，保證車體與轉(zhuǎn)向架之間垂向及橫向的隨動性，當需要傳遞牽引或制動載荷時，在縱向載荷作用下，首先壓縮掉小幅值振動間隙H后，牽引裝置上部的頂板才與第二橡膠體接觸，第一橡膠體與第二橡膠體為近似并聯(lián)橡膠，整體縱向剛度變大保證牽引或制動要求；省去拉桿結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單可靠，且完全可以利用間隙結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)所需的剛度特性。
【附圖說明】
:
[0020]圖1:本實用新型非線性橡膠堆牽引裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2:本實用新型非線性橡膠堆索引裝置安裝示意圖；
[0022]圖3:非線性牽引剛度特性示意圖；
[0023]其中:頂板1，第二橡膠體2，第一橡膠體3，中心軸4，金屬層疊橡膠堆5，安裝座6，構(gòu)架7，非線性橡膠堆牽引裝置8，牽引銷9，車體底架10，金屬層11，橡膠層12，加強筋13。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0025]如圖1所示，本實用新型提供的一種非線性橡膠堆牽引裝置8，包括頂板1、固定在頂板I上的中心軸4、安裝座6及與安裝座6固結(jié)在一起的金屬層疊橡膠堆5，中心軸4的外壁上固結(jié)有第一橡膠體3，第一橡膠體3的外周固結(jié)有第二橡膠體2，金屬層疊橡膠堆5的頂面與第二橡膠體2的底面固結(jié)在一起，第二橡膠體2的剛度大于第一橡膠體3的剛度。
[0026]非線性橡膠堆牽引裝置8安裝于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架7和車體底架10上的牽引銷9之間，在牽引銷9的兩側(cè)對稱縱向布置，如圖2所示，每個非線性橡膠堆牽引裝置8通過安裝座6固定在構(gòu)架7上，頂板I與牽引銷9相接觸。由于在牽引銷9兩側(cè)對稱安裝，在車輛行進過程中，牽引銷9與構(gòu)架7之間會有縱向相對位移，因此對稱設(shè)置的非線性橡膠堆牽引裝置8 —側(cè)處于壓縮狀，一側(cè)處于釋放狀態(tài)，為保證牽引有效性和連續(xù)性，避免較大沖載荷發(fā)生時，導(dǎo)致一側(cè)的非線性橡膠堆牽引裝置8與牽引銷9分離，帶來整體縱向剛度突變，對稱設(shè)置的非線性橡膠堆牽引裝置8在安裝時需保證一定的縱向預(yù)壓縮量。在設(shè)置預(yù)壓縮量時，要確保預(yù)壓縮量就能保證車輛行進過程中非線性橡膠堆牽引裝置8不會發(fā)生與牽引銷9發(fā)生脫離現(xiàn)象，同時在預(yù)壓縮安裝后，在高頻低幅振動沖擊下，非線性橡膠堆牽引裝置8仍保持低剛度，因此預(yù)壓縮量需要大于等于車體底架10與構(gòu)架7之間可能出現(xiàn)的最大縱向位移量，具體數(shù)值需要根據(jù)非線性橡膠堆牽引裝置8的整體體積、構(gòu)架7與牽引銷9之間的空間大小、可能發(fā)生的最大位移或最大載荷進行整體計算得出。不同車型、不同結(jié)構(gòu)，所需的預(yù)壓縮量不同。而且，非線性橡膠堆牽引裝置8的整體壓縮量要大于預(yù)壓縮量。
[0027]如圖1所示，第一橡膠體3、第二橡膠體2、金屬層疊橡膠層5、安裝座6均為中空結(jié)構(gòu)，中空部分截面為圓形，且除第一橡膠體3外，其他三個部件中空部分的半徑相同，并與中心軸4、第一橡膠體3同心設(shè)置。頂板I為高強底耐磨樹脂結(jié)構(gòu)，在安裝狀態(tài)中，頂板I上表面與牽引銷9接觸，通過在頂板I的上表面涂潤滑油脂降低垂向及橫向剪切作用；第一橡膠體3內(nèi)半徑小于等于中心軸4的外徑，套設(shè)在中心軸4的外壁上；第二橡膠體2的內(nèi)半徑小于等于第一橡膠體3的外半徑，第二橡膠體2的內(nèi)壁與第二橡膠體3的外周固結(jié)在一起，底面與金屬層疊橡膠層5的頂層橡膠層12固結(jié)在一起，第一橡膠體3與第二橡膠體2之間在常規(guī)狀態(tài)下形成串聯(lián)橡膠，第一橡膠體3將中心軸4和第二橡膠體2連接成一體，再通過第二橡膠體2與底層的金屬層疊橡膠堆5形成一個完整的牽引減震裝置，即非線性橡膠堆牽引裝置8。頂板1、中心軸4、第一橡膠體3、第二橡膠體2、金屬層疊橡膠堆5及安裝座6之間，通過高溫硫化固結(jié)在一起，形成整體結(jié)構(gòu)。
[0028]安裝座6通過螺栓或焊接在構(gòu)架7上，在安裝座6的頂面上固定有金屬層疊橡膠堆5，金屬層疊橡膠堆5采用疊層結(jié)構(gòu)，為金屬與橡膠疊層復(fù)合結(jié)構(gòu)，經(jīng)大量試驗分析驗證，當金屬層11與橡膠層12的比例為4:5時，此時金屬層疊橡膠堆5的頂面和底面均為橡膠層12，可使整體非線性橡膠堆牽引裝置8的非線性剛度特性最佳，同時整體重量也可實現(xiàn)輕量化。
[0029]頂板I的底面及第二橡膠體3的頂面為相互配合的斜面結(jié)構(gòu)，在本實用新型中，為內(nèi)低外高的斜面結(jié)構(gòu)，并且在頂板I的底面與第二橡膠體3的頂面之間設(shè)有小幅值振動間隙H，當非線性橡膠堆牽引裝置8承受小幅值振動時，所受壓力較小，載荷