[發明專利]一種用于機車二系懸掛的應急彈簧

有效

• 申請號: 201310504819.7
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103523038A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 丁緯;孫海燕
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B61F5/06
• 分類號: B61F5/06;B61F5/08
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

????本發明屬于機車懸掛減振技術領域，具體涉及一種用于機車二系懸掛的應急彈簧。

背景技術

應急彈簧與空氣彈簧系統并聯安裝在機車的車體與構架之間，屬于車輛的二系懸掛減振元件，和空氣彈簧一起承受車體的載荷。車輛在正常運行時，空氣彈簧系統承受車體的垂向載荷、剎車和制動時的縱向載荷以及車輛過彎道曲線時產生的橫向載荷，應急彈簧處于懸空狀態，不承受任何外界的載荷。當空氣彈簧系統的氣囊失效后，車體高度下降，此時應急彈簧與構架的對磨面接觸，代替空簧系統承受車體的各個方向的載荷，直到空簧系統修復，應急彈簧又會繼續處于懸空狀態。

空氣彈簧失效應急彈簧處于工作狀態時，車體與空氣彈簧的輔助簧上端板之間的間隙較小，為避免車體與空氣彈簧輔助簧上端板接觸，需要應急彈簧具有大的垂向剛度和小的變形量，同時需要在垂向方向進行止擋限位。因空氣彈簧具有很小的水平剛度和大的水平位移，所以應急彈簧還需要在水平方向實現止擋限位，耐磨板的存在保證應急彈簧在發生水平位移時通過打滑來保證橡膠的安全性，提高應急彈簧的可靠性。

現有應用最為普遍的應急彈簧，由上下兩塊金屬端板和若干金屬隔板與橡膠硫化而成，通過螺栓連接為一體，底部安裝耐磨板，即成為橡膠金屬相結合的整體式彈性減振件，這樣的結構不帶任何預壓縮載荷和止擋限位功能，其優點是性能能基本滿足各種工況的使用，生產工序相對簡單。但其也具有顯著的缺點：裝車前無預壓縮載荷，當空氣彈簧的橡膠氣囊失效之時，應急彈簧在空載載荷下剛度小變形大，易導致空氣彈簧的橡膠氣囊頂板與其輔助彈簧的耐磨板接觸產生摩擦，從而不能滿足車輛動力學要求，影響車輛運行的舒適性。不帶止擋限位功能，若承受的載荷過大，應急彈簧的橡膠部分因載荷大而導致應變過大，容易產生橡膠裂紋等缺陷，從而導致應急彈簧失效。公開號為CN201747838U的中國專利在設計上考慮了止擋限位功能，但是各部件在裝車時并未固定在一起，完全不具有所期待的預壓縮功能，而其限位功能也要裝車后才能實現。

然而隨著機車車輛技術的發展，特別是高鐵動車組、城軌、地鐵和低地板車技術的發展，對機車運行時的安全和舒適等發明都有了更高的要求，這就需要應急彈簧更好地滿足車輛的動力學要求，即在空載下具有大剛度，在大載荷下具有全方位的止擋限位功能。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種用于機車二系懸掛的應急彈簧，使得應急彈簧在空載下具有大的垂向剛度，還能實現大載荷下在垂直和水平方向全方位的止擋限位功能。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種用于機車二系懸掛的應急彈簧，包括上蓋板、下底座以及位于上蓋板和下底座之間的金屬橡膠減振件，其特征在于：所述上蓋板、下底座與金屬橡膠減振件通過連接件固定在一起，并對金屬橡膠減振件施加一定的預壓縮；所述金屬橡膠減振件呈V形、倒V形或者圓錐形布置；上蓋板和下底座與金屬橡膠減振件的上下端板分別接觸，其接觸面外形互相配合；空載狀態下上蓋板和下底座之間存在的空隙為應急彈簧在垂直方向的最大變形量。

本發明的一種優選方式，所述連接件為垂直設置的螺栓；上蓋板和下底座中心處相應位置設置有通孔，所述螺栓將上蓋板、金屬橡膠減振件和下底板固定連接在一起；通過對螺栓施加的擰緊力給金屬橡膠減振件施加預緊力，應急彈簧空載時上蓋板的下邊沿與下底板的上邊沿之間的距離為應急彈簧的垂直方向最大變形距離；所述通孔的直徑大于螺栓的直徑，為應急彈簧水平各方向提供限位止擋。

本發明的另一種優選方式，所述連接件為水平設置的螺栓；所述金屬橡膠減振件呈V形或者倒V形布置；上蓋板兩側板上設置長軸在垂直方向的橢圓槽，下底座相應位置設置通孔；螺栓穿過橢圓槽和通孔將金屬橡膠減振件固定在上蓋板和下底座之間，給金屬橡膠減振件施加預緊力；橢圓的長軸方向距離為應急彈簧垂直方向的最大變形距離；所述通孔的直徑大于螺栓的直徑，為應急彈簧水平方向提供限位止擋。

進一步地，所述金屬橡膠減振件為呈V形或者倒V形布置的兩個獨立個體。

進一步的，所述金屬橡膠減振件由上下端板、彈性橡膠體與金屬隔板硫化連接為一體；所述彈性橡膠體為單層和多層橡膠體結構，各層橡膠體之間設置有金屬隔板。

進一步地，所述下底板的下面設置耐磨板，通過沉頭螺釘將耐磨板和下底板固定在一起，所述耐磨板的材料摩擦系數低于0.2。