[發(fā)明專(zhuān)利]一種可控彈性節(jié)點(diǎn)剛度的液壓型裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611067412.2
• 申請(qǐng)日: 2016-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108116439A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中車(chē)大同電力機(jī)車(chē)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B61F5/30
• 分類(lèi)號(hào): B61F5/30
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄;王衛(wèi)忠

本發(fā)明公開(kāi)了一種可控彈性節(jié)點(diǎn)剛度的液壓型裝置，在目前彈性節(jié)點(diǎn)技術(shù)上，通過(guò)增加可控的液壓機(jī)構(gòu)，給彈性節(jié)點(diǎn)提供可控壓力的液體，保證彈性節(jié)點(diǎn)的剛度值與設(shè)計(jì)值基本一致，同時(shí)能夠根據(jù)轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)要求，調(diào)整在不同工況下橡膠節(jié)點(diǎn)的剛度值，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架各個(gè)輪對(duì)軸箱裝置都有相同的縱向剛度、橫向剛度和垂向剛度。通過(guò)給彈性節(jié)點(diǎn)提供可控的液體壓力，實(shí)現(xiàn)各彈性節(jié)點(diǎn)剛度值的一致，保證各個(gè)輪對(duì)軸箱縱向剛度、橫向剛度和垂向剛度的一致，實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)車(chē)輛高速可靠運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本專(zhuān)利涉及一種可控彈性節(jié)點(diǎn)剛度的液壓型裝置，該裝置屬于機(jī)車(chē)制造領(lǐng)域的制造工藝裝備，保證各個(gè)輪對(duì)軸箱縱向剛度、橫向剛度和垂向剛度的一致，實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)車(chē)輛高速可靠運(yùn)行。

背景技術(shù)

鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛轉(zhuǎn)向架軸箱定位裝置(約束輪對(duì)與構(gòu)架之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為軸箱定位裝置),其中的兩種軸箱定位方式為：拉桿式軸箱定位方式和轉(zhuǎn)臂式定位方式。這兩種定位方式的特點(diǎn)是能夠保證轉(zhuǎn)向架輪對(duì)在縱向和橫向具有適宜的彈性定位剛度，結(jié)構(gòu)形式能夠?qū)崿F(xiàn)良好的彈性定位作用，其性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。

這兩種定位方式共同點(diǎn)是在拉桿式定位方式中的軸箱拉桿體和轉(zhuǎn)臂式定位方式軸箱體的拉桿端部的孔內(nèi)都安裝一個(gè)彈性體，這個(gè)彈性體稱(chēng)為彈性節(jié)點(diǎn)，該彈性節(jié)點(diǎn)包括芯軸、外套和中間橡膠硫化為一體的彈性體結(jié)構(gòu)，為軸箱拉桿裝置提供縱向、橫向、扭轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn)剛度，改善機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)行性能和舒適性，保證機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和平穩(wěn)性。

現(xiàn)有的橡膠彈性節(jié)點(diǎn)包括芯軸、外套和中間橡膠硫化為一體的彈性體結(jié)構(gòu)，為軸箱拉桿裝置提供縱向、橫向、扭轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn)剛度，改善機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)行性能和舒適性，保證機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和平穩(wěn)性。

由于橡膠本身的特性：溫度特性(附圖7)、剛度特性、橡膠的蠕變特性(附圖8)和應(yīng)力松弛、橡膠的老化以及濕度等的影響，目前的橡膠彈性節(jié)點(diǎn)有以下缺點(diǎn)：

缺點(diǎn)1：計(jì)算剛度值與實(shí)際值不同，大約相差約20％,

例如：徑向剛度的計(jì)算公式：

式中，

ε＝(d-d₀)/d₀

d0-壓入后橡膠套外直徑，d0＝2r2(mm)；

d-壓入前橡膠套外直徑(mm)；

G'＝(1+ε)²G(N/mm²)

G值由附圖9查得

Rr2,r1-分別為橡膠套壓入后的外半徑和內(nèi)半徑(mm)

l-橡膠套長(zhǎng)度，建議取壓入后長(zhǎng)度(mm)

缺點(diǎn)2：橡膠產(chǎn)品剛度的離散性。受到橡膠件制造工藝的影響，一般橡膠產(chǎn)品的硬度指標(biāo)控制在HS±(2～4)。由此引起的產(chǎn)品彈性模數(shù)變化約為12％～20％。在實(shí)際制造的不同個(gè)體的橡膠產(chǎn)品剛度值離散性較大。

缺點(diǎn)3：實(shí)際運(yùn)用中，橡膠產(chǎn)品個(gè)體的剛度也是在變化的，橡膠產(chǎn)品的剛度在不同載荷下的剛度值不同，新造橡膠元件與運(yùn)用一段時(shí)間后的剛度值也不同。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明一種可控彈性節(jié)點(diǎn)剛度的液壓型裝置，包括一可控液壓系統(tǒng)、控制單元，液體壓力輸出單元，橡膠彈性節(jié)點(diǎn)，通過(guò)給彈性節(jié)點(diǎn)提供可控的液體壓力，實(shí)現(xiàn)各彈性節(jié)點(diǎn)剛度值的一致，保證各個(gè)輪對(duì)軸箱縱向剛度、橫向剛度和垂向剛度的一致，實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)車(chē)輛高速可靠運(yùn)行。

能夠檢測(cè)彈性節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的剛度值，能夠給可控液壓系統(tǒng)提供指令；能夠根據(jù)控制單元指令輸出給彈性節(jié)點(diǎn)以可控的壓力；，橡膠彈性節(jié)點(diǎn)接受液壓系統(tǒng)輸出的壓力，由橡膠和液體共同提供給彈性節(jié)點(diǎn)可控的剛度值。