[發明專利]一種可調節軸向剛度的牽引球鉸及軸向剛度調節方法

在審

• 申請號: 201811299221.8
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109139759A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 雷軍玉;馮萬盛;蔣仲三;肖祥龍;黃江彪;陳俊輝
• 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: F16F1/38
• 分類號: F16F1/38;F16F1/387
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

一種可調節軸向剛度的牽引球鉸及軸向剛度調節方法，將第二內套嵌在第一內套中，第一外套嵌在第二外套中，并用橡膠體將第二內套和第一外套硫化在一起；第二內套包括截面為三角形的內套主體，調節內套主體最大外徑值與第一外套的最小內徑值的差值能調節牽引球鉸的軸向剛度。本發明能使牽引球鉸的軸向剛度和扭轉剛度大，而徑向剛度和偏轉剛度小。在橡膠體的兩側都設橡膠凹槽，能使牽引球鉸具備大的偏轉角度。能滿足無輪軸轉向架的結構，對牽引球鉸在技術、性能上的要求。

技術領域

本發明涉及軌道交通領域，具體涉及一種剛度可調節的牽引球鉸。

背景技術

西班牙TALGO主要從事高速動車組車輛研發，時速覆蓋160公里-350公里，而且其主要技術為無輪軸轉向架，與BT、AT及國內車型等傳統轉向架完全不同。此種無輪軸轉向架的最大特點就是：同一個轉向架的2個車輪可以差速通過軌道曲線，減少輪緣磨耗，通過曲線時車輛更平穩，但同時對金屬橡膠件的各種載荷工況更惡劣。

無輪軸轉向架的結構，對牽引球鉸在技術、性能上要求高，在剛度上要求牽引球鉸的軸向剛度和扭轉剛度大，而徑向剛度和偏轉剛度小，且還要求牽引球鉸具備大的偏轉的角度。同一結構產品需要用于不同位置，因此對產品各個方向的承載能力均要求較高，需要滿足四項剛度和苛刻的多項疲勞條件要求，產品設計開發難度非常大。在產品設計開發時通過采用貼近式橡膠型面設計多種創新設計滿足剛度性能要求及同時提高疲勞壽命。

通過國內檢索發現以下專利與本發明有相似之處：

申請號為“201810127673.1”，名稱為“一種牽引球鉸非線性變剛度方法及工字型襯套”的發明公開了一種牽引球鉸非線性變剛度方法及工字型襯套，通過球鉸內的橡膠金屬硫化體的變形實現球鉸的非線性變剛度；橡膠金屬硫化體為工字型襯套的橡膠金屬復合件，橡膠金屬復合件的內套為工字型狀，內套套在芯軸上，在工字型狀內套的兩頭分別有橡膠與金屬硫化形成的徑向橡膠金屬硫化復合體；工字形橡膠金屬硫化體的外套分為二段，分別位于工字形橡膠金屬硫化體的兩頭，與橡膠硫化形成徑向橡膠金屬硫化復合體的外套，二段外套通過過盈配合壓裝在外殼套筒內軸向兩端，形成二段式徑向橡膠金屬復合球鉸，并在二段式徑向橡膠金屬復合球鉸的中間留出一個封閉空間，通過二段式徑向橡膠金屬復合球鉸實現球鉸的非線性變剛度調整。

申請號為“201810127674.6”，名稱為“一種牽引球鉸非線性變剛度調整方法及球

鉸”的發明公開了一種牽引球鉸非線性變剛度調整方法及牽引球鉸，通過調整軌道交通牽引球鉸的金屬件與橡膠件的位置關系調整軌道交通牽引球鉸的非線性變剛度，其特征在于：軌道交通牽引球鉸的非線性變剛度調整包括調整軌道交通牽引球鉸的徑向變剛度調整和軸向變剛度調整，通過調整軌道交通牽引球鉸的徑向變剛度調整和軸向變剛度調整實現整個軌道交通牽引球鉸的非線性變剛度。本發明利用對球鉸的軸向變剛度調整，完全改變了傳統的球鉸產品都是由徑向提供非線性剛度的思路，給轉向架的設計思路帶來了新的設計思路，大大拓寬了轉向架的設計理念，開拓了新的轉向架裝配結構可能。

上述專利雖然也是汲及到牽引球鉸及剛度的技術內容，但其沒有第二內套嵌在第一內套中，第一外套嵌在第二外套中，并用橡膠體將第二內套和第一外套硫化在一起；第二內套包括截面為三角形的內套主體這樣的結構，其在剛度調節的方法上也與本發明有很大的差異。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：如何提高牽引球鉸的軸向剛度，以滿足無輪軸轉向架結構的高速動車組車輛行駛過程中對牽引球鉸要求具備大的軸向剛度的需求。

針以上述問題，本發明提出的技術方案是：一種牽引球鉸的軸向剛度調節方法，將第二內套嵌在第一內套中，第一外套嵌在第二外套中，并用橡膠體將第二內套和第一外套硫化在一起；第二內套包括截面為三角形的內套主體，調節內套主體最大外徑值與第一外套的最小內徑值的差值能調節牽引球鉸的軸向剛度。