本发明公开了一种有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，采用底盖、上腔体底盖总成、上腔体、铁环体、胶体、座圈、活塞和顶盖定位套，顶盖定位套、上腔体、上腔体底盖总成和底盖沿垂向从上往下依次布置，上腔体、胶体、座圈和铁环体沿径向由内至外依次环绕，活塞安放于上腔体内，活塞与上腔体底盖总成合围以形成A腔，上腔体底盖总成与底盖合围以形成B腔，B腔内填充有液体，上腔体底盖总成包括底盖腔体、阻尼单向阀和回液单向阀，阻尼单向阀和回液单向阀分别安装于底盖腔体上。本发明可满足重载货车在恶劣工况下的车身更好地平稳运行，原理上依靠液体阻尼和胶料刚度减震，同时满足瞬间高压缓冲，使车身平稳程度更高。
1.一种有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，其特征在于，包括底盖(10)、上腔体底盖总成(20)、上腔体(30)、铁环体(40)、胶体(50)、座圈(60)、活塞(70)和顶盖定位套(80)，所述顶盖定位套(80)、所述上腔体(30)、所述上腔体底盖总成(20)和所述底盖(10)沿垂向从上往下依次布置；所述胶体(50)包括第一胶体(51)和第二胶体(52)，所述上腔体(30)、所述第一胶体(51)、所述座圈(60)、所述第二胶体(52)和所述铁环体(40)沿径向由内至外依次环绕，所述活塞(70)安放于所述上腔体(30)内，所述活塞(70)、所述上腔体(30)与所述上腔体底盖总成(20)合围以形成A腔(91)，所述上腔体底盖总成(20)、所述胶体(50)与所述底盖(10)合围以形成B腔(92)，所述B腔(92)内填充有液体，所述B腔(92)上开设有螺孔及与所述螺孔配合的进出口堵头(94)，所述螺孔用于真空注液；所述上腔体底盖总成(20)包括底盖腔体(21)、阻尼单向阀(22)和回液单向阀(23)，所述阻尼单向阀(22)和所述回液单向阀(23)分别安装于所述底盖腔体(21)上，当通过所述螺孔真空注液的注液压强高于阻尼单向阀(22)的开启压强阈值时，所述A腔(91)和所述B腔(92)内均充满液体，在机车自身重量产生的重压下，所述B腔(92)达到满液，部分液体存于所述A腔(91)内；当所述有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值大于胶料刚性承重范围时，所述B腔(92)的液体压强增大，B腔(92)内的液体通过所述阻尼单向阀(22)进入所述A腔(91)以推动所述活塞(70)向上发生位移；当所述有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值小于胶料刚性承重范围时，所述A腔(91)内的活塞(70)在恢复力的作用下向下发生位移，推动A腔(91)内的液体从所述回液单向阀(23)快速回流至所述B腔(92)内。
2.如权利要求1所述的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，其特征在于，所述活塞(70)的上方设有回位装置，所述回位装置包括弹簧芯棒(71)、回位弹簧(72)和旁承体连接垫板(73)，所述弹簧芯棒(71)的一端与所述活塞(70)固定连接，所述弹簧芯棒(71)的另一端抵接于所述顶盖定位套(80)上，所述回位弹簧(72)套接于所述弹簧芯棒(71)上且可相对所述弹簧芯棒(71)轴向移动，所述旁承体连接垫板(73)盖合于所述上腔体(30)的上端，所述顶盖定位套(80)的自由端穿过所述旁承体连接垫板(73)并露出所述旁承体连接垫板(73)外。
3.如权利要求2所述的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，其特征在于，所述旁承体连接垫板(73)与所述上腔体(30)之间还设有第一空气滤芯(31)和第二空气滤芯(32)，所述旁承体连接垫板(73)、所述上腔体(30)和所述活塞(70)合围以形成C腔(93)。
4.如权利要求3所述的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，其特征在于，所述上腔体(30)上设置的与所述C腔(93)相接通的排气阀(33)。
5.如权利要求2所述的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，其特征在于，所述活塞(70)与所述顶盖定位套(80)之间有缓冲装置。
6.如权利要求2所述的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，其特征在于，所述活塞(70)与所述上腔体(30)之间设有密封装置，所述密封装置包括组合密封环(74)和导向带(75)，所述组合密封环(74)和所述导向带(75)分别填充于所述活塞(70)与所述上腔体(30)之间。
7.如权利要求2所述的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，其特征在于，所述阻尼单向阀(22)上设有阻尼孔，所述阻尼孔用于控制阻尼流量。
8.如权利要求2所述的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，其特征在于，多个所述胶体(50)和多个所述座圈(60)沿径向分层间隔叠合于所述上腔体(30)和所述铁环体(40)之间。
9.一种有轨重载货车，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，两个所述有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧并列安装在转向架弹性旁承体内。
一种有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧
技术领域
[0001] 本发明涉及重载货车的减震技术领域，尤其公开了一种有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧。
背景技术
[0002] 随着经济和科学技术的发展，重载运输实现了技术的不断发展进步，已被国际公认为铁路货运发展的主要方向之一。目前以30T和32.5T轴重载转向架代表着重载运输中的先进技术，数量最多，应用最广。市场出现的重载转向架旁承体橡胶弹簧需要有固定阻尼特性而达到，特殊工况下降低摆动阻力矩，保证整车具有良好的曲线通过性能，使车身平稳程度更高和橡胶弹簧在应对高低温等环境影响使弹簧刚度变化率更小的需求；所以有必要开发更为稳定功能的减震装置。
[0003] 公开号为CN204077689U的专利文献中公开了一种大轴重货车摆式转向架用轴箱橡胶弹簧，包括上盖板、下盖板和橡胶垫，橡胶垫连接于上盖板与下盖板之间，橡胶垫包括斜锥段和水平段，水平段连接于斜锥段下部，上盖板设有与斜锥段配合的斜锥下表面和与水平段配合的水平下表面，下盖板设有与斜锥段配合的斜锥上表面和与水平段配合的水平上表面。但因为该文献中主要依靠胶料的刚度进行减震，在减震过程中车身平稳度低。
[0004] 因此，现有重货车用橡胶弹簧在减震过程中车身平稳度低，是一件亟待解决的技术问题。
发明内容
[0005] 本发明提供了一种轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，旨在解决有重货车用橡胶弹簧在减震过程中车身平稳度低的技术问题。
[0006] 根据本发明的一个方面，提供一种有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，包括底盖、上腔体底盖总成、上腔体、铁环体、胶体、座圈、活塞和顶盖定位套，顶盖定位套、上腔体、上腔体底盖总成和底盖沿垂向从上往下依次布置；胶体包括第一胶体和第二胶体，上腔体、第一胶体、座圈、第二胶体和铁环体沿径向由内至外依次环绕，活塞安放于上腔体内，活塞与上腔体底盖总成合围以形成A腔，上腔体底盖总成与底盖合围以形成B腔，B腔内填充有液体，上腔体底盖总成包括底盖腔体、阻尼单向阀和回液单向阀，阻尼单向阀和回液单向阀分别安装于底盖腔体上，当注液压强高于阻尼单向阀的开启压强阈值时，A腔和B腔内均充满液体，在机车自身重量产生的重压下，B腔达到满液，部分液体存于A腔内；当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值大于胶料刚性承重范围时，B腔的液体压强增大，B腔内的液体通过阻尼单向阀进入A腔以推动活塞向上发生位移；当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值小于胶料刚性承重范围时，A腔内的活塞在恢复力的作用下向下发生位移，推动A腔内的液体从回液单向阀快速回流至B腔内。
[0007] 进一步地，活塞的上方设有回位装置，回位装置包括弹簧芯棒、回位弹簧和旁承体连接垫板，弹簧芯棒的一端与活塞固定连接，弹簧芯棒的另一端抵接于顶盖定位套上，回位弹簧套接于弹簧芯棒上且可相对弹簧芯棒轴向移动，旁承体连接垫板盖合于上腔体的上端，顶盖定位套的自由端穿过旁承体连接垫板并露出旁承体连接垫板外。
[0008] 进一步地，旁承体连接垫板与上腔体之间还设有第一空气滤芯和第二空气滤芯，旁承体连接垫板、上腔体和活塞合围以形成C腔。
[0009] 进一步地，上腔体上设置的与C腔相接通的排气阀。
[0010] 进一步地，活塞与顶盖定位套之间有缓冲装置。
[0011] 进一步地，活塞与上腔体之间设有密封装置，密封装置包括组合密封环和导向带，组合密封环和导向带分别填充于活塞与上腔体之间。
[0012] 进一步地，B腔上开设有螺孔及与螺孔配合的进出口堵头，螺孔用于真空注液。
[0013] 进一步地，阻尼单向阀上设有阻尼孔，阻尼孔用于控制阻尼流量。
[0014] 进一步地，多个胶体和多个座圈沿径向分层间隔叠合于上腔体和铁环体之间。
[0015] 根据本发明的一个方面，提供一种有轨重载货车，包括上述的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，两个有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧并列安装在转向架弹性旁承体内。
[0016] 本发明所取得的有益效果为：
[0017] 本发明提供一种有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，采用底盖、上腔体底盖总成、上腔体、铁环体、胶体、座圈、活塞和顶盖定位套，顶盖定位套、上腔体、上腔体底盖总成和底盖沿垂向从上往下依次布置，上腔体、胶体、座圈和铁环体沿径向由内至外依次环绕，活塞安放于上腔体内，活塞与上腔体底盖总成合围以形成A腔，上腔体底盖总成与底盖合围以形成B腔，B腔内填充有液体，上腔体底盖总成包括底盖腔体、阻尼单向阀和回液单向阀，阻尼单向阀和回液单向阀分别安装于底盖腔体上，当注液压强高于阻尼单向阀的开启压强阈值时，A腔和B腔内均充满液体，在机车自身重量产生的重压下，B腔达到满液，部分液体存于A腔内；当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值大于胶料刚性承重范围时，B腔的液体压强增大，B腔内的液体通过阻尼单向阀进入A腔以推动活塞向上发生位移；当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值小于胶料刚性承重范围时，A腔内的活塞在恢复力的作用下向下发生位移，推动A腔内的液体从回液单向阀快速回流至B腔内。本发明提供的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，两个并列安装在转向架弹性旁承体内，主要功能是更为有效防止机车偏移震动提供垂向大挠度和合适的径向变刚度，从而大大提升重货车在减震过程中的车身平稳度；可满足重载货车在恶劣工况下的车身更好地平稳运行，原理上依靠液体阻尼和胶料刚度减震，同时满足瞬间高压缓冲，使车身平稳程度更高。
附图说明
[0018] 图1为本发明提供的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧一实施例的外部结构示意图；
[0019] 图2为图1中沿A‑A面进行剖分的剖视图；
[0020] 图3为图1中所示的上腔体底盖总成一实施例的立体结构示意图；
[0021] 图4为图3中所示的腔体底盖总成一实施例的正面结构示意图；
[0022] 图5为图3中所示的腔体底盖总成一实施例的俯面结构示意图；
[0023] 图6为图5中沿B‑B面进行剖分的剖视图。
[0024] 附图标号说明：
[0025] 10、底盖；20、上腔体底盖总成；30、上腔体；40、铁环体；50、胶体；60、座圈；70、活塞；80、顶盖定位套；91、A腔；92、B腔；21、底盖腔体；22、阻尼单向阀；23、回液单向阀；71、弹簧芯棒；72、回位弹簧；73、旁承体连接垫板；31、第一空气滤芯；32、第二空气滤芯；93、C腔；33、排气阀；74、组合密封环；75、导向带；94、进出口堵头。
具体实施方式
[0026] 为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
[0027] 如图1和图2所示，本发明第一实施例提出一种有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，包括底盖10、上腔体底盖总成20、上腔体30、铁环体40、胶体50、座圈60、活塞70和顶盖定位套80，顶盖定位套80、上腔体30、上腔体底盖总成20和底盖10沿垂向从上往下依次布置；胶体50包括第一胶体51和第二胶体52，上腔体30、第一胶体51、座圈60、第二胶体52和铁环体40沿径向由内至外依次环绕，活塞70安放于上腔体30内，活塞70与上腔体底盖总成20合围以形成A腔91，上腔体底盖总成20与底盖10合围以形成B腔92，B腔92内填充有液体，上腔体底盖总成20包括底盖腔体21、阻尼单向阀22和回液单向阀23，阻尼单向阀22和回液单向阀23分别安装于底盖腔体21上，当注液压强高于阻尼单向阀22的开启压强阈值时，A腔91和B腔92内均充满液体，在机车自身重量产生的重压下，B腔92达到满液，部分液体存于A腔91内；当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值大于胶料刚性承重范围时，B腔92的液体压强增大，B腔92内的液体通过阻尼单向阀22进入A腔91以推动活塞70向上发生位移；当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值小于胶料刚性承重范围时，A腔91内的活塞70在恢复力的作用下向下发生位移，推动A腔91内的液体从回液单向阀23快速回流至B腔92内。
在本实施例中，A腔91和B腔92填充的液体为冷却液，冷却液有冷热平衡的作用。注入冷却液设计，对弹簧有防冻和冷却功能，能够使橡胶弹簧在应对高低温等环境影响使弹簧刚度变化率最小。第一胶体51与上腔体30和座圈60胶合在一起。第二胶体52与座圈60和铁环体40胶合在一起，胶合强度满足需求。座圈60对增强垂向刚度有非常好的效果。铁环体40的作用为有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的变形导向。
[0028] 在上述结构中，请见图1和图2，本实施例提供的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，活塞70的上方设有回位装置，回位装置包括弹簧芯棒71、回位弹簧72和旁承体连接垫板73，弹簧芯棒71的一端与活塞70固定连接，弹簧芯棒71的另一端抵接于顶盖定位套80上，回位弹簧72套接于弹簧芯棒71上且可相对弹簧芯棒71轴向移动，旁承体连接垫板73盖合于上腔体30的上端，顶盖定位套80的自由端穿过旁承体连接垫板73并露出旁承体连接垫板73外。本实施例提供的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值小于胶料刚性承重范围时，A腔91内的活塞70在回位弹簧72恢复力的作用下向下发生位移，推动A腔91内的液体从回液单向阀23快速回流至B腔92内，从而大大提升重货车在减震过程中的车身平稳度。
[0029] 进一步地，参见图1至图6，本实施例提供的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，旁承体连接垫板73与上腔体30之间还设有第一空气滤芯31和第二空气滤芯32，旁承体连接垫板73、上腔体30和活塞70合围以形成C腔93。在上腔体30上设置的与C腔93相接通的排气阀33。活塞70与顶盖定位套80之间有缓冲装置，该缓冲装置装置可以为缓冲垫，也可以是弹性件。缓冲装置的作用是防止瞬间重力促使活塞70快速移位导致活塞70与与顶盖定位套80产生高强度冲击。活塞70与上腔体30之间设有密封装置，密封装置包括组合密封环74和导向带75，组合密封环74和导向带75分别填充于活塞70与上腔体30之间。导向带75分为第一导向带和第二导向带，第一导向带和第二导向带分别设于组合密封环74的两侧。在本实例中，通过组合密封环74和导向带75的有效配合可有效密封活塞70，并且通过导向带75的导向，可有效提高车身平稳程度。
[0030] 优选地，请见图1至图6，本实施例提供的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，B腔92上开设有螺孔及与螺孔配合的进出口堵头94，螺孔用于真空注液。在本实施例中，通过螺孔压差真空注液，一端节流、排气。阻尼单向阀22上设有阻尼孔，阻尼孔用于控制阻尼流量。
阻尼孔是实现固定压力下橡胶弹簧垂向压缩速度定值的工况需求；或者说作用外力曲线与位移速度曲线正比。固定阻尼有很强的可靠性；针对不同车组设计需要而设计，针对性强、成本低、质量可靠、使用寿命长。
[0031] 进一步地，参见图1至图6，本实施例提供的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，多个胶体50和多个座圈60沿径向分层间隔叠合于上腔体30和铁环体40之间。多个胶体50和多个座圈60胶合一起，胶合强度满足需求，从而提供合适的径向变刚度。
[0032] 本发明还提供一种有轨重载货车，包括上述的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，两个有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧并列安装在转向架弹性旁承体内，在此不再赘述。
[0033] 如图1至图6所示，本实施例提供的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，其工作原理如下所示：
[0034] 有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的进出口堵头94的螺孔压差真空注液，一端节流、排气。注液压强高于阻尼单向阀22开启压强需求，A腔91和B腔92满液；而后重压排除部分液体，达到B腔92满液，A腔91液体部分存留，A腔91液体存留体积约为10％。
[0035] 当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值大于胶料刚性承重范围时，B腔91液体压强将会增大，进而液体通过阻尼单向阀22进入A腔91，从而推动活塞70位移。
[0036] 阻尼单向阀22上阻尼孔是实现固定压力下橡胶弹簧垂向压缩速度定值的工况需求；或者说作用外力曲线与位移速度曲线正比。例如：自适应阻尼橡胶弹簧受到1025±15％N外力时，位移速度0.1m/s；当受到2150±15％N外力时，位移速度0.3m/s，主要原理是以控制阻尼孔流量达到相应速度。
[0037] 当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧承重值小于胶料刚性承重范围时，A腔91内的活塞70向下位移，推动液体从回液单向阀23快速回流至B腔92，使回位弹簧72快速回位。
[0038] 本实施例提供的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，与现有技术相比，采用底盖、上腔体底盖总成、上腔体、铁环体、胶体、座圈、活塞和顶盖定位套，顶盖定位套、上腔体、上腔体底盖总成和底盖沿垂向从上往下依次布置，上腔体、胶体、座圈和铁环体沿径向由内至外依次环绕，活塞安放于上腔体内，活塞与上腔体底盖总成合围以形成A腔，上腔体底盖总成与底盖合围以形成B腔，B腔内填充有液体，上腔体底盖总成包括底盖腔体、阻尼单向阀和回液单向阀，阻尼单向阀和回液单向阀分别安装于底盖腔体上，当注液压强高于阻尼单向阀的开启压强阈值时，A腔和B腔内均充满液体，在机车自身重量产生的重压下，B腔达到满液，部分液体存于A腔内；当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值大于胶料刚性承重范围时，B腔的液体压强增大，B腔内的液体通过阻尼单向阀进入A腔以推动活塞向上发生位移；当有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧的承重值小于胶料刚性承重范围时，A腔内的活塞在恢复力的作用下向下发生位移，推动A腔内的液体从回液单向阀快速回流至B腔内。本实施例提供的有轨重载货车自适应阻尼橡胶弹簧，两个并列安装在转向架弹性旁承体内，主要功能是更为有效防止机车偏移震动提供垂向大挠度和合适的径向变刚度，从而大大提升重货车在减震过程中的车身平稳度；可满足重载货车在恶劣工况下的车身更好地平稳运行，原理上依靠液体阻尼和胶料刚度减震，同时满足瞬间高压缓冲，使车身平稳程度更高。
[0039] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
