一种内嵌弹性挡圈防尘罩及其制作安装方法与流程

本发明涉及轨道车辆抗侧滚扭杆技术领域，同时亦可衍生到应用了类似防尘罩的其他领域。本发明具体涉及一种新型内嵌弹性挡圈式防尘罩及其制作安装方法，主要应用于发生或不发生相对运动两部件之间的密封，如各类金属关节轴承防尘、各类滑动轴承防尘、抗侧滚扭杆支撑座防尘等。

背景技术：

现有轨道车辆抗侧滚扭杆用防尘罩和其他金属关节轴承用防尘罩绝大多数均采用了纯橡胶等成型，主要是通过防尘罩横截面上厚度的不同来满足各个区域不同的变形难易程度要求，即联接处需要厚的橡胶提供足够的联接强度，而变形区域则需要较薄橡胶来得到合适的变形条件。纯橡胶件结构虽然可以通过增加厚度来提供联接强度，但往往也是非常有限的，而且橡胶过厚导致防尘罩及配合结构复杂，特别是关节轴承能提供安装防尘罩的空间又非常局限；橡胶件受温度的影响也非常大，实际工程应用中出现防尘罩脱落而导致被保护件失效的情况也时有发生，温度高会使橡胶件变软而易脱落，温度低会使橡胶件变硬变脆导致变形量无法满足工况要求而被拉扯脱落。

车辆的振动主要有六个方向的自由度（如附图1所示）：X方向的伸缩振动、Y方向的横摆振动、Z方向的浮沉振动、绕Y轴的点头振动、绕Z轴的摇头振动、绕X轴的侧滚振动。轨道车辆用抗侧滚扭杆装置主要起到调节车辆侧滚刚度、控制车辆侧滚振动的作用。

如图2所示，轨道车辆用抗侧滚扭杆装置主要由以下几部分组成：扭杆轴1、扭转臂2、支撑座组成3 、垂向连杆组成（用于连接车体和转向架，包括下关节4、垂向连杆5和上关节6）。其中垂向连杆组成的上、下关节一般有橡胶球铰和金属关节轴承两种，由于金属关节轴承较橡胶球铰的偏、扭转角度更大，在一些需要较大摆角的轨道车辆抗侧滚扭杆用垂向连杆组成中具有明显的优势，但由于其为纯金属且存在相对滑动的部件，不能够靠表面镀层或油漆来进行防腐处理，因此防尘罩设计的可靠性对金属关节轴承非常重要，在实际工程应用中，由于防尘罩失效而导致关节轴承腐蚀的情况时有发生，因此开发一种可靠性高的防尘罩是非常必要的。

现有的防尘罩大多是采用纯橡胶件（如图3所示）或橡胶件局部增加金属加强筋（如图4所示）成型，这两种结构均有一些缺陷：

1.纯橡胶件主要通过防尘罩横截面上厚度的不同来满足各个区域不同的变形难易程度要求，即联接处需要厚的橡胶提供足够的联接强度，而变形区域则需要较薄橡胶来得到合适的变形条件。纯橡胶件结构虽然可以通过增加厚度来提供联接强度，但往往也是非常有限的，而且橡胶过厚导致防尘罩及配合结构复杂，特别是关节轴承能提供安装防尘罩的空间又非常局限；橡胶件受温度的影响也非常大，实际工程应用中出现防尘罩脱落而导致被保护件失效的情况也时有发生，温度高会使橡胶件变软而易脱落，温度低会使橡胶件变硬变脆导致变形量无法满足工况要求而被拉扯脱落。

2.橡胶件局部增加金属加强筋成型的防尘罩，虽然提供了联接处的强度，防尘罩的周向不易收缩或扩张而发生防尘失效，但是其轴向方向定位困难，往往不得不选用胶水粘结等可靠性较差的方法，同时也增加了防尘罩的安装难度。

申请号为200820168618.9的中国发明专利公开了一种用于球接总成上的防尘罩。申请号为201420626346.8的中国发明专利公开了一种汽车悬挂臂球头防尘罩。以上专利内容是纯橡胶件和带刚性金属环防尘罩，其在防尘罩端部联接处强度等方面有待进一步提高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种内嵌弹性挡圈防尘罩及其制作安装方法，其能够增加防尘罩端部联接处强度。

本发明的技术方案是：一种内嵌弹性挡圈防尘罩，包括防尘罩主体和内嵌于防尘罩主体上的弹性挡圈。

所述弹性挡圈压缩固定后硫化于防尘罩主体内。

所述弹性挡圈是标准弹性挡圈或专用弹性挡圈。

所述弹性挡圈的二个端部均设有通孔。

一种内嵌弹性挡圈防尘罩的储存结构，包括内嵌弹性挡圈防尘罩和用于储存内嵌弹性挡圈防尘罩的纽扣式储存工装；所述内嵌弹性挡圈防尘罩为权利要求4所述的内嵌弹性挡圈防尘罩；所述纽扣式储存工装包括连接体和并列设置在连接体上的两个圆柱销，所述圆柱销与弹性挡圈端部的通孔相配合，两个圆柱销分别插入在弹性挡圈端部的二个通孔中。

所述弹性挡圈压缩固定后硫化于防尘罩主体内；所述弹性挡圈是标准弹性挡圈或专用弹性挡圈。

一种内嵌弹性挡圈防尘罩的制作安装方法，包括如下步骤：

1、将弹性挡圈压缩固定，然后硫化于防尘罩内；

2、采用纽扣式储存工装将硫化成型的内嵌弹性挡圈防尘罩压缩弹性挡圈保存，所述纽扣式储存工装包括连接体和并列设置在连接体上的两个圆柱销，将纽扣式储存工装的两个圆柱销分别插入在弹性挡圈端部的二个通孔中；

3、安装时，先将纽扣式储存工装拆下，再采用工具夹持内嵌弹性挡圈防尘罩并压缩弹性挡圈后放入挡圈槽内；

4、调整弹性挡圈的位置，使弹性挡圈依靠本身的弹力挤压内嵌弹性挡圈防尘罩外圈橡胶层紧密贴合于挡圈槽内，从而起到密封防尘的效果。

一种轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，包括金属关节轴承、位于金属关节轴承外侧的防尘罩、连杆，所述防尘罩为上述内嵌弹性挡圈防尘罩；连杆上设有挡圈槽，内嵌弹性挡圈防尘罩通过弹性挡圈安装于挡圈槽内。

本发明中的内嵌弹性挡圈防尘罩，主要是采用硫化成型工艺将一金属弹性挡圈预压缩后硫化于防尘罩内部，并且采用预压缩工装进行存储该防尘罩，能够增加防尘罩端部联接处强度的同时，还能自带可靠性高的挡圈安装方式。应用的时候，金属件弹性挡圈会依靠本身的弹力将防尘罩的端部固定于弹性挡圈槽内，由于金属件的稳定性，防尘罩的周向方向很难发生收缩或扩张而失去防尘效果，大大提高防尘罩的联接可靠性；同时金属弹性挡圈的强度一般远大于橡胶件，故而无需复杂和过于饱满的结构，大大节约了防尘罩的安装空间；而且该防尘罩安装方法如同标准弹性挡圈，十分方便可靠，解决了以往防尘罩由于安装不到位而埋下失效隐患。

附图说明

图1是现有技术中的车辆两级悬挂结构及其运动示意图。

图2是现有技术中的抗侧滚扭杆装置结构图。

图3是现有技术中的纯橡胶件防尘罩示意图。

图4是现有技术中的内嵌金属环的防尘罩示意图。

图5是本发明内嵌弹性挡圈防尘罩的主视结构示意图。

图6是本发明内嵌弹性挡圈防尘罩的左视结构示意图。

图7是本发明内嵌弹性挡圈防尘罩的储存状态的主视示意图。

图8是本发明内嵌弹性挡圈防尘罩的储存状态的左视示意图。

图9是本发明中的纽扣式储存工装的主视结构示意图。

图10是本发明中的纽扣式储存工装的俯视结构示意图。

图11是本发明内嵌弹性挡圈防尘罩的安装结构示意图。

图中：1、扭杆轴，2、扭转臂，3、支撑座组成，4、下关节，5、垂向连杆，6、上关节，7、防尘罩主体，8、弹性挡圈，9、通孔，10、纽扣式储存工装，11、圆柱销，12、连接体，13、金属关节轴承，14、连杆。

具体实施方式

如图5、图6所示，一种内嵌弹性挡圈防尘罩，包括防尘罩主体7和内嵌于防尘罩主体上的弹性挡圈8。 弹性挡圈压缩固定后硫化于防尘罩主体内。

弹性挡圈采用标准弹性挡圈。弹性挡圈的二个端部均设有通孔9。内嵌弹性挡圈防尘罩采用纽扣式储存工装10储存。如图7至图10所示，所述纽扣式储存工装10包括连接体12和并列设置在连接体上的两个圆柱销11，所述圆柱销与弹性挡圈端部的通孔相配合，储存内嵌弹性挡圈防尘罩时，两个圆柱销分别插入在弹性挡圈端部的二个通孔中。

下面将结合附图对内嵌弹性挡圈防尘罩的制作和安装作进一步的描述。

1) 首先将标准弹性挡圈压缩固定，然后硫化于防尘罩内，硫化成型如图5、图6所示；

2) 硫化成型的内嵌弹性挡圈防尘罩需采用专用纽扣式储存工装压缩弹性挡圈保存，如图7、图8所示，防止弹性挡圈张力过大或过久而破坏橡胶层，但内嵌弹性挡圈防尘罩在使用前需将纽扣式储存工装拆下。

3) 纽扣式储存工装是采用两个连体的圆柱销结构，如图9、图10所示，圆柱销与弹性挡圈的通孔形成销孔配合，从而压缩弹性挡圈而限制其自由扩张。

4) 内嵌弹性挡圈防尘罩的安装，采用工具夹持并压缩弹性挡圈后放入弹性挡圈槽内即可，如图11所示。安装完成后，弹性挡圈由于本身的弹力会挤压外圈橡胶层紧密贴合于弹性挡圈槽内，从而起到密封防尘的效果。并且由于弹性挡圈的加入，内嵌弹性挡圈防尘罩在随金属关节轴承偏转而变形时，弹性挡圈能大大增加联接处的强度，避免内嵌弹性挡圈防尘罩被拉扯出来而失去密封作用。另外，在金属关节轴承的轴向方向由于弹性挡圈槽结构限制而达到定位效果，无需采用胶水等可靠性差的方法。

请参考图11，一种轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，包括金属关节轴承13、连杆14（即垂向连杆）、位于金属关节轴承外侧的防尘罩，所述防尘罩为上述内嵌弹性挡圈防尘罩；内嵌弹性挡圈防尘罩包括防尘罩主体7和内嵌于防尘罩主体上的弹性挡圈8。轨道车辆用抗侧滚扭杆装置的连杆上设有挡圈槽，内嵌弹性挡圈防尘罩端部通过弹性挡圈安装于挡圈槽内。制作内嵌弹性挡圈防尘罩时，将标准弹性挡圈或专制弹性挡圈压缩固定后硫化于防尘罩内。采用防尘罩硫化工艺，硫化工装设计压缩弹性挡圈结构，能实现在弹性挡圈压缩固定后进行硫化处理。轨道车辆用抗侧滚扭杆装置采用内嵌弹性挡圈式防尘罩，弹性挡圈连同防尘罩安装于挡圈槽内，弹性挡圈起到加固防尘罩端部联接作用，承当防尘罩的安装功能，并且弹性挡圈与挡圈槽联接能有效地对防尘罩进行轴向定位。储存内嵌弹性挡圈防尘罩时，采用与防尘罩配套的纽扣式储存工装。纽扣式储存工装采用两个连体的圆柱销结构，圆柱销与弹性挡圈的孔形成销孔配合，从而压缩弹性挡圈而限制其自由扩张。采用纽扣式储存工装对防尘罩进行压缩储存，能防止弹性挡圈张力过大或过久而破坏橡胶层。

与现有技术相比，现有绝大多数防尘罩采用纯橡胶件成型，纯橡胶件由于其材料属性因素，其联接处强度往往不是很高，从而导致联接可靠性较低，同时由于橡胶件受温度的影响大，在温度的交替变换过程中，防尘罩会由于自身变软或者变形量不足而被拉扯脱落。目前也存在一些增加了金属加强筋的防护罩，但由于其增加的是刚性金属块或环，不能实现安装功能，往往依靠胶水粘结等可靠性低的安装方式，存在一定的质量风险。相对于以上两种方案，内嵌弹性挡圈防尘罩即能有效增加防尘罩联接处的强度，又能实现可靠性高的自带安装方式，具备明显的优势。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。