专利名称：一种轨道车辆转向架用节点套反弧橡胶弹簧的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机车减振部件，特别是指一种轨道车辆转向架用的橡胶弹性元件，该元件能提供多向(纵向、垂向、横向)刚度特性要求的非线性节点套反弧橡胶弹簧。
背景技术：
轨道车辆用节点套三瓣橡胶弹簧作为CW-2转向架的关键橡胶减振件，由于受转向架系统、节点套产品结构等条件的限制，国内原来开发的节点套产品，仅能提供二个方向的刚度，产品的金属外套由整圆预先切割为三瓣，橡胶轴向切面结构呈弓型，而且原有的橡胶厚度过于不均，橡胶部位最大厚度与最小厚度相差一倍，产品硫化成型以后，橡胶没有受外钢套的约束，可以相对自由收缩，将产品安装到孔径去时，外钢套重合为整圆。
多年的装车运行结果表明，现有的节点套三瓣橡胶弹簧一直存在着严重的质量问题，产品未达到80万公里的行车使用寿命即已破坏，广深铁路股份公司2003年汇报材料广深车辆事业部自2001年10月开始采用装有CW-2型转向架的客车担当岳阳一深圳间的运营任务，1年来，该批车辆共发生了14起弹簧折断故障，经分析是由于其转臂弹性节点严重失效引起，这对行车安全造成了不良隐患，严重影响了旅客列车的运行品质。剧统计，CW-2弹性节点套故障率达82％。因此，现有的节点套三瓣橡胶弹簧不能满足CW-2列车实际运行的需要，不能满足80万公里行车需要的使用寿命。此外，现有的节点套三瓣橡胶弹簧结构不能提供三向刚度，产品压装力很难控制，有待加以改进。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有轨道车辆转向架用的橡胶弹性元件节点套的不足，提供一种满足转向架动力学性能要求，能同时提供垂向、纵向及横向刚度要求，产品使用寿命达到80万公里以上的新型轨道车辆转向架用橡胶弹性元件节点套。特别是为轨道车辆CW-2转向架提供一种节点套反弧橡胶弹簧节点套。
根据本实用新型的目的，所提出的技术实施方案是，节点套包括金属芯轴、金属外套和橡胶弹簧体部分，其特征在于节点套采用反弧橡胶弹簧结构，金属芯轴的芯轴部分成由外向里凹的反圆弧形，金属外套的内面为内突台整圆形，在金属芯轴与金属外套之间有反弧形橡胶弹簧体，橡胶弹簧体与金属芯轴和金属外套硫化成一整体。此外，为了减少应力集中和实现刚度匹配，橡胶弹簧体橡胶部位纵向方向采用对称孔结构。
所述的橡胶产品成型后有一定的周向预压并需要进行二次加工，用于满足装配设计要求和控制压装力。
根据以上技术方案设计的这种节点套反弧橡胶弹簧，能提供9±1kN/mm纵向刚度，能满足cw-2转向架的运行需要，产品使用寿命能达到80万公里以上。既克服了国内原开发的橡胶弹簧不能满足80万公里的使用寿命，又克服原产品不能提供三个方向刚度要求和不易控制压装力等弊端。
其具体的优点表现为以下五个方面
1、这款节点套反弧橡胶弹簧，既能提供合适的垂向、纵向及横向刚度要求，满足转向架动力学性能要求。
2、这款节点套反弧橡胶弹簧能满足转向架运行80万公里以上的行车需要。
3、这款节点套反弧橡胶弹簧采用整体预压，产品周向方向的预应力相同，产品不会产生应力集中和实现刚度匹配，能有效确保产品的使用寿命。
4、这款节点套反弧橡胶弹簧能很好地控制产品的压装力，新产品使用整体预压工艺，最终产品外径还要进行无心磨削加工，这样就有效地保证了产品尺寸，产品在压装过程中的压装力可由产品公差来控制。
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型结构示意图侧视图。
图中1、金属芯轴；2、金属外套；3、橡胶弹簧体；4、芯轴部分；5、金属外套的内面；6、应力孔；7应力孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述。从附图中可以看出，本实用新型包括金属芯轴1、金属外套2和橡胶弹簧体3部分，其特点在于节点套采用反弧橡胶弹簧结构(见图1)，金属芯轴1的芯轴部分4成由外向里凹的反圆弧形，金属外套2的内面5为内突台整圆形，在金属芯轴1与金属外套2之间有反弧形橡胶弹簧体3，橡胶弹簧体3与金属芯轴1和金属外套2硫化成一整体。此外，为了减少应力集中和实现刚度匹配，橡胶弹簧体3纵向方向采用对称孔结构，应力孔6和7从橡胶弹簧体3的纵向两面相对称设置。
所述的橡胶产品成型后有一定的周向预压并需要进行二次加工，用于满足装配设计要求和控制压装力。
权利要求1.一种轨道车辆转向架用节点套反弧橡胶弹簧，包括金属芯轴(1)、金属外套(2)和橡胶弹簧体(3)部分，其特征在于节点套采用反弧橡胶弹簧结构，金属芯轴(1)的芯轴部分(4)成由外向里凹的反圆弧形，金属外套(2)的内面(5)为内突台整圆形，在金属芯轴(1)与金属外套(2)之间有反弧形橡胶弹簧体(3)，橡胶弹簧体(3)与金属芯轴(1)和金属外套(2)硫化成一整体。
2.如权利要求1所述的一种轨道车辆转向架用节点套反弧橡胶弹簧，其特征在于橡胶弹簧体(3)间两端的纵向方向采用对称孔结构，应力孔(6)和(7)从橡胶弹簧体(3)的纵向两面相对称设置。
专利摘要一种轨道车辆转向架用节点套反弧橡胶弹簧，节点套采用反弧橡胶弹簧结构(见图1)，由金属芯轴、金属外套及橡胶材料硫化成一个整体。其特征为金属芯轴成反圆弧形，金属外套为内突台整圆形，在金属芯轴与金属外套之间有反弧形橡胶弹簧体，橡胶弹簧体与金属芯轴和金属外套硫化成一整体。此外，为了减少应力集中和实现刚度匹配，橡胶弹簧体间两端采用对称孔结构。所述的橡胶产品成型后有一定的周向预压并需要进行二次加工，用于满足装配设计要求和控制压装力。根据以上技术方案设计的这种节点套反弧橡胶弹簧，能提供满足转向架运行需要的纵向刚度，产品使用寿命能达到80万公里以上。
文档编号F16F1/38GK2797763SQ20052005026
公开日2006年7月19日 申请日期2005年2月4日 优先权日2005年2月4日
发明者黄友剑, 荣继刚, 张春良 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司