一种轨道车辆螺旋弹簧的内置式吸振装置的制作方法

本发明属于轨道车辆的振动控制技术领域，涉及一种轨道车辆螺旋弹簧的内置式吸振装置。

背景技术：

螺旋弹簧是轨道车辆的重要承载部件，近年来，在线运营轨道车辆偶尔出现螺旋弹簧断裂现象，螺旋弹簧断裂可能直接导致弹簧失效，危害极大。螺旋弹簧断裂常见于工作圈于支撑圈之间，相关分析结果表明，螺旋弹簧在高频交变载荷作用下，应力循环过快，致使螺旋弹簧变形集中在头几圈，难以及时将载荷传递至其他簧上，最终导致弹簧断裂。

目前，对于螺旋弹簧断裂的预防，主要从提高弹簧的材料性能出发，从而延长螺旋弹簧的使用寿命。但是，调整螺旋弹簧材料性能后，可能会对车辆动力学性能产生不利影响，并且绝大多数螺旋弹簧断裂于其服役周期之前，调整材料性能方式仍难以根治这一问题，并且成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轨道车辆螺旋弹簧的内置式吸振装置，采用被动式动力吸振原理抑制螺旋弹簧高频振动，可用于解决轨道车辆螺旋弹簧振动能量集中导致的弹簧断裂问题，提高轨道车辆的运行安全性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的之一在于提出了一种轨道车辆螺旋弹簧的内置式吸振装置，包括从下导致依次置于螺旋弹簧内部的安装支座、阻尼体与配重质量块，所述安装支座与承载所述螺旋弹簧底端的轴箱橡胶垫固定连接，所述阻尼体的上下两个端面均加工有沿纵向的凹槽，在安装支座的上端面和配重质量块的下端面分别加工有与所述凹槽滑动配合的凸起，所述安装支座的纵向两端上还垂直安装有限制配重质量块与阻尼体的纵向位移的止挡螺杆。

进一步的，所述的阻尼体包括位于中间的硫化橡胶体，以及分别粘结于所述硫化橡胶体上下两端的第二金属层，在第二金属层上加工有所述凹槽。

进一步的，所述的凹槽为燕尾槽，所述凸起为与燕尾槽榫卯连接的梯形榫头。

进一步的，所述的轴箱橡胶垫的中间位置上具有向上凸出的第一金属层，所述的安装支座与第一金属层之间通过复数个定位螺栓固定连接。

进一步的，所述的安装支座上靠近纵向两端位置还预留有螺纹槽孔，在螺纹槽孔内垂直固定安装有所述止挡螺杆。

本发明的目的之二在于提出了一种轨道车辆螺旋弹簧结构，包括设置在轨道车辆上的螺旋弹簧，以及上述的内置式吸振装置，所述螺旋弹簧的上下两端分别抵住轨道车辆的构架和轴箱橡胶垫。

本发明中通过内置于螺旋弹簧的方式，无需对现有轨道车辆结构进行改动；阻尼体与安装支座、阻尼体与配重质量块通过梯形榫头与燕尾槽榫卯连接，便于拆卸与更换，通过更换不同橡胶配合比的阻尼体和调整配重质量块的质量以吸收不同振动频率的能量；安装支座通过定位螺栓固结于螺旋弹簧下方的轴箱橡胶垫凸出金属层；从安装支座下伸出横向止挡螺丝以防止配重质量块和阻尼体横向位移过大。

与现有技术相比，本发明通过在轨道车辆螺旋弹簧内部添加动力吸振装置，可吸收螺旋弹簧集中高频振动能量，防止由螺旋弹簧在高频载荷作用下能量集中导致的弹簧断裂，安装、更换与拆卸十分便捷，造价经济。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中标记说明：

1-第一金属层，2-螺旋弹簧，3-配重质量块，4-阻尼体，5-安装支座，6-凹槽，7-定位螺栓，8-止挡螺杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施方式1

一种轨道车辆螺旋弹簧的内置式吸振装置，其结构参见图1所示，包括从下导致依次置于螺旋弹簧2内部的安装支座5、阻尼体4与配重质量块3，安装支座5与承载螺旋弹簧2底端的轴箱橡胶垫固定连接，阻尼体4的上下两个端面均加工有沿纵向的凹槽6，在安装支座5的上端面和配重质量块3的下端面分别加工有与凹槽6滑动配合的凸起，安装支座5的纵向两端上还垂直安装有限制配重质量块3与阻尼体4的纵向位移的止挡螺杆8。

在一个具体的实施例中，请参见图1所示，阻尼体4包括位于中间的硫化橡胶体，以及分别粘结于硫化橡胶体上下两端的第二金属层，在第二金属层上加工有凹槽6。本实施例中，第二金属层可以采用钢材制成，也可以采用其他刚性金属制成，硫化橡胶体所采用的硫化橡胶可以根据设计需求，调整橡胶配合比以达到适宜的刚度与阻尼性能。

在另一个具体的实施例中，请再参见图1所示，凹槽6为燕尾槽，凸起为与燕尾槽榫卯连接的梯形榫头。

在另一个具体的实施例中，请再参见图1所示，轴箱橡胶垫的中间位置上具有向上凸出的第一金属层1，安装支座5与第一金属层1之间通过复数个定位螺栓7固定连接。

在另一个具体的实施例中，请再参见图1所示，安装支座5上靠近纵向两端位置还预留有螺纹槽孔，在螺纹槽孔内垂直固定安装有止挡螺杆8。通过止挡螺杆8的设计，可以有效限制配重质量块3与阻尼体4的纵向位移，避免其碰撞螺旋弹簧2而影响车辆动力学性能。

上述各实施例中，使用时，首先将安装支座5固结与螺旋弹簧2下端的轴箱橡胶垫上，再按从下到上的位置依次滑动配合(优选燕尾槽与梯形榫头构成的榫卯结构)安装阻尼体4与配重质量块3，并保证阻尼体4与配重质量块3的四周/顶端不与螺旋弹簧2等发生接触，最后，在安装支座5两侧安装止挡螺杆8。在长时间使用后，发现加装有内置式吸振装置的轨道车辆螺旋弹簧的断裂率大大降低。

实施方式2

一种轨道车辆螺旋弹簧结构，参见图1所示，包括设置在轨道车辆上的螺旋弹簧2，以及上述实施方式1的内置式吸振装置，螺旋弹簧2的上下两端分别抵住轨道车辆的构架和轴箱橡胶垫。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种轨道车辆螺旋弹簧的内置式吸振装置，包括从下导致依次置于螺旋弹簧内部的安装支座、阻尼体与配重质量块，所述安装支座与承载所述螺旋弹簧底端的轴箱橡胶垫固定连接，所述阻尼体的上下两个端面均加工有沿纵向的凹槽，在安装支座的上端面和配重质量块的下端面分别加工有与所述凹槽滑动配合的凸起，所述安装支座的纵向两端上还垂直安装有限制配重质量块与阻尼体的纵向位移的止挡螺杆。与现有技术相比，本发明通过在轨道车辆螺旋弹簧内部添加动力吸振装置，可吸收螺旋弹簧集中高频振动能量，防止由螺旋弹簧在高频载荷作用下能量集中导致的弹簧断裂，安装、更换与拆卸十分便捷，造价经济。

技术研发人员：周劲松;夏张辉;宫岛;孙文静;尤泰文
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2018.10.11
技术公布日：2019.03.19