球锥组合弹簧及轨道车辆转向架的制作方法

本实用新型涉及减振元件领域，具体而言，涉及一种球锥组合弹簧及轨道车辆转向架。

背景技术：

减振元件作为轨道车辆的比较重要的零部件之一，其性能的好坏能直接影响到车辆的综合性能。例如，在轨道车辆的转向架中，减振元件设置在摇枕和构架之间，用于缓冲吸振。现有的转向架上，一般都采用两套独立的减振弹簧来吸收从车轮到转向架构架的作用力，从而起到减振作用。这使得整个减振装置比较复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种球锥组合弹簧，其具备良好的减震性能，并且整体结构简单。

本实用新型的另一目的在于提供一种轨道车辆转向架，其采用了上述球锥组合弹簧。

本实用新型是这样实现的：

一种球锥组合弹簧，包括第一弹性体、第二弹性体、中间连接体、第一安装座和第二安装座；所述第一弹性体包括第一曲面和第二曲面，所述第二弹性体为锥形；

所述第一弹性体通过所述第一曲面与所述第一安装座连接，并通过第二曲面与所述中间连接体连接；所述中间连接体通过所述第二弹性体与所述第二安装座连接。

进一步；所述第一曲面为凸曲面，所述第二曲面为凹曲面。

进一步；所述第一曲面和所述第二曲面均为球面的一部分。

进一步；所述第一曲面和所述第二曲面均为圆球面的一部分，所述第一曲面和所述第二曲面同球心设置。

进一步；所述第一曲面和所述第二曲面的球心位于所述第一安装座靠近所述第二安装座的一侧。

进一步；所述中间连接体为回转体，包括相互连接的锥形连接部和球形连接部；所述锥形连接部的外锥形面与所述第二弹性体连接，所述球形连接部为球形体或球形体的一部分，并与所述第一弹性体连接。

进一步；所述锥形连接部和所述球形连接部可拆卸连接。

进一步；所述第一安装座包括第一安装板，所述第一安装板上设置有用于与所述第一曲面配合的安装曲面。

进一步；所述第二安装座包括第二安装板和安装筒，所述安装筒为喇叭口状，并与所述第二安装板连接，所述第二弹性体的外锥形面与安装筒的内壁连接。

进一步；所述第二弹性体与所述第二安装板具有缓冲间隙。

进一步；所述第一弹性体、所述中间连接体以及所述第二弹性体为同回转轴线的回转体；

所述第一弹性体为橡胶层与金属片的层叠结构，所述回转轴线所在的截面上，所述橡胶层为扇环状，所述金属片为圆弧形。

进一步；所述第二弹性体为锥形橡胶筒与锥形金属筒的嵌套结构。

一种轨道车辆转向架，所述轨道车辆转向架包括所述的球锥组合弹簧。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

上述球锥组合弹簧及轨道车辆转向架，其在使用时，第一安装座与位于车辆转向架上部的零件(例如摇枕)连接，第二安装座与位于车辆转向架下部的零件(例如构架)连接。当轨道车辆转向架的上部零件受到振动冲击时，由于第一弹性体包括两个曲面，其能够承受转动、摇摆方向的作用力；而由于第二弹性体为锥形结构，其能够承受竖直方向及横向的作用力。上述两个弹性体配合使得整个球锥组合弹簧能够承受不同方向的作用力，从而起到缓冲吸振的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的球锥组合弹簧的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施方式提供的球锥组合弹簧的剖视图；

图3是本实用新型实施方式提供的图1的俯视图；

图4是本实用新型实施方式提供的第一弹性体的结构示意图。

图标：100-球锥组合弹簧；110-第一弹性体；111-第一曲面；112-第二曲面；113-橡胶层；114-金属片；120-第二弹性体；121-锥形橡胶筒；122-锥形金属筒；130-中间连接体；131-锥形连接部；132-球形连接部；140-第一安装座；142-第一安装板；144-安装部；150-第二安装座；152-第二安装板；154-安装筒。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参考图1、图2和图3，本实施例提供了一种球锥组合弹簧100，其能够用于轨道车辆转向架上以便于减振。上述球锥组合弹簧100主要包括第一弹性体110、第二弹性体120、中间连接体130，第一安装座140和第二安装座150。其中，第一安装座140和第二安装座150相对间隔设置，第一弹性体110、第二弹性体120和中间连接体130均设置在第一安装座140和第二安装座150之间；并且，第一弹性体110的上部与第一安装座140的下部连接，第一弹性体110的下部通过中间连接体130与第二弹性体120的连接，第二弹性体120与第二安装座150连接。

请继续参考图1和图3，第一安装座140包括第一安装板142和安装部144，安装部144为设置在第一安装板142下部的凸部，并且，安装部144上设置有凹槽，凹槽的内表面为圆球面的一部分。第一安装板142上还设置有多个螺栓孔，用于与转型架上部的零件连接。

请参考图1和图4，第一弹性体110为球形壳体的一部分，其相当于是沿垂直于球形壳体直径方向的平面剖切而成的形状。第一弹性体110的上表面为凸曲面，下表面均为凹曲面，为了便于描述，将上表面命名为第一曲面111，将下表面命名为第二曲面112。第一曲面111用于与第一安装座140上的凹槽连接，第二曲面112用于与中间连接体130连接。第一弹性体110为橡胶层113与金属片114的层叠结构，即第一弹性体110包括多层橡胶层113，相邻的橡胶层113之间设置有金属片114，橡胶层113与金属片114硫化连接成一个整体。第一弹性体110的回转轴线所在的截面上，橡胶层113为扇环状，金属片114为圆弧形。

请继续参考图2，中间连接体130是由金属材料制成的回转体零件，其包括相互连接的球形连接部132和锥形连接部131，球形连接部132设置在锥形连接部131的上方。球形连接部132为球体的一部分，其相当于是从球体上沿垂直于直径方向切下来的一部分。球形连接部132的球面部分用于与第一弹性体110的第二曲面112硫化连接。锥形连接部131包括大端和小端，其大端与球形连接部132平面连接，其外圆锥面用于与第二弹性体120连接。本实施例中，中间连接体130一体成型。在其它实施例中，为了便于球形连接部132和锥形连接部131分别加工制造，球形连接部132和锥形连接部131可以是可拆卸连接，具体地，球形连接部132的下部和锥形连接部131的上部均设置有法兰，球形连接部132和锥形连接部131通过法兰连接。或者，将球形连接部132和锥形连接部131分别加工之后通过焊接的方式进行连接。为了减轻中间连接体130的重量，在锥形连接部131的下端端面上还设置有盲孔。

第二弹性体120整体为锥台状，其大端靠近第一安装座140设置，小端靠近第二安装座150设置；上述设计使得第二弹性体120能够安装在第二安装座150上喇叭口状的安装筒154中，从而安装筒154能够承接来自第二弹性体120的压力。具体地，第二弹性体120为锥形橡胶筒121与锥形金属筒122的嵌套结构；并且，锥形橡胶筒121和锥形金属筒122均为开口朝上的喇叭口状。相邻的锥形橡胶筒121和锥形金属筒122硫化连接。第二弹性体120上设置有锥形安装孔，锥形安装孔的轴线与第二弹性体120的轴线重合，其用于与锥形连接部131的外圆锥面匹配连接。

第二安装座150包括安装筒154和第二安装板152，安装筒154与第二安装板152连接；第二安装板152与第一安装板142相对间隔设置，安装筒154整体为喇叭口状，即安装孔靠近第二挡板的一端其孔径小于远离第二挡板的一端。第二弹性体120的外壁与安装筒154的内壁硫化连接。由于安装筒154为喇叭口状，安装筒154既能承受来自第二弹性体120竖直方向的压力，又能承受第二弹性体120的扭转摇摆产生的力。第二弹性体120与第二安装座150连接后，其底部与第二安装板152之间留有缓冲间隙，从而为第二弹性体120留下变形空间，提高第二弹性体120的减振性能。为了防止上述变形空间密闭而影响第二弹性体120的变形，第二安装板152的中部设置有通孔。另外，第二安装板152上设置有多个螺栓孔，用于与转向架下部的零件连接。

本实施例提供的球锥组合弹簧100的有益效果如下：

目前在轨道车辆转向架上应用的普通减震弹簧，其一般只能对垂向、横向、纵向等振动力进行吸收；而轨道车辆转向架上，其一般还会产生转动及摆动方向的振动力，为了吸收转动及摆动方向的振动力，一般需要安装其它悬挂(例如空气弹簧)来实现。这导致转向架系统比较复杂并且尺寸较大，整套系统的维护保养成本也比较高。而本实施例提供的上述球锥组合弹簧100，其整体结构简单，并且能够同时承受垂向、横向、纵向、转动和摇摆方向的作用力；无需采用两套独立的减震弹簧进行缓冲吸振；这直接简化了整个转向架系统，在保证减震效果的同时，减小了整体尺寸和重量。

需要说明的是，本公开内容中提及的"上"、"下"、"竖直"或"水平"等方位术语均是为了便于描述，并以附图为参考的，并不用于限制对应零件的安装方位。另外，上述球锥组合弹簧100不仅可以用于轨道车辆转向架上，其还可以用于其它需要减振的装置中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。