轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构的制作方法

本发明涉及轨道车辆一系悬挂系统设计领域，具体涉及一种轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构。

背景技术：

时速400公里动车组内置式转向架设计时，由于转向架横向空间有限，传统一系悬挂系统所采用的螺旋钢弹簧，体积大，不适用于内置式转向架的有限空间；同时由于该动车组运行速度较高，一系悬挂系统若采用单纯的橡胶弹簧，则不能够保证转向架运行的可靠性。因此，需要设计一种刚度较低且为线性刚度的一系弹簧结构。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构，其能够降低一系悬挂系统的重量，并能够实现一系悬挂系统的线性刚度，阻隔轮轨高频振动；同时能够节省横向空间，有利于转向架其它零部件的布置。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构，其包括碳纤维板弹簧、两个橡胶弹簧和叠层弹簧，碳纤维板弹簧为弓形结构，两个橡胶弹簧分别固连在碳纤维板弹簧的两端，叠层弹簧固连在碳纤维板弹簧的中部，叠层弹簧是由上层金属板、中层橡胶块和下层金属板通过硫化方式一体成形的弹簧结构。

上述橡胶弹簧是由多层橡胶块和多层金属隔板间隔设置且通过硫化方式一体成形的弹簧结构。

上述两个橡胶弹簧分别通过螺栓与碳纤维板弹簧的两端固连。

上述叠层弹簧同轴套于碳纤维板弹簧中部的中心轴上，并通过螺栓与碳纤维板弹簧的中部固连。

本发明的有益效果是：采用本发明复合材料板弹簧结构的一系悬挂系统，相对于已有螺旋钢弹簧的一系悬挂系统能够减重80％；同时，能够实现一系悬挂的线性刚度，阻隔轮轨高频振动；还能够为内置式转向架节省更多的横向空间，有利于转向架其它零部件的空间布置。

附图说明

图1是本发明轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构的结构示意图。

图2是本发明轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构的局部爆炸结构示意图。

图3是本发明轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构的主视结构示意图。

图4是本发明轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构的仰视结构示意图。

图5是图4的aa剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1至图5所示，本发明的轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构包括：碳纤维板弹簧1、两个橡胶弹簧2和叠层弹簧3，碳纤维板弹簧1为弓形结构，两个橡胶弹簧2分别固连在碳纤维板弹簧1的两端，叠层弹簧3固连在碳纤维板弹簧1的中部，叠层弹簧3是由上层金属板3-1、中层橡胶块3-2和下层金属板3-3通过硫化方式一体成形的弹簧结构。

橡胶弹簧2是由多层橡胶块和多层金属隔板间隔设置且通过硫化方式一体成形的弹簧结构，两个橡胶弹簧2分别通过螺栓与碳纤维板弹簧1的两端固连。

叠层弹簧3同轴套于碳纤维板弹簧1中部的中心轴上，并通过螺栓与碳纤维板弹簧1的中部固连。

碳纤维板弹簧1可以采用模压或rtm工艺生产。叠层弹簧3的顶部与构架侧梁下盖板连接，叠层弹簧3能够改善碳纤维板弹簧1的受力。橡胶弹簧2的下端与转向架轴箱转臂固连，橡胶弹簧2的横纵向刚度比碳纤维板弹簧1的刚度小，用以释放碳纤维板弹簧1的纵向位移。

当本发明的复合材料板弹簧结构承受垂向载荷时，整个弹簧结构向下发生垂向位移，碳纤维板弹簧1发生垂向位移时，纵向也产生位移会伸长，而纵向位移由端部的两个橡胶弹簧2释放；叠层弹簧3可以在复合材料板弹簧结构发生垂向位移时，降低碳纤维板弹簧1的应力。

技术特征：

1.轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构，其特征在于，该结构包括碳纤维板弹簧(1)、两个橡胶弹簧(2)和叠层弹簧(3)，碳纤维板弹簧(1)为弓形结构，两个橡胶弹簧(2)分别固连在碳纤维板弹簧(1)的两端，叠层弹簧(3)固连在碳纤维板弹簧(1)的中部，叠层弹簧(3)是由上层金属板(3-1)、中层橡胶块(3-2)和下层金属板(3-3)通过硫化方式一体成形的弹簧结构。

2.如权利要求1所述的轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构，其特征在于，所述橡胶弹簧(2)是由多层橡胶块和多层金属隔板间隔设置且通过硫化方式一体成形的弹簧结构。

3.如权利要求1所述的轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构，其特征在于，所述两个橡胶弹簧(2)分别通过螺栓与碳纤维板弹簧(1)的两端固连。

4.如权利要求1所述的轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构，其特征在于，所述叠层弹簧(3)同轴套于碳纤维板弹簧(1)中部的中心轴上，并通过螺栓与碳纤维板弹簧(1)的中部固连。

技术总结
轨道车辆一系悬挂系统用复合材料板弹簧结构涉及轨道车辆一系悬挂系统设计领域，其包括碳纤维板弹簧、两个橡胶弹簧和叠层弹簧，碳纤维板弹簧为弓形结构，两个橡胶弹簧分别固连在碳纤维板弹簧的两端，叠层弹簧固连在碳纤维板弹簧的中部，叠层弹簧是由上层金属板、中层橡胶块和下层金属板通过硫化方式一体成形的弹簧结构。本发明的有益效果是：采用本发明复合材料板弹簧结构的一系悬挂系统，相对于已有螺旋钢弹簧的一系悬挂系统能够减重80％；同时，能够实现一系悬挂的线性刚度，阻隔轮轨高频振动；还能够为内置式转向架节省更多的横向空间，有利于转向架其它零部件的空间布置。

技术研发人员：刘兆金;段亮;陈卓;韩光旭
受保护的技术使用者：中车长春轨道客车股份有限公司
技术研发日：2020.09.25
技术公布日：2020.12.04