密封结构及转向架的制作方法

1.本实用新型涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及轨道车辆转向架上的密封结构。本实用新型还涉及设有所述密封结构的转向架。


背景技术：

2.轨道车辆的悬架系统通常设有作为弹性元件的空气弹簧，空气弹簧具有非线性特性，可以保证车辆在正常行车时运行性能柔和，并在通过弯道和岔道等偶然场合下，限制车体的振幅。
3.为了改善空气悬架系统性能，空气弹簧一般带有附加气室，主、附气室通过管路和电磁阀相连接，受激励作用时，气室内空气在压力差的作用下经节流孔在两气室间流动，可使动刚度调节范围更大。
4.由于转向架的横梁为空心结构，因此常被用来作为附加气室使用，同时，为了保证横梁的基本功能，需要在横梁上安装金属连接座等金属零件，在传统的转向架设计中，横梁采用的是金属连接板材焊接的结构，其上面的金属连接座等零件可直接焊接在横梁上，而对于复合材料车体转向架来讲，使用复合材料设计后，其依然可以被用作空簧的附加气室，但由于采用了复合材料，不具备焊接条件，如何安装上述金属零件同时还能确保横梁的气密性，就成为需要解决的技术问题，若结构设计不合理，则在产品服役过程中该连接结构处存在较大的漏气风险。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种密封结构。该密封结构可极大地节省金属件密封成本，提高气密可靠性及结构使用寿命。
6.本实用新型的另一目的在于提供一种设有所述密封结构的转向架。
7.为实现上述目的，本实用新型提供一种密封结构，包括用作附加气室的复合材料空腔体和设于所述复合材料空腔体的金属连接座；所述金属连接座位于所述复合材料空腔体的外部，所述复合材料空腔体的内部设有对应于所述金属连接座的金属连接板；所述金属连接座设有凸台，所述凸台的顶部设有贯通至所述复合材料空腔体内部的螺栓孔，所述金属连接座、复合材料空腔体和金属连接板通过螺栓相连接，所述凸台上设有用于密封所述螺栓孔外端口的封盖。
8.优选地，所述凸台在外周部设有螺纹，所述封盖通过螺纹连接于所述凸台。
9.优选地，所述复合材料空腔体的一端或两端在开口处设有与其固定形成整体的封堵端头。
10.优选地，所述封堵端头与所述复合材料空腔体共胶接或粘铆结合。
11.优选地，所述金属连接座通过结构胶预先粘接于所述复合材料空腔体；和/或，所述金属连接座与所述复合材料空腔体相接触的边缘涂抹有密封胶，所述密封胶刮制后在截面上呈三角形。
12.优选地，所述金属连接板通过粘接的方式预先固定于所述复合材料空腔体的内壁。
13.优选地，所述螺栓的螺栓头缩进于所述螺栓孔的外端口，并在螺栓头处填充有密封胶。
14.优选地，所述复合材料空腔体的材质为碳纤维。
15.优选地，所述复合材料空腔体为转向架的横梁。
16.为实现上述另一目的，本实用新型提供一种转向架，包括侧梁、横梁和纵梁，所述横梁具有上述任一项所述的密封结构，所述横梁为所述密封结构中的所述复合材料空腔体，其用作空气弹簧的附加气室。
17.本实用新型所提供的密封结构，设有位于复合材料空腔体内部的金属连接板和位于复合材料空腔体外部的金属连接座，金属连接座上设有凸台，金属连接座、复合材料空腔体和金属连接板通过从凸台穿入的螺栓相连接，并在凸台上设有密封螺栓孔的封盖，在连接金属部件时可配合密封橡胶圈使用，不仅密封可靠性高，而且，对被连接面加工精度要求不高，从外部即可进行维护，具有低成本维护等优点。
18.本实用新型所提供的转向架，其横梁具有所述密封结构，由于所述密封结构具有上述技术效果，则设有该密封结构的转向架也应具有相应的技术效果。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例公开的一种密封结构的示意图(图中省略了螺栓)。
20.图中：
21.1.复合材料空腔体2.金属连接座21.凸台3.金属连接板4.封盖5.螺栓孔6.封堵端头7.密封胶8.排水阀
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
23.在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
24.请参考图1，图1是本实用新型实施例公开的一种密封结构的示意图(图中省略了螺栓)。
25.如图所示，在一种具体实施例中，本实用新型所提供的密封结构主要由复合材料空腔体1、金属连接座2、金属连接板3、螺栓(图中未示出)以及封盖4等部件组成。
26.复合材料空腔体1的材质为碳纤维，具体可以是转向架的横梁，由于其内部为空心结构，因此在转向架中同时被用作空气弹簧的附加气室，为了便于连接在复合材料空腔体1上安装其他金属部件，需要在复合材料空腔体1上设置金属连接座2，金属连接座2位于复合材料空腔体1的外部，复合材料空腔体1的内部设有位置对应于金属连接座2的金属连接板
3，同时为了便于排水，复合材料空腔体1的底部设有位于低位处的排水阀8。
27.金属连接座2的顶部设有凸台21，凸台21的顶部设有贯通至复合材料空腔体内部的螺栓孔5，也就是说，在凸台21、金属连接座2的主体部分、复合材料空腔体1以及金属连接板3上开设有对应的螺栓孔，其中，金属连接板3的螺栓孔带有内螺纹，金属连接座2、复合材料空腔体1和金属连接板3通过从凸台21穿入的螺栓相连接，从而将金属连接座2固定在复合材料空腔体1上，为了保证密封性能，凸台21优选与金属连接座2一体成型。
28.由于金属连接座2、复合材料空腔体1和金属连接板3通过螺栓相连接，为避免螺栓孔5形成气路通道而造成泄露，可以进一步在凸台21上设置封盖4，凸台21在外周部设有螺纹，封盖4通过螺纹连接于凸台21，以通过封盖4密封螺栓孔5的外端口。这样，即使有气体沿螺栓孔5向外流动，也会在凸台21处被封盖4阻断，不至于向外泄露。
29.复合材料空腔体1呈筒状或管状结构，在本实施例中为碳纤维管，其左右两端为横向贯通的开口，并在开口处分别安装有封堵端头6，封堵端头6与复合材料空腔体1固定形成一个整体。
30.金属连接板3可通过粘接的方式预先固定于复合材料空腔体1的内壁，金属连接座2可通过结构胶预先粘接于复合材料空腔体1，金属连接座2与复合材料空腔体1相接触的边缘涂抹有密封胶7，密封胶7刮制后在截面上呈三角形，螺栓的螺栓头缩进于螺栓孔5的外端口，并在螺栓头处填充有密封胶。
31.具体生产过程包括以下步骤：
32.s101.通过缠绕工艺制备气密性良好的碳纤维管；
33.s102.对碳纤维管在需要机械连接的位置根据设计要求加工螺栓孔5；
34.s103.将内部金属连接板3通过粘接方式固定于碳纤维管内壁，使两者的螺栓孔5对齐；
35.s104.将封堵端头6在碳纤维管的两端固定形成整体(固定方法可通过共胶接实现，也可通过粘铆结合的方式)；
36.s105.将金属连接座2涂抹结构胶粘接于碳纤维管的设计位置，使其螺栓孔5与碳纤维管上的螺栓孔5对齐，并用螺栓将金属连接座2、碳纤维管、内部金属连接板3进行连接，螺栓头低于金属连接座2上的凸台21上端口，在螺栓头处用密封胶填充，并在螺栓外侧螺纹上拧上金属材质的封盖4；
37.s106.在金属连接座2与碳纤维接触的边缘涂抹密封胶7，并刮制成三角形；
38.s107.固化成一体结构。
39.上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，图中虽然只示出了两个螺栓孔，实际上金属连接座2、复合材料空腔体1和金属连接板3可通过数量更多的螺栓相连接；或者，根据复合材料空腔体1形状的不同，金属连接板3呈弧形板或平板，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
40.本实用新型通过对被连接金属连接座2的气密通道进行密封，解决了复合材料管或筒作为气密功能使用时存在的漏气问题，可极大地节省金属件密封成本，可以提高气密可靠性及结构使用寿命。
41.这里需要说明的是，本实施例为了清楚的展示螺栓孔5轴向对齐的结构，在附图中
省略了螺栓，但这一省略并不会影响本领域技术人员再现本实用新型的技术方案。
42.除了上述密封结构，本实用新型还提供一种转向架，具体可以是动车转向架或拖车转向架，包括侧梁、横梁和纵梁，其中，横梁具有上文所描述的密封结构，且横梁为密封结构中的复合材料空腔体1，其用作转向架空气弹簧的附加气室，有关转向架的其余结构，请参考现有技术，本文不再赘述。
43.以上对本实用新型所提供的密封结构及转向架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。