一种用于轨道车辆的组装式橡胶转臂节点总成

本技术属于轨道交通装备制造领域，尤其涉及一种用于轨道车辆的组装式橡胶转臂节点总成。

背景技术：

1、一系橡胶转臂节点因为要传递车辆的纵向力，同时要提供合适的横向定位刚度给一系悬挂，因此在其设计应用中，一系橡胶转臂节点的纵向刚度和横向刚度的匹配，即节点的径轴刚度比是设计的关键点，同时也是难点。目前，国内外轨道车辆用的橡胶转臂节点可分为以下几类。

2、a.整体式：整体式橡胶转臂节点主要由金属外套、橡胶与芯轴组成，其中金属外套与芯轴是和橡胶采用硫化工艺粘结在一起，构成一个整体结构。这种橡胶转臂节点结构简单，制造工艺较易，性能稳定，可靠性高。但径向刚度与轴向刚度的比值较大，一般大于10:1，不能满足大多数车辆动力学性能要求。

3、b.对装式：对装式橡胶转臂节点的主要由左、右两个硫化体和芯轴组成，其中左、右硫化体都是由金属外套、内套和橡胶硫化粘结而成。左、右硫化体再对称压装于芯轴上从而形成一个完整的橡胶转臂节点。对装式橡胶转臂节点相对于整体式橡胶转臂节点，径轴刚度比可以缩小至3:1左右，但制造工艺复杂，而且其结构导致在橡胶表面易出现应力集中，萌生疲劳裂纹，实际应用寿命低。

4、c.三瓣式：分体式橡胶转臂节点金属外套为分体式结构，分为三瓣，每瓣外套都与橡胶硫化粘结，瓣与瓣之间有一定间隙，此间隙是为橡胶预压缩留有变形空间，在与转臂上的节点箍组装时实现橡胶预压缩。这种结构的橡胶转臂节点径向刚度与轴向刚度的比值可以减小至4：1左右，但结构和制造工艺更加复杂，且应力集中区域较多，可靠性较差，目前仅应用于行驶线路曲线少、线路条件良好的轨道车辆。

5、因此，现有的橡胶转臂节点设计制造时，普遍存在径向、轴向刚度比匹配不宜控制，不能满足某些特定车辆动力学性能要求；制造工艺较为复杂，且其结构易导致在橡胶表面出现应力集中，实际应用寿命低；节点存在轴向受力时，易窜出转臂等问题。

6、为此，提出一种用于轨道车辆的组装式橡胶转臂节点总成。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种制造工艺较为简单、径轴刚度匹配易于设计控制且疲劳强度可靠、能有效防止轴向窜出的转臂节点总成。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于轨道车辆的组装式橡胶转臂节点总成，包括：设置于转臂中心的径向刚度部件和设置于转臂端面的轴向刚度部件；

3、所述径向刚度部件包括芯轴，所述芯轴外侧套设有径向刚度橡胶，所述径向刚度橡胶外侧套设有外套；所述芯轴、径向刚度橡胶和外套硫化为一体；所述转臂套设于所述外套外侧；

4、所述轴向刚度部件包括橡胶垫，所述橡胶垫与所述转臂端面抵接，所述橡胶垫外侧抵接有端盖，所述端盖套设于所述芯轴外并与所述芯轴间隙配合，所述橡胶垫包括轴向刚度橡胶和隔板，所述隔板一体硫化成型于所述轴向刚度橡胶内部。

5、优选的，所述外套外侧和所述转臂内侧对应开设有键槽，所述键槽内安装有防窜键。

6、优选的，所述隔板上周向开设有若干粘结孔。

7、优选的，所述径向刚度橡胶两端型面内凹。

8、与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和技术效果：

9、芯轴、径向刚度橡胶和外套硫化为一体形成径向刚度部件，安装于转臂内，在转臂运行过程中提供径向刚度；橡胶垫和端盖一起压在转臂端面，在转臂运行过程中提供轴向刚度；即径向、轴向刚度由不同的部件提供，两者互不干涉，解决了以往径向、轴向刚度由同一橡胶节点提供带来的径向、轴向刚度比匹配不宜设计控制的难题；同时橡胶垫和径向刚度部件是分别硫化制造，简化了制造工艺，且各自橡胶型面开阔、简单不易出现应力集中情况，疲劳寿命较长。在径向刚度部件与转臂之间通过键连接，有效防止径向刚度部件轴向窜出。

技术特征：

1.一种用于轨道车辆的组装式橡胶转臂节点总成，其特征在于，包括：设置于转臂(5)中心的径向刚度部件和设置于转臂(5)端面的轴向刚度部件；

2.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的组装式橡胶转臂节点总成，其特征在于：所述外套(6)外侧和所述转臂(5)内侧对应开设有键槽，所述键槽内安装有防窜键(8)。

3.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的组装式橡胶转臂节点总成，其特征在于：所述隔板(3)上周向开设有若干粘结孔。

4.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的组装式橡胶转臂节点总成，其特征在于：所述径向刚度橡胶(7)两端型面内凹。

技术总结
本技术公开一种用于轨道车辆的组装式橡胶转臂节点总成，包括设置于转臂中心的径向刚度部件和设置于转臂端面的轴向刚度部件；径向刚度部件包括芯轴，芯轴外套设有径向刚度橡胶，径向刚度橡胶外套设有外套；芯轴、径向刚度橡胶和外套硫化为一体；转臂套设于外套外侧；轴向刚度部件包括橡胶垫，橡胶垫与转臂端面抵接，橡胶垫外侧抵接有端盖，端盖套设于芯轴外并与芯轴间隙配合，橡胶垫包括轴向刚度橡胶和隔板，隔板一体硫化成型于轴向刚度橡胶内部。本技术制造工艺较为简单、径轴刚度匹配易于设计控制且疲劳强度可靠、能有效防止轴向窜出。

技术研发人员：王睿,皮特,李静,徐俊杰
受保护的技术使用者：湖南铁路科技职业技术学院
技术研发日：20230703
技术公布日：2024/1/15