空气弹簧的制作方法

本发明属于车辆减振技术领域，涉及一种减振部件，具体为一种空气弹簧。

背景技术：

空气弹簧是一种内部充有压缩空气、利用空气的可压缩性实现弹性缓冲功能的橡胶减振元件，是轨道车辆主要的二系悬挂部件，其通过自身的变形承担车体和转向架之间的相对位移，同时提供承载力及各向刚度。

目前空气弹簧的主要结构形式见图1，一般由上盖101、橡胶气囊102和应急橡胶弹簧103等组成。空气弹簧1与车体2的组装结构示意图如图2所示，将空气弹簧1组装到车体2与转向架3之间时，空气弹簧1上进气柱104与下进气柱105通过o形圈106保证气体密封，空气弹簧1自身形成一个封闭的气腔，从而可以利用气体的可压缩性与橡胶弹性起到缓冲减振的作用。

这种结构的空气弹簧1一般用于安装空间较大的转向架3与车体4之间，转向架3两侧各设有一个空气弹簧1。目前主要的轨道车辆均采用这种形式(见图2)，转向架3与车体2间以中心销4联接，沿车体宽度方向，每个转向架与车体之间设置有两个空气弹簧1。但部分轨道车辆车型转向架安装空间狭小，不足以安装两个空气弹簧，仅可安装尺寸较小的应急橡胶弹簧作为替代，而应急橡胶弹簧较空气弹簧减振性能差，造成车辆平稳性和舒适性不佳。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对小型车辆安装空间有限、不适于安装双空气弹簧的问题，提出一种安装于转向架中心位置、利用单个空气弹簧便可实现良好减振性能的空气弹簧。

本发明的内容为：空气弹簧，包括间隔设置的上盖和底座，以及及位于上盖和底座之间，与上盖和底座间隔设置的支撑座，还包括安装在上盖和支撑座之间的弹性胶囊体，沿上盖及底座的径向，所述弹性胶囊体包括间隔设置的弹性外囊和弹性内囊，弹性外囊和弹性内囊的周侧均具有开口，开口均分别与上盖和支撑座相接，并围成一个封闭空间；上盖及底座上设置有呈直线排列的用以安装所述空气弹簧的贯通安装孔。

优选为：进一步包括安装轴套，所述安装轴套包括一筒体及环绕筒体外围的端面板；所述筒体穿过上盖上的贯通安装孔，空气弹簧充气后，筒体部分与弹性内囊接触并挤压弹性内囊；弹性内囊靠近上盖一端的开口位于上盖与端面板之间。安装轴套用以辅助空气弹簧的安装。

优选为：上盖与弹性内囊的相接处具有朝向弹性内囊靠近上盖一端开口，用以防止弹性内囊脱落的突出部，弹性内囊靠近上盖一端的开口位于上盖突出部与安装轴套端面板之间，从而，安装轴套进一步起到辅助固定弹性内囊的作用。突出部的结构有利于夹紧弹性内囊，避免其开口处从上盖与安装轴套之间脱落。

优选为：进一步包括与支撑座相接的内扣环，所述内扣环包括朝向弹性内囊靠近支撑座一端的开口的突出部，弹性内囊靠近支撑座一端的开口与内扣环突出部相接，且位于内扣环与支撑座之间。突出部的结构有利于夹紧弹性内囊，避免其开口处从支撑座与内扣环之间脱落。

优选为：支撑座或内扣环朝向上盖一侧的端面设置有抗摩擦部件，相应的，所述抗摩擦部件为摩擦系数相对支撑座或内扣环小的部件。抗摩擦部件用以减小上盖与支撑座之间，或者，上盖与内扣环之间的摩擦力，降低车辆所承受的横向力。

优选为：上盖朝向弹性胶囊体相反的一侧，设置有用以辅助安装的定位销。定位销用于空气弹簧的辅助定位安装，避免空气弹簧与车体之间产生横向滑动。

优选为：上盖上设置有与所述封闭空间相通的进气孔，进气孔用于为空气弹簧充气。

优选为：支撑座与底座之间进一步设置有辅助弹性体。

本发明的有益效果为：

传统的空气弹簧只具有类似本申请弹性外囊的胶囊体，本申请在弹性外囊的基础上增加了弹性内囊的结构，解决了空间有限的车体对安装空间及减振性能的双方面要求。

附图说明

图1为现有技术空气弹簧结构示意图；

图2为现有技术空气弹簧安装结构示意图；

其中：101-上盖，102-橡胶气囊，103-应急橡胶弹簧，104-上进气柱，2-车体，3-转向架，4-中心销；

图3为空气弹簧结构示意图；

图4为空气弹簧俯视结构示意图；

图5为安装轴套结构示意图。

其中：5-上盖，501-突出部，6-底座，7-支撑座，8-弹性外囊，9-弹性内囊，10-贯通安装孔，11-安装轴套，1101-筒体，1102-端面板，12-内扣环，13-进气孔，14-定位销，15-辅助弹簧，16-紧固件，17-抗摩擦部件。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施方式进行清楚完整地描述。显然，具体实施方式所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种适用于较小空间车体的空气弹簧。

参考图3。空气弹簧，包括间隔设置的上盖5和底座6，以及位于上盖5和底座6之间，与上盖5和底座6间隔设置的支撑座7。空气弹簧为回转体，本实施例中，上盖5、底座6和支撑座7均为圆形。

作为减振用部件，空气弹簧进一步还包括安装在上盖5和支撑座6之间的弹性胶囊体，沿上盖5及底座6的径向，所述弹性胶囊体包括间隔设置的弹性外囊8和弹性内囊9，弹性外囊8和弹性内囊9的周侧均具有开口，弹性外囊8的开口分别与上盖5和支撑座6相接，弹性内囊9的开口也分别与上盖5和支撑座6相接，弹性外囊8和弹性内囊9结合上盖5和支撑座6共同围城一个封闭空间；由于弹性外囊8和弹性内囊9均具有弹性，为封闭空间充入足够的气体，使空气弹簧具有减振性能。

以上盖5端与车体端相接，底座6端与转向架端相接为例，正常工况下，封闭空间内的气体及弹性胶囊体的弹性力，足够承担车辆运行情况下车体端和转向架端之间的振动，保证乘坐的舒适性和平稳性。

为了解决空气弹簧安装的问题，在上盖5及底座6上均设置贯通安装孔10，上盖5上的贯通安装孔10和底座6上的贯通安装孔10呈直线排列。将车体上的中心销11穿过贯通安装孔10，以完成空气弹簧的安装。

进一步包括用以辅助空气弹簧安装及弹性内囊9安装的安装轴套11。安装轴套11的结构及其与空气弹簧的配合安装结构具体参考图4和图5，安装轴套11包括一筒体1101及环绕筒体外围的端面板1102；筒体1101的外径小于上盖5上贯通安装孔10的直径，以使筒体1101可以穿过上盖5上的贯通安装孔10。筒体1101的外周壁与弹性内囊9接触并挤压弹性内囊9；弹性内囊9靠近上盖5一端的开口位于上盖5与端面板1102之间，二者挤压紧该开口，有利于保证弹性内囊9的稳定性和气密性。

上盖5与弹性内囊9开口的相接处具有朝向弹性内囊9靠近上盖一端开口，用以防止弹性内囊9脱落的突出部501，弹性内囊9靠近上盖5一端的开口位于上盖突出部501与安装轴套端面板1102之间。由于列车运行过程中，弹性胶囊会产生横向运动(平行于上盖5的方向)，空气弹簧气密性的好坏与其开口端固定性的好坏有直接关系。突出部501与上盖5的配合，可以进一步夹紧弹性内囊9，防止开口从上盖5与安装轴套11之间脱出。从而，安装轴套11进一步起到辅助固定弹性内囊9的作用。

同理，为了解决弹性内囊9靠近支撑座6一端开口的固定问题，进一步设计与支撑座6相接的内扣环12，内扣环12位于弹性外囊8与弹性内囊9围成的密封空间内，其与支撑座6之间通过紧固件连接。所述内扣环12包括朝向弹性内囊9靠近支撑座一端的开口的突出部1201，弹性内囊9靠近支撑座6一端的开口与内扣环突出部1201相接，且位于内扣环12与支撑座6之间，被二者夹紧。与上文所述原理相同，内扣环突出部1201与支撑座6的配合结构可以进一步夹紧弹性内囊9，防止开口端从内扣环12与支撑座6之间脱出。

如此保证弹性外囊8和弹性内囊9围城的封闭空间具有足够的气密性，以保证空气弹簧的正常工作。在实际工况下，该空气弹簧安装于车体与转向架之间，可通过上盖5上的与封闭空间相通的进气孔13来为空气弹簧充气。

但若列车运行时空气弹簧发生严重漏气，是不能及时进行充气的。当弹性外囊8与弹性内囊9围成的封闭空间漏气到一定程度时，空气弹簧的轴向弹性不再足以支撑车体与转向架之间的承载重量，空气弹簧轴向压缩将造成上盖5与支撑座7之间接触，车体与转向架之间有横向位移时，容易造成上盖5与支撑座7摩擦损坏。为了解决这一问题，在支撑座7或内扣环12朝向上盖5一侧的端面设置有抗摩擦部件17。

具体的说，对于没有内扣环12结构的空气弹簧，抗摩擦部件17直接安装在支撑座7上，且其摩擦系数较支撑座7小；对于设置有内扣环12结构的空气弹簧，抗摩擦部件17安装在内扣环12上，且其摩擦系数较内扣环12小。本实施例中，抗摩擦部件17采用摩擦块，安装在内扣环12朝向上盖5的一侧端面上，通过螺钉固定在内扣环12表面。当发生上述空气弹簧漏气的情况时，上盖5与支撑座7，或者，上盖5与内扣环12不会直接接触，而是与摩擦系数相对较小的抗摩擦部件17接触，由于二者之间的摩擦力较小，对车辆产生的横向力较小，避免发生横向力过大导致车辆脱轨的问题。

支撑座7与底座8之间进一步设置有辅助弹性体15，辅助弹性体15与支撑座7和底座8之间均通过紧固件16固定。本实施例中，辅助弹性体15采用锥形辅助弹簧，起辅助减振的功能。

上盖5朝向弹性胶囊体相反的一侧，设置有用以辅助安装的定位销14。车体上相应的位置需配置设置有定位销孔，定位销14插入定位销孔内以保证空气弹簧的安装位置。

空气弹簧安装在转向架中央位置与车体之间，固定件穿过上盖5和底座6上的贯通安装孔10，定位销14插入定位销孔，完成空气弹簧的定位及安装。

部分列车转向架安装空间较小时，采用本发明的空气弹簧后，每个转向架组不再需要配置两个空气弹簧，只需配置一个双囊空气弹簧即可。使用单个空气弹簧，较使用两个空气弹簧相比，可以极大减小占用空间，但可保证较佳的减振性能。