一种弧度多层橡胶薄壁关节及安装组件的制作方法

1.本实用新型涉及轨道车辆零件领域，特别涉及一种弧度多层橡胶薄壁关节及安装组件。


背景技术：

2.轨道车辆抗侧滚扭杆装置系统中，连杆上下关节部分车型采用上关节为橡胶关节，下关节为金属关节；而随着市场的发展，及技术的攻关，国内主机厂在推动橡胶关节替代金属关节。
3.由于金属关节的拥有着承载性能高、偏摆角自由度大的特点，若橡胶关节需要满足金属关节具有的性能，往往橡胶关节的外径被设计得比较大，一般产品直径≥φ130mm，通过增大橡胶层厚度，让橡胶关节满足承载性能基础下，提供足够大的偏摆角度，实现互换的目的。受空间的限制，目前下关节的产品一般为与连杆一体硫化成型，但橡胶硫化成型后，橡胶内部存在内应力，而且该内应力不能消除，始终存在；而且由于橡胶与连杆一体成型，受杆体外形不规则的影响，不能通过常规的缩径方法降低橡胶内应力，所以长期工作会导致橡胶断裂。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种弧度多层橡胶薄壁关节，能够减少外径尺寸，降低橡胶内应力。
5.本实用新型还提出一种安装上述弧度多层橡胶薄壁关节的安装组件。
6.根据本实用新型的第一方面实施例的弧度多层橡胶薄壁关节，包括：硫化件，所述硫化件包括有由内到外依次套接的内套、至少两层橡胶层和外套，相邻的两层所述橡胶层之间还设有隔套，所述内套在径向上向所述外套弯曲，所述隔套向所述外套方向弯曲，所述外套靠近所述橡胶层的一侧向内弯曲，所述内套、所述橡胶层、所述外套和所述隔套为一体硫化成型；连杆，所述连杆与所述外套连接，所述连杆用于连接车体或防侧滚装置。
7.根据本实用新型实施例的弧度多层橡胶薄壁关节，至少具有如下有益效果：使硫化件和连杆分开制造成型，设置隔层、内套和外套弯曲可以使得橡胶层也相应弯曲，使得橡胶层的内应力以及在受冲击时，能够由多层结构进行分担，并且弯曲结构设置能够有效吸收冲击力，并且可以单独进行缩径工艺，消除橡胶的内应力。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述橡胶层的竖直方向设有第一通孔。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述第一通孔的径向截面呈梯形，所述梯形的上底靠近所述内套，所述梯形的下底靠近所述外套。
10.根据本实用新型的第二方面实施例的安装组件，用于上述第一方面实施例所述弧度多层橡胶薄壁关节的安装，包括：压装导套，所述压装导套用于置于所述连杆的上方，并且与所述连杆嵌合连接，所述压装导套上设有第二通孔；压装底座，所述压装底座用于置于所述连杆的下方，并且与所述连杆嵌合连接，所述压装导套和所述压装底座嵌合连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述压装导套上设有第一凹槽，所述第一凹槽用于与所述连杆嵌合连接，所述第一凹槽设于所述第二通孔下方，所述第一凹槽与所述第二通孔连通。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述压装导套上设有导柱，所述压装底座上设有导孔，所述导柱与所述导孔嵌合连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述安装组件还包括有压头，所述压头与所述压装导套嵌合连接。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述压装底座还包括有定位活块，所述定位活块的直径在竖直方向由上到下逐渐增大，所述定位活块与所述压装底座嵌合连接。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1为本实用新型实施例弧度多层橡胶薄壁关节的俯视图；
18.图2为图1中a-a的截面图；
19.图3为本实用新型实施例压装导套的截面图；
20.图4为本实用新型实施例压装底座的截面图；
21.图5为本实用新型实施例压头的截面图；
22.图6为本实用新型实施例弧度多层橡胶薄壁关节的安装示意图；
23.附图标记：
24.硫化件100，内套110，橡胶层120，外套130，隔套140，第一通孔150，连杆200，杆套210，杆件220，压装导套300，第二通孔310，第一凹槽320，导柱330，压装底座400，定位活块410，导孔420，压头500。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系可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。
27.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
28.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
29.参照图1至图5，本实用新型提供了一种弧度多层橡胶薄壁关节，包括硫化件100和连杆200，其中硫化件100包括有由内到外依次套接的内套110、至少两层橡胶层120和外套130，相邻的两层橡胶层120之间还设有隔套140，内套110在径向上向外套130弯曲，隔套140向外套130方向弯曲，外套130靠近橡胶层120的一侧向内弯曲，内套110、橡胶层120、外套130和隔套140为一体硫化成型；连杆200与外套130连接，连杆200用于连接车体或防侧滚装置。
30.采用硫化件100与连杆200分开制造的设置，可以对硫化件100进行单独的缩径，橡胶具有弹性和变形能力大等力学特点，在轨道车辆的防侧滚装置中使用可以传递轴向、径向、扭转、偏转等多向载荷，并且在载荷传递过程中可以起到消减冲击和振动的作用，由于载荷传递的需要，所以橡胶必须具有合适的刚度，并且在交变载荷下使用，橡胶可能因为疲劳而失效，因为在橡胶的制作过程中，需要进行加热硫化，而在加热硫化完成到降温冷却到室温的过程中，橡胶因为经历了温度变化，从而会在橡胶内部产生热拉应力，而且实际使用过程中，因为热拉应力的存在，所以容易在应力集中的地方产生裂痕，长久使用裂痕扩大便会使橡胶件性能下降，无法继续工作，所以在实际制作中需要对橡胶进行缩径以使橡胶内部因为挤压产生预压应力，预压应力与热拉应力相互抵消便能增加橡胶的使用寿命以及刚度。所以采用连杆200和橡胶件分开制作可以对橡胶件进行单独缩径，便能增加橡胶件的使用寿命，使用内套110、多层橡胶层120以及橡胶层120之间的隔套140和外套130硫化一体成型，形成硫化件100，便能单独对硫化件100进行缩径，而采用多层隔套140分隔得橡胶层120能使每个橡胶层120在硫化成型后单个橡胶层120相比整体橡胶层120产生的内应力也就是热拉应力减少，并且在产生较大冲击时，能够逐层吸收。设置内套110、隔套140和外套130弯曲，可以使得橡胶层120也相应弯曲，当弧度多层橡胶薄壁关节被冲击，内套110便会相对于连杆200移动到靠近到连杆200的一侧，此时移动方向的一侧橡胶被压缩，而移动方向相反的一侧橡胶则会被拉伸至趋向伸直，从而橡胶会因为自身的弹性，会产生会到之前弯曲形状的趋势，便会拉动内套110重新会到中心，所以能够起到有效抵消冲击力的作用，并且设置弯曲结构可以在保证径向性能的前提下，提供偏扭转力矩小但角度大的偏扭转性能，并且也能提供一定的轴向性能。同时，因为外套130的向内弯曲结构，所以外套130的厚度会较厚才能保证安装的性能，所以硫化件100需要单独进行缩径工艺再进行安装，并且由于缩径的工艺使得橡胶层120内具有力，使得安装时橡胶层120能够提供径向力使得硫化件100与连杆200稳固连接，
31.连杆200具有两部分，分别是杆套210和杆件220，其中杆套210为圆形中空结构，杆套210与硫化件100连接，用于安装硫化件100，杆件220为柱形结构，杆件220与杆套210固定连接，杆套210高度高于杆件220的高度。
32.本实用新型的一些实施例中，橡胶层120的竖直方向设有第一通孔150。
33.本实用新型的一些实施例中，第一通孔150的径向截面呈梯形，梯形的上底靠近内套110，梯形的下底靠近外套130。
34.设置第一通孔150能够使得外套130缩径时，能够对隔套140也产生一定量的形变，
从而使各层橡胶层120也能够随着产生形变，从而能够降低每层橡胶内应力也就是热拉应力。并且设置第一通孔150的截面为梯形可以提供给外层的橡胶层120和隔套140更多的形变空间，因为外层的橡胶层120和隔套140的直径比内层的橡胶层120大，材料的用量也大于内层，所以在发生形变时，需要保证一定的空间，将第一通孔150设置梯形便能保证外层的橡胶层120和隔套140的形变空间。
35.本实用新型还提供了一种用于安装弧度多层橡胶薄壁关节的安装组件，包括压装导套300和压装底座400，其中压装导套300用于置于连杆200的上方，并且与连杆200嵌合连接，压装导套300上设有第二通孔310；压装底座400用于置于连杆200的下方，并且与连杆200嵌合连接，压装导套300和压装底座400嵌合连接。
36.采用压装导套300和压装底座400上下分别与连杆200嵌合连接，也就是与连杆200的杆套210部分嵌合连接，并且压装导套300和压装底座400之间嵌合连接，便能在安装时固定连杆200，从而在安装时，提高安装的固定效果。
37.本实用新型的一些实施例中，压装导套300上设有第一凹槽320，第一凹槽320用于与连杆200嵌合连接，第一凹槽320设于第二通孔310下方，第一凹槽320与第二通孔310连通。
38.设置第一凹槽320与连杆200的杆套210部分嵌合连接，并且第一凹槽320与第二通孔310连通能够保证安装时硫化件100能够顺利经过第二通孔310进入到杆套210中。
39.本实用新型的一些实施例中，压装导套300上设有导柱330，压装底座400上设有导孔420，导柱330与导孔420嵌合连接。
40.压装导套300上设有导柱330，压装底座400上设有导孔420，导柱330和导孔420嵌合连接，并且导柱330的底端也为带坡度的锥形设置，方便在将压装导套300安装进压装底座400中起到引导作用。
41.本实用新型的一些实施例中，安装组件还包括有压头500，压头500与压装导套300嵌合连接。
42.使用压头500接触硫化件100，从而在安装过程中，使用压头500将硫化件100压入连杆200中，在安装完成后，压头500与压装导套300嵌合连接，便代表安装完成。
43.本实用新型的一些实施例中，压装底座400还包括有定位活块410，定位活块410的直径在竖直方向由上到下逐渐增大，定位活块410与压装底座400嵌合连接。
44.采用带坡度的定位活块410，便能使定位活块410与连杆200的内孔也就是硫化件100安装的部位连接，通过坡度的设置，便能达到固定连杆200的作用，从而能够达到更加稳固的固定作用。
45.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。