一种轴向橡胶垫及交叉支撑转向架的制作方法

本实用新型涉及弹性部件技术领域，具体涉及一种轴向橡胶垫及交叉支撑转向架。

背景技术：

轴向橡胶垫是交叉支撑转向架的核心部件，轴向橡胶垫的应用实现了交叉杆与侧架支撑座之间的弹性连接，保证了转向架抗菱刚度及长期运用稳定性。为进一步降低检修、运用成本，并解决货车橡胶产品寿命周期与现有厂修周期不匹配问题，需保证轴向橡胶垫的使用寿命。

轴向橡胶垫包括铁件和胶层，为保证轴向橡胶垫的刚度，现有技术中，通过增加夹层的硬度来提高其刚度，但是此种设置下，胶层的硬度较大、回弹性较小，在工作过程中容易产生永久变形，导致无法使用，影响其使用寿命。

因此，如何提高该轴向橡胶垫的使用寿命，以进一步降低检修、运用成本，是本领域技术人员所需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种轴向橡胶垫及交叉支撑转向架，能够有效提高轴向橡胶垫的使用寿命，以进一步降低检修、运用成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种轴向橡胶垫，其包括铁件、顶板、胶层和加强件；所述铁件呈筒状结构；所述胶层包括柱状部，所述柱状部套设于所述铁件外并与所述铁件之间留有间隙，且所述柱状部的下部沿其径向向外延伸形成凸台部，所述凸台部的下部内壁与所述铁件的外壁固定；所述加强件沿周向内嵌于所述凸台部内；所述顶板包括轴向部和延伸部，所述轴向部与所述柱状部的外壁固定，所述延伸部与所述凸台部的顶部端面固定。

胶层的凸台部内设有加强件，该加强件的设置能够增大胶层的受力承载面，增加胶层的轴向刚度，因此，在保证该轴向橡胶垫的轴向刚度的同时，胶层本身的硬度要求降低，如此一来，能够保证胶层具有较大的回弹性，使得在工作过程中，胶层不易发生永久变形，提高胶层的使用寿命，进而提高该轴向橡胶垫的使用寿命，降低该轴向橡胶垫失效的风险。

优选地，还包括底板，所述底板固设于所述胶层远离所述顶板的一侧端面。

优选地，所述底板与所述铁件为一体式结构，或者所述底板与所述铁件为相互固定的分体式结构。

优选地，所述胶层硫化固定于所述铁件、所述顶板和所述底板之间。

优选地，所述加强件包括加强板和/或螺旋弹簧。

优选地，所述加强件包括加强板时，所述加强板沿周向设有轴向通孔。

优选地，所述凸台部沿其轴向还设有通孔，各所述通孔沿所述凸台部的周向设置；和/或，所述凸台部的外缘沿其轴向开设有通槽，各所述通槽沿所述凸台部的周向设置。

优选地，所述加强件为一体式结构，或者所述加强件包括至少两个沿周向间隔设置的加强结构。

优选地，所述凸台部的外缘沿周向向内设有内壁呈弧形面的凹槽。

本实用新型还提供了一种交叉支撑转向架，其包括如上所述的轴向橡胶垫。

具有如上所述的轴向橡胶垫的交叉支撑转向架，其技术效果与上述轴向橡胶垫的技术效果类似，为节约篇幅，在此不再赘述。

附图说明

图1-图2是本实用新型实施例所提供的轴向橡胶垫的结构示意图；

图3-图5是铁件和底板的结构示意图；

图6是胶层设有通孔时的轴向橡胶垫的结构示意图；

图7是胶层设有槽结构时的轴向橡胶垫的结构示意图；

图8是轴向橡胶垫的局部结构示意图；

图9-图15是加强件的结构示意图；

图16是轴向橡胶垫在使用状态下时安装结构的爆炸图。

附图1-16中，附图标记说明如下：

100-轴向橡胶垫；200-支撑座；300-轴端螺栓；

1-铁件；

2-顶板，21-轴向部，22-延伸部；

3-胶层，31-柱状部，32-凸台部，33-通孔，34-槽结构，35-凹槽；

4-加强件，41-轴向通孔，42-加强结构；

5-底板；

6-间隙。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型实施例提供了一种轴向橡胶垫100及交叉支撑转向架，其中，交叉支撑转向架包括上述轴向橡胶垫100。具体的，如图1和图2所示，该轴向橡胶垫100包括铁件1、胶层3和加强件4，其中，铁件1呈筒状结构，安装时，螺栓穿过该筒状结构安装，胶层3包括柱状部31，该柱状部31也设有轴向通孔41并套设于铁件1外，柱状部31套设于铁件1外时，二者之间还留有一定的间隙6，柱状部31的下端沿其径向向外延伸并形成凸台部32，该凸台部32呈环状结构，且其下部内壁与铁件1的外壁固定，加强件4沿周向内嵌于凸台部32内，顶板2与胶层3固定，相应的，该顶板2包括轴向部21和延伸部22，其中，轴向部21与柱状部31的外壁固定，延伸部22与凸台部32的顶部端面固定。

胶层3的凸台部32内设有加强件4，该加强件4的设置能够增大胶层3的受力承载面，增加胶层3的轴向刚度，因此，在保证该轴向橡胶垫100的轴向刚度的同时，胶层3本身的硬度要求降低，如此一来，能够保证胶层3具有较大的回弹性，使得在工作过程中，胶层3不易发生永久变形，提高胶层3的使用寿命，进而提高该轴向橡胶垫100的使用寿命，降低该轴向橡胶垫100失效的风险。

顶板2的设置能够对胶层3提供支撑，并使得胶层3在工作过程中减小其与其它金属之间的摩擦，减少磨损，保证使用寿命。具体的，该顶板2包括轴向部21和延伸部22，其中，轴向部21与柱状部31的外壁固定，延伸部22与凸台部32的顶部端面固定。

具体在使用时，如图16所示，轴向橡胶垫100两个一组成对安装于侧架支撑座200的两侧，在轴端螺栓300的紧固作用下，两个轴向橡胶垫100的铁件1轴向前端相互接触，胶层3的凸台部32受挤压发生变形，使得该轴向橡胶垫100达到工作状态。胶层3作为弹性件能够提供弹性力，该轴向橡胶垫100能够增加转向架的刚度并保证运行稳定性，铁件1能够对胶层3提供支撑和补强的作用，胶层3由于其具有较大的弹性，能够提高该轴向橡胶垫100的耐磨性并起到抗震、抗冲击的作用。

在上述实施例中，该轴向橡胶垫100还包括底板5，该底板5固设于胶层3远离顶板2的一侧端面，底板5和顶板2能够分别从两侧对胶层3提供支撑，以减少胶层3端面的摩擦磨损，保证胶层3的使用寿命。

进一步的，本实施例中，底板5和铁件1是一体式结构(如图3所示)，或者，底板5和铁件1为相互固定的分体式结构，具体的，二者之间可通过螺纹连接(如图4所示)或焊接等方式固定(如图5所示)均可，也就是说，在工作过程中，底板5和铁件1之间不存在相对移动，如此能够更好的控制铁件1和底板5组合的轴向高度尺寸，有利于对装配后的橡胶垫工作区的压缩量进行控制，同时避免底板5和铁件1脱离，保证该轴向橡胶垫100的整体可靠性和尺寸稳定性。

在上述实施例中，胶层3通过硫化固定于铁件1、顶板2和底板5之间，并且，胶层3与加强件4之间也是通过硫化固定，或者，本实施例中，还可以将该胶层3单独制作成型，并将胶层3与铁件1通过过盈配合等实现固定，而硫化固定可保证稳定性并且简化制作工艺。

在上述实施例中，该加强件4包括加强板和/或螺旋弹簧，并且，如图15所示，当加强件4包括加强板时，该加强板沿其周向设有轴向通孔41，具体的，对于该轴向通孔41的形状、数量等均不作限制，为使得该加强件4的轴向刚度更均匀，轴向通孔41的数量为至少两个，并沿加强件4的周向均匀间隔设置。该轴向通孔41的设置能够增加胶层3在硫化过程中的流动性，以保证硫化效果。另外，本实施例中，对于加强件4的大小和厚度等均不作要求，具体可根据实际需要进行设置。

在上述实施例中，凸台部32沿其轴向还设有通孔33(如图6所示)，该通孔33沿凸台部32的周向设置，和/或，凸台部32的外缘沿其轴向开设有通槽34(如图7所示)，该通槽34沿凸台部32的周向设置。具体的，当凸台部32设有通孔33时，通孔33的数量不超过四个，以保证该胶层3具有足够弹性力的同时，保证胶层3的轴向刚度，通孔33在径向和周向位置均均匀分布，以保证均匀性和稳定性，并且通孔33的形状可以是圆形、方形等多边形均可；当凸台部32的外缘设有通槽34时，该胶层3采用分段式硫化的方式制备，并且胶层3的段数优选为不超过四段，以在保证具有足够的弹性力的同时，保证胶层3的轴向刚度。为保证该凸台部32的轴向刚度均匀，各通孔33沿周向均匀间隔设置，各通槽34沿周向均匀间隔设置。

也就是说，通过加强件4保证胶层3的轴向刚度，同时也可通过设置通槽34和通孔33对轴向刚度进行调节，使得胶层3能够同时满足轴向刚度和弹性需求。

在上述实施例中，加强件4可以是一体式结构也可以是包括至少两个沿周向间隔设置的加强结构42，为保证该加强件4的轴向刚度均匀，各加强结构42沿周向均匀间隔设置。具体的，本实施例中，该加强件4可以是加强板也可以是螺旋弹簧，当加强件4是加强板时，该加强件4可以是圆环(如图9所示)、波簧(如图10所示)或者螺旋结构(如图11所示)均可，也可以是沿周向均匀间隔设置的加强结构42(如图12所示)，当加强件4是螺旋弹簧时，该加强件4可以是一整个垂向设置的螺旋弹簧(如图13所示)，也可以是沿周向均匀间隔设置的至少两个尺寸较小的螺旋弹簧。具体的，当加强件4为分段式结构时，该加强件4可以是两段、三段、四段结构均可，优选不超过五段，以简化制作工艺，并且，本实施例中，各分段式结构沿周向均匀间隔设置，以保证整体周向刚度的均匀性。

在上述实施例中，凸台部32的外缘沿周向向内设有凹槽35，该凹槽35的槽底呈内凹的弧形面，在长时间的运用过程中，胶层3的凸台部32圆周方向受挤压有向外凸出的趋势，凹槽35的设置可以有效减小圆周方向胶层3受挤压向外凸出的趋势，减少龟裂和裂纹故障，大大延长该轴向橡胶垫100的使用寿命。

具体的，本实施例中，对于凹槽35的形状以及深度均不作具体要求，如在顶板2和加强件4之间以及加强件4和底板5之间的胶层3外圆面，可以在凹槽35的端部设置水平直段和/或垂向直段，其中水平直段是指凹槽35的开口端设有一段与加强件4的端面平行设置的开口段，垂向直段是指凹槽35的开口端与顶板2、加强件4或底板5之间沿竖直方向留有一定的距离，或者，凹槽35可以设置为仅设有弧形槽而未设水平直段或垂向直段的结构均可，在此不做具体限制。本实施例中，优选将凹槽35的深度设置为不超过顶板2的延伸部22的内外圆半径差(延伸部22呈环形结构)的1/5，在保证能够减少龟裂和裂纹故障的同时，可保证该胶层3的回弹性。

另外，本实施例中，如图8所示，对于柱状部31的内径φ以及间隙6的高度l(具体指胶层3从柱状部31的顶端至凸台部32与铁件1固定的顶端之间的距离)均不作限制，如将柱状部31的内径φ设置为46mm～50mm，间隙6的高度l设置为17mm～23mm，与现有技术中的相比均略微增大，有利于该轴向橡胶垫100更好的发挥其弹性作用，同时保证轴向橡胶垫100的轴向刚度和防止局部应力过大。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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