空气弹簧

技术领域

本发明属于缓冲减振装置领域，尤其涉及一种空气弹簧。

背景技术

空气弹簧安装于车体与转向架之间，作为车体和转向架之间的减振装置，起着传递垂向载荷、横向载荷及扭矩、吸收垂向和水平振动、提供水平恢复力的作用，对铁道车辆的平稳性和舒适度具有较大的影响。传统空气弹簧的结构主要包括上盖板、气囊及辅助橡胶弹簧组成，其上盖板与车体连接，底座与转向架连接，空气弹簧工作时内部充入一定压力的气体，从而将车体从转向架抬起，空气弹簧则承担车体与转向架之间的减振作用。

例如专利CN210284226U一种空气弹簧及车辆，其为典型的空气弹簧结构，其结构如图1中所示，该空气弹簧由上盖板1、气囊2、扣环3、摩擦块4、限制座5、辅助橡胶弹簧6、支承座7、紧固螺栓8、止挡销9、底板10组成。其气囊为柔性装置，上盖板与辅助橡胶弹簧间能够在垂直及水平方向相对移动，尤其在垂直方向，将上盖板固定在车体上，底座固定在转向架上，车体不断抬高时，气囊被拉伸，直到其下子口与辅助橡胶弹簧脱出或者气囊被拉伸破坏，因此该空气弹簧不具备垂向拉伸限位功能。因此，将该空气弹簧安装在轨道车辆上后，如果现场需要起吊转向架(如车辆发生故障时)，需要先抬起车体，拆卸空气弹簧，然后再单独起吊转向架，如需将车辆恢复至使用状态，则需要重新安装空气弹簧。

因此，本发明考虑将传统的空气弹簧结构进行改进，设计一种具有垂向提吊转向架功能的空气弹簧。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，对传统的空气弹簧结构进行改进，提供了一种具有垂向提吊转向架功能的空气弹簧，在空气弹簧的内部实现垂直方向的限位功能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种空气弹簧，包括上盖板与底座、以及置于所述上盖板与底座之间的气囊与辅助橡胶弹簧；所述空气弹簧中心轴线处设置有上下贯通式贯通通道，所述贯通通道内设置有用于限位的吊柱；

所述上盖板的中心处设置有固定盖部件，所述固定盖部件包括位于所述上盖板中心处的上固定端，及位于所述贯通通道的内筒端；

所述吊柱的上端部安装于所述固定盖部件的内筒端内部，与所述固定盖部件连接；所述吊柱的下端部延伸至所述辅助橡胶弹簧与底座的连接端。

优选的，所述固定盖部件的内筒端与所述吊柱接触的侧壁开设有滑槽，所述吊柱沿滑槽上下滑动。

优选的，所述固定盖部件的内筒端内部还设置有缓冲部件，位于所述吊柱上端部与所述固定盖部件的上固定端之间。

优选的，所述缓冲部件采用弹簧结构。

优选的，所述吊柱的下端部还安装有止挡部件，所述止挡部件靠近所述辅助橡胶弹簧与底座的连接端，与所述底座配合设置。

优选的，所述止挡部件与所述底座靠近所述止挡部件的内侧面之间采用锥形面配合设置。

优选的，所述吊柱与所述固定盖部件采用刚性配合，通过焊接、螺纹连接或者一体成型装配为一体。

优选的，所述气囊采用大曲囊、小曲囊、腰带式气囊或者双曲及多曲的结构形式。

优选的，所述辅助橡胶弹簧采用叠层、锥形、沙漏、平板或者任意两种橡胶弹簧复合的结构形式。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明提供的空气弹簧结构，并不限制气囊和辅助橡胶弹簧的具体结构，只需要在空气弹簧内部设置限位机构，即将空气弹簧中心轴线处设置有上下贯通式贯通通道，并在上盖板的中心处设置有固定盖部件，在贯通通道内设置有用于限位的吊柱，固定盖部件与吊柱连接，使空气弹簧具备垂向拉伸限位功能，实现了垂直方向的限位功能，安装于车辆时，上盖板与车体固定，底座与转向架固定，抬升车体时通过空气弹簧的限位装置可以直接吊起转向架，不需要拆装空气弹簧，从而节省了拆装空气弹簧的作业时间，提高工作效率。同时，固定盖部件与吊柱连接方式采用缓冲部件与滑槽结构配合，保证了空气弹簧在正常工作时吊柱不会随车体振动而上下窜动，同时不会对空气弹簧的垂向压缩变位能力产生影响。同时，本发明在吊柱下端部还安装有止挡部件，将止挡部件与底座之间采用锥形面配合设置，使空气弹簧提吊转向架时能够实现空气弹簧中轴线的自动对正，保证了各部件的受力状态均匀；同时止挡部件与缓冲部件配合，使空气弹簧垂向压缩时止挡部件接触底座底面后通过缓冲部件的压缩使得空气弹簧能够继续在垂向压缩，不会对空气弹簧的垂向压缩变位能力产生影响。实际设置中，吊柱与固定盖部件并非仅局限于采用缓冲部件与滑槽结构配合的方式，止挡部件与底座之间也并非仅局限于采用锥形面配合设置的方式。本发明的空气弹簧结构简单，具有普适性。

附图说明

图1为现有技术的空气弹簧结构；

其中：上盖板1、气囊2、扣环3、摩擦块4、限制座5、辅助橡胶弹簧6、支承座7、紧固螺栓8、止挡销9、底板10；

图2为本发明实施例提供的空气弹簧结构示意图；

图3为空气弹簧立体结构示意图；

其中：上盖板1、固定盖部件11、上固定端111、内筒端112、滑槽113、底座2、气囊3、辅助橡胶弹簧4、贯通通道5、吊柱6、吊柱上端部61、吊柱下端部62、缓冲部件7、止挡部件8、限位固定座9、摩擦块91。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

参考图2、图3所示，本发明实施例提供了一种空气弹簧，从图中可以看出空气弹簧的内部结构，其包括上盖板1与底座2、以及置于上盖板1与底座2之间的气囊3与辅助橡胶弹簧4，上盖板1与气囊3、气囊3与辅助橡胶弹簧4、辅助橡胶弹簧4与底座2之间密封连接，形成封闭空腔。本实施例中在空气弹簧中心轴线处设置有上下贯通式贯通通道5，贯通通道5内设置有用于限位的吊柱6；并在上盖板1的中心处设置有固定盖部件11，固定盖部件11包括位于上盖板1中心处的上固定端111，及位于贯通通道5的内筒端112，上固定端111与内筒端112为一体式结构；将吊柱上端部61安装于固定盖部件的内筒端112内部，与固定盖部件11连接，吊柱下端部62延伸至辅助橡胶弹簧4与底座2的连接端。

本实施例在现有空气弹簧的基础上改进，即将空气弹簧中心轴线处设置有上下贯通式贯通通道5，并在上盖板1的中心处设置有固定盖部件11，在贯通通道5内设置有用于限位的吊柱6，使固定盖部件11与吊柱6连接，作为限位机构，使空气弹簧具备垂向拉伸限位功能，实现了垂直方向的限位功能。安装于车辆时，将上盖板1与车体固定，底座2与转向架固定，抬升车体时上盖板受气囊的支撑作用对车体进行支撑，通过空气弹簧的限位机构可以直接吊起转向架，不需要拆装空气弹簧。

进一步参考图2、图3所示，本实施例中固定盖部件11和吊柱6之间采用缓冲部件与滑槽结构配合，具体为:在固定盖部件的内筒端112与吊柱6接触的侧壁上开设有滑槽113，吊柱上端部61可卡扣在滑槽113中，吊柱6沿滑槽113上下滑动；并在固定盖部件的内筒端112内部还安装有缓冲部件7，缓冲部件7设置在吊柱上端部61与固定盖部件的上固定端111之间。本实施例中缓冲部件7可以设置为弹簧结构，通过设置滑槽与弹簧结构，吊柱6可以沿滑槽113上下滑动，同时弹簧进行缓冲，保证了空气弹簧在正常工作时吊柱6不会随车体振动而上下窜动。需要注意的是，实际设置中，吊柱6与固定盖部件11也可以直接采用刚性配合，通过焊接、螺纹连接或者一体成型装配为一体，也能实现限位功能。

进一步参考图2、图3所示，本实施例中进一步在吊柱下端部62安装有止挡部件8，止挡部件8靠近辅助橡胶弹簧4与底座2的连接端，与底座2配合设置。本实施例中通过在吊柱下端部62安装有止挡部件8，具体将止挡部件8与底座2之间采用锥形面配合设置，即将止挡部件8与底座2靠近止挡部件8的内侧面之间采用锥形面配合设置，使空气弹簧提吊转向架时能够实现空气弹簧中轴线的自动对正，保证了各部件的受力状态均匀；同时止挡部件8与缓冲部件7配合，使空气弹簧垂向压缩时止挡部件8接触底座底面后通过缓冲部件7的压缩使得空气弹簧能够继续在垂向压缩，不会对空气弹簧的垂向压缩变位能力产生影响。需要注意的是，实际设置中，止挡部件8与底座2之间并不仅限于采用锥形面配合设置。

实际设计中，空气弹簧的气囊和辅助橡胶弹簧有多种结构形式，例如气囊可以采用大曲囊、小曲囊、腰带式气囊或者双曲及多曲等结构形式，辅助橡胶弹簧采用叠层、锥形、沙漏、平板或者任意两种橡胶弹簧复合等结构形式。本实施例的空气弹簧选用大曲囊式气囊和叠层式辅助橡胶弹簧的结构形式，如图2中所示，从图中可以看出，气囊3与辅助橡胶弹簧4之间还设置有限位固定座9，限位固定座9通过螺栓固定在辅助橡胶弹簧4上，辅助橡胶弹簧4与橡胶气囊3连通，同时在限位固定座9上端面还固定设有摩擦块91，以缓解上盖板1与限位固定座9的摩擦，减缓两者之间的冲击。

综上，本发明设置的空气弹簧结构，并不限制气囊和辅助橡胶弹簧的具体结构，只需要在空气弹簧内部设置限位机构，即将空气弹簧中心轴线处设置有上下贯通式贯通通道5，并在上盖板1的中心处设置有固定盖部件11，在贯通通道5内设置有用于限位的吊柱6，固定盖部件11与吊柱6连接，使空气弹簧具备垂向拉伸限位功能，实现了垂直方向的限位功能，安装于车辆时，上盖板与车体固定，底座与转向架固定，抬升车体时通过空气弹簧的限位机构可以直接吊起转向架，不需要拆装空气弹簧，从而节省了拆装空气弹簧的作业时间，提高工作效率。同时，固定盖部件11与吊柱6连接方式可以采用缓冲部件与滑槽结构配合，即：在固定盖部件的内筒端112与吊柱6接触的侧壁上开设有滑槽113，在固定盖部件的上固定端111与吊柱上端部61之间设置缓冲部件7的组合形式，保证了空气弹簧在正常工作时吊柱不会随车体振动而上下窜动，同时不会对空气弹簧的垂向压缩变位能力产生影响。同时，本发明在吊柱下端部62安装有止挡部件8，将止挡部件8与底座2之间采用锥形面配合设置，使空气弹簧提吊转向架时能够实现空气弹簧中轴线的自动对正，保证了各部件的受力状态均匀；同时止挡部件8与缓冲部件7配合，使空气弹簧垂向压缩时止挡部件8接触底座底面后通过缓冲部件7的压缩使得空气弹簧能够继续在垂向压缩，不会对空气弹簧的垂向压缩变位能力产生影响。实际设置中，吊柱6与固定盖部件11也可以直接采用刚性配合，通过焊接、螺纹连接或者一体成型装配为一体，也能实现限位功能，并非仅局限于采用缓冲部件与滑槽结构配合的方式，同时，止挡部件8与底座2之间也并非仅局限于采用锥形面配合设置的方式。本发明的空气弹簧结构简单，具有普适性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。