[发明专利]方形高承载空气弹簧

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械部件装置，具体涉及一种舰船用的方形高承载空气弹簧。

背景技术

振动与噪声在自然界、生活中无处不在，给人们带来了不少难题。为了提高设备的安全性，人类生活的舒适性，众多减振降噪元件被应用。常用的减振元件有橡胶隔振器、金属隔振器、气动减振器。空气弹簧是一种重要的减振降噪产品，由于其固有频率低、刚度非线性等诸多优点，在汽车、铁道车辆、舰船、航空及各类机械设备中等得到广泛应用。

目前国内外空气弹簧大致可分为囊式和膜式两类，且气囊多为圆形。对于某些运用场合，比如舰船，由于减振降噪元件的安装空气尺寸受到严格限制，现有圆形空气弹簧则不能最大利用空间，提高减振降噪效果。同时，由于空间的限制，须提高空气弹簧内部压力以提高其承载能力，而现有空气弹簧常见工作压力通常小于0.7MPa，应用在高内压下，其可靠度必然受到质疑。

经初步检索，发现申请号为200710051635.4的中国发明专利公开了一种高压大载荷空气弹簧，涉及一种以压力高于1MPA的压缩空气作为弹性体的隔振器。该空气弹簧由橡胶囊体、盖板、碟形法兰、密封圈、囊内填充物组成。碟形法兰可调整固有频率和提高空气弹簧大变形情况时的承载。囊体的芳纶骨架层在中间法兰上绕一圈后由外法兰和压紧法兰压紧硫化成三法兰一体化式结构，芳纶骨架层内外有硫化胶层。橡胶囊体与盖板之间由囊体上的密封带、O形密封圈及聚四氟乙烯密封圈密封。盖板上装有的填充物在橡胶囊体内起六向自限位和调整固有频率的作用。

上述技术方案的缺点在于：1、采用碟形法兰作为密封连接件，当空气弹簧开始工作时，囊体的径向张力全部由硫化后的蝶形法兰承担，其压力承受能力有限，随着使用时间变长和腐蚀，必然存在隐患；2、囊体肚面上没有箍环，使得囊体的承压能力大大下降；3、内部限位装置占体积太大，且限位装置之间没有缓冲保护的装置，导致其承压能力减弱，使用寿命减少，且噪声大。

因此有必要对现有技术进行改进。

发明内容

针对现有的空气弹簧形状尺寸不合理、密封连接方式和结构不科学导致承压能力有限、寿命短、噪声大等问题，本发明设计了一种空间利用更为合理，空气弹簧内部压力承载能力更好，使用寿命长、噪声小的高承载方形空气弹簧。

本发明采用的技术方案是：

一种方形高承载空气弹簧，包括囊体和囊体密封件，其特征在于，所述囊体截面形状为方形。

进一步地，所述囊体的骨架层为芳纶帘线骨架层。

一种方形高承载空气弹簧，其特征在于，包括囊体、上扣环、下扣环、上盖板、下盖板、上限位部件、下限位部件及若干连接件，所述囊体由囊体橡胶、骨架层、上子口钢圈、下子口钢圈硫化在一起形成，所述上盖板和下盖板上均设有与所述囊体的上、下子口钢圈形状相配合的凹槽，所述囊体通过所述凹槽装配在所述上、下盖板上，所述上扣环将所述囊体的上子口钢圈紧压在所述上盖板上，所述下扣环将所述囊体的下子口钢圈紧压在所述下盖板上，所述上、下扣环与所述上、下盖板之间通过连接件连接紧固，所述上、下限位部件位于所述囊体内部，所述上限位部件通过连接件连接在上盖板上，所述下限位部件通过连接件连接在所述下盖板上，上盖板上开有气孔和安装孔。

进一步地，所述囊体肚面设有肚面钢圈，所述肚面钢圈通过硫化附着在所述囊体的中间位置，或是钳箍在所述囊体的中间位置。

进一步地，为进一步提高气囊承压能力，气囊帘线层层数做成4-10层可选，不同帘线层之间存在夹角。

进一步地，所述上、下限位部件均为中空柱形结构，壁面钻孔，其端部分别埋入所述上、下盖板内部，端部附近分别设有肩板，所述肩板向外抵住所述囊体，使整个结构更为紧固。

进一步地，所述上、下限位部件的接触面上硫化有一层橡胶。

进一步地，所述扣环和所述盖板之间的配合方式为凹凸配合，具体为所述扣环与盖板接触的表面上设有凸起部位，所述盖板的表面上相应位置设有凹槽，所述突起部位和所述凹槽相互配合形成扣环与盖板之间的凹凸配合。

进一步地，所述上、下扣环为相互扣搭的两半式结构，采用厚度较厚的材料制成，一方面其裙边限制气囊变形，调整性性能，另一方面，由于扣环较厚，其抗弯矩能力强，空气弹簧工作时，扣环变形小，系统密封性可靠。