[发明专利]变刚度转臂节点及具有该转臂节点的一系定位装置

说明书

一种变刚度转臂节点，包括外套、主簧、辅助簧、芯轴，芯轴表面缠绕油液管道，主簧由橡胶和金属件两部分硫化成一体，主簧的金属件部分与芯轴压装在一起，主簧的两端压装有辅助簧，辅助簧也是与主簧相对应的由橡胶和金属件两部分硫化成一体，主簧和辅助簧外围压装有外套，外套和主簧之间围成油腔，油腔的上下口分别与油液管道的两端口相通。本发明在芯轴和主簧之间设置油液管道，在主簧和外套之间设有油腔，油腔与油液管道相通，车辆在运行过程中，在弹簧受力变形时，压缩腔室，油液在管道中流动，产生阻尼力，达到变刚度的目的，含有该转臂节点的一系定位装置，能够适应直线线路和曲线线路的不同要求，提高车辆动力学性能。

技术领域

本发明涉及轨道车辆一系定位装置的转臂节点，尤其是涉及一种变刚度转臂节点及一系定位装置。

背景技术

现有轨道车辆转向架一系定位采用转臂式定位结构，转臂节点均为定刚度，即刚度值不能改变。但实际车辆运行时，高稳定性需要高的纵向刚度，良好的曲线通过性能需要低纵向刚度，为解决这一矛盾冲突，研制开发一种新型转臂节点，实现转臂节点刚度值可变，以适应直线线路和曲线线路的不同要求，提高车辆动力学性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种刚度值可变的转臂节点，以提高轨道车辆高稳定性和曲线通过性能，适应直线线路和曲线线路的不同要求。

为实现上述目的，本发明提供一种变刚度转臂节点，其特征在于：包括外套、主簧、辅助簧、芯轴，芯轴表面缠绕油液管道，主簧由橡胶和金属件两部分硫化成一体，主簧的金属件部分与芯轴压装在一起，主簧的两端压装有辅助簧，辅助簧也是与主簧相对应的由橡胶和金属件两部分硫化成一体，主簧和辅助簧外围压装有外套，以芯轴为对称轴，在外套和主簧之间设两个油腔，两个油腔分别与对应的油液管道的两端口相通。

所述的主簧金属件内圆周开有半圆螺旋槽，芯轴外圆周与主簧金属件内圆周上半圆螺旋槽相对应也开有半圆螺旋槽，油液管道置于两个半圆螺旋槽接合构成的螺旋腔内。

所述油腔左侧横截面由上到下为大-小-大-小顺序变化，右侧油腔横截面从上到下为小-大-小-大顺序变化以适应不同线路要求的阻尼力的大小。

一种一系定位装置，包括转臂节点，其特征在于：转臂节点为上述任意一项所述的转臂节点。

本发明在芯轴和主簧之间设置油液管道，在主簧和外套之间设有油腔，油腔与油液管道相通，车辆在运行过程中，在弹簧受力变形时，压缩腔室，油液在管道中流动，产生阻尼力，达到变刚度的目的，含有该转臂节点的一系定位装置能够更好的适应直线线路和曲线线路的不同要求，提高车辆动力学性能。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的纵向剖视图；

图3是应用本发明的一系定位装置示意图。

具体实施方式

参照图1-图2，本发明具体实施方式包括外套1、主簧、辅助簧、芯轴6，主簧由橡胶2和金属件7两部分硫化成一体，主簧金属件内圆周开有半圆螺旋槽，主簧的两端压装有辅助簧，辅助簧也是与主簧相对应的由橡胶3和金属件8两部分硫化成一体，芯轴外圆周与主簧金属件内圆周上半圆螺旋槽相对应也开有半圆螺旋槽，主簧的金属件部分与芯轴压装在一起，两个半圆螺旋槽接合构成螺旋腔，油液管道4置于螺旋腔内，主簧和辅助簧外围压装有外套，以芯轴为对称轴，在外套和主簧之间设两个油腔5，两个油腔分别与对应的油液管道的两端口相通。油腔在不同位置大小形状各有不同，左侧油腔横截面由上到下为大-小-大-小顺序变化，右侧油腔横截面从上到下为小-大-小-大顺序变化，以适应不同线路要求的阻尼力的大小。

参照图3，本发明转臂节点9安装在轨道车辆转向架一系定位结构上，与转臂10、一系钢弹簧11、一系减振器12共同构成一系定位，使一系定位适应直线线路和曲线线路的不同要求，提高车辆动力学性能。

工作原理：当车辆在直线线路上运行处于高频时，变刚度转臂节点承受较大的纵向力，位于纵向的油腔在纵向力的作用下产生压缩变形，从而压迫油腔内的液体，使油腔内的液体从一个腔室沿着油液管道流向另一个腔室，液体在管道中流动，便产生阻尼力，继而产生动刚度，该动刚度是液体阻尼产生刚度与主簧橡胶部分的橡胶刚度的叠加；当车辆在曲线线路上运行处于低频时，变刚度转臂节点承受较小的纵向力，油腔受到的压缩变形很小，油液流动速度十分缓慢，油液阻尼产生的动刚度与主簧橡胶部分刚度相比很小，整个变刚度转臂节点的刚度近似等于主簧橡胶部分的刚度，即静刚度。针对不同的线路条件，变刚度转臂节点可以提供适应对应线路的纵向刚度值，以满足轨道车辆高速运行稳定性和曲线通过性能的动力学需求。