[发明专利]一种组合式缓冲器

说明书

一种组合式缓冲器，包括安装在壳体内的一组吸能体、一组楔形机构和一组联接件；吸能体包括一组高分子弹性元件和一组金属隔片；楔形机构包括空心压块、楔块、空心座和壳体的上腔室；联接件包括心轴、螺母和螺纹联接防松件；吸能体和楔形机构通过联接件与壳体固定连接。有益效果是：比现有弹性体缓冲器具有更高的能量吸收率；动力学性能好于现有弹性体缓冲器；使用和维护操作简单，可靠性高。

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，尤其涉及减振和缓和冲击的机械设备，特别涉及机车车辆用车钩缓冲器。

背景技术

目前国内外应用的货运机车和车辆车钩缓冲器中，汽液、胶泥缓冲器缓冲性能较好、但可靠性一般；橡胶缓冲器容量较低；全钢摩擦式缓冲器可靠性高，但缓冲性能不平稳，离散性大；摩擦胶泥和摩擦液压式缓冲器缓冲性能优良，但这两类缓冲器结构复杂、可靠性较差。

高分子弹性体(TPEE)缓冲器抗老化性能好，对温度的敏感性要远远低于橡胶对温度的敏感性，吸收振动能力强，缓冲平稳、性能稳定；最大阻抗力较高；容量较大；吸收率较高；可靠性高；温度适用范围广。然而，这种缓冲器的吸收率在70％左右，不能满足现代机车车辆对缓冲器高能量吸收率的要求。

现有技术中，申请号为201510736219.2的发明专利“高分子弹性元件与金属摩擦元件组合缓冲器”和申请号为201610868232.8的发明专利“高分子弹性元件与楔形机构组合缓冲器”的能量吸收率均高于高分子弹性体(TPEE)缓冲器，但是其他性能还有提高的空间。

发明内容

本发明的目的是为了进一步提高高分子弹性体缓冲器的能量吸收率，同时提供一种具有现有高分子弹性体缓冲器的优点，并具有良好动力学性能的缓冲器，克服现有技术的不足。

本发明的技术方案如下：一种组合式缓冲器，包括安装在壳体内的一组吸能体、一组楔形机构和一组联接件；壳体内部由下部腔室和上部腔室构成，上部腔室和下部腔室相互连通，下部腔室底部封底，底部中央设有圆形阶梯通孔，上部腔室顶部开口；吸能体包括一组高分子弹性元件和一组金属隔片，高分子弹性元件为中空的上下表面为弧面的柱体，柱体中心处设有弹性元件中心孔；金属隔片为薄片，金属隔片的厚度为高分子弹性元件厚度的1/10～1/2，薄片中心处设有金属隔片中心孔；楔形机构包括空心压块、楔块、空心座和壳体的上部腔室；联接件包括心轴、螺母和螺纹联接防松件，是壳体、吸能体和楔形机构的联接机构，心轴的一端带有轴肩，轴肩与壳体底部的中心圆形阶梯通孔相配合，起轴向定位作用，心轴的另一端带有外螺纹，外螺纹与螺母配合并通过螺纹联接防松件形成螺纹联接；心轴带轴肩的一端置于壳体底部的中心圆形阶梯通孔内，另一端穿过壳体置于壳体顶部，金属隔片、高分子弹性元件、空心座和空心压块依次安装在心轴上，通过螺母和螺纹联接防松件将金属隔片、高分子弹性元件、空心座和空心压块与壳体固定连接，其中金属隔片、高分子弹性元件、空心座和空心压块通过各自的中心孔安装在心轴上，金属隔片中心孔、空心座中心孔和空心压块中心孔与心轴之间为间隙配合，高分子弹性元件中心孔轴线与心轴轴线重合，高分子弹性元件中心孔与心轴之间有间隙；楔块、空心座和空心压块位于壳体的上部腔室内，高分子弹性元件和金属隔片组成的吸能体位于壳体的下部腔室内，其特征在于:所述壳体上部腔室是n个等腰梯形平面围成的筒体，n≥4,每个梯形平面长边在上，短边在下，构成倒置的棱锥台形筒体；所述空心压块是空心n棱柱体，n是壳体上部腔室梯形面个数，空心压块底部封底，底部中心处开有压块中心孔，空心压块上部开口，空心压块底部外表面由压块斜平面和压块水平面构成，压块水平面是位于底部外表面中心部的n边形平面，n是壳体上部腔室梯形面的个数，压块斜平面是压块水平面的每条边与空心压块空心棱柱体每个侧面的底边之间连接的平面，压块斜平面由压块水平面向上向外倾斜，压块斜平面与水平面之间的夹角为α，0°≤α≤89°；所述空心座为n棱柱，n是壳体上部腔室梯形面个数，空心座上表面由空心座水平面和空心座斜平面构成，空心座水平面是位于空心座上表面中心部的n边形平面，n是壳体上部腔室梯形面的个数，空心座斜平面是空心座水平面的每条边与空心座棱柱每个侧面的上边之间连接的平面，空心座斜平面由空心座水平面向下向外倾斜，空心座斜平面与水平面之间的夹角为β，0°≤β≤89°，空心座下表面为平面；所述楔块是多面体，多面体的内表面是垂直平面，多面体的外表面是斜平面，斜平面从上边向下向内倾斜，倾斜角为γ，0°≤γ≤89°，多面体外表面是与壳体上部腔室内表面的梯形平面相贴合的平面；多面体的上表面是与空心压块底部外表面的压块斜平面相贴合的平面；多面体的下表面是与空心座上表面的空心座斜平面相贴合的平面；多面体的两个侧面是形状相同的平面；楔块由i块组成，n≥i≥2，n是壳体上部腔室梯形面个数，i块楔块安装在空心座与空心压块之间，相邻两楔块之间有间隙，楔块的内表面与心轴之间有空间。