[发明专利]整体式液体橡胶复合节点的轴向变刚度和偏转变刚度调节

说明书

整体式液体橡胶复合节点的轴向变刚度和偏转变刚度调节方法，液体橡胶复合节点包括芯轴、橡胶体、硫化体外套、止挡块和整体外套；将橡胶体硫化在硫化体外套与芯轴之间形成一个整体，在止挡块和硫化体外套的外侧套有整体外套；在芯轴上开向芯轴内侧凹陷的凹坑，在凹坑的两侧都设置凸台，且在所述凸台的内侧硫化有轴向橡胶层，在所述凹坑处设置止挡块，将芯轴的凸台的最大外径设置为大于止挡块的最小内径，让止挡块与芯轴发生轴向方向的相对移动时，芯轴的凸台能阻挡止挡块的轴向移动。通过调节止挡块与轴向橡胶层的间距，以及调节轴向橡胶层的厚度，使得液体橡胶复合节点能满足车辆能在不同工况下的不同刚度需求。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种液体橡胶复合节点的轴向变刚度和偏转变刚度调节结构及方法。

背景技术

液体橡胶复合节点工作原理：主要通过在橡胶部件内部设计两中空型腔结构，通过流道设计将两空腔连通，预先在一型腔内灌注密封不可压缩的（粘性）液体。在载荷作用下两空腔内的容积发生变化，液体在两腔之间流动产生阻尼，消耗振动能量，达到衰减振动的目的。低频振动时，液体经通道上下流动，小刚度起到大阻尼效果，高频率区段液体来不及流动，实现大刚度特性。

为了确保车辆在直线行驶过程中不会出现左右摇摆蛇形，提高车辆的稳定性能和安全性能，需要车辆具有大的轴向刚度。虽然车辆设置有抗侧滚扭杆，但液体橡胶复合节点的偏转刚度也能进一步起到防止车辆侧滚的作用，提高车辆的安全性能。虽然为了确保车辆的行车安全需要车辆具备大的轴向刚度和大的偏转刚度，但车辆在平稳行驶时，小的轴向刚度和小的偏转刚度，却能更好的进行减振和减小噪声。由于车辆在不同的工况下对轴向刚度和的偏转刚度的需求是不同的，因此，车辆需要有轴向和的偏转方向的变刚度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：让车辆在不同工况下，车辆的轴向刚度和的偏转刚度都能满足需求，从而确保车辆运行的稳定性和安全可靠性。

针以上述问题，本发明提出的技术方案是：整体式液体橡胶复合节点的轴向变刚度调节方法，液体橡胶复合节点包括芯轴、橡胶体、硫化体外套、止挡块和整体外套；将橡胶体硫化在硫化体外套与芯轴之间形成一个整体，在止挡块和硫化体外套的外侧套有整体外套；在芯轴上开向芯轴内侧凹陷的凹坑，在凹坑的两侧都设置凸台，且在所述凸台的内侧硫化有轴向橡胶层，在所述凹坑处设置止挡块，将芯轴的凸台的最大外径设置为大于止挡块的最小内径，让止挡块与芯轴发生轴向方向的相对移动时，芯轴的凸台能阻挡止挡块的轴向移动；通过调节止挡块与轴向橡胶层的间距，以及调节轴向橡胶层的厚度，来实现液体橡胶复合节点的两次轴向变刚度调节。

优选的，将斜橡胶层的宽度方向相对于芯轴的轴线方向倾斜设置，使得液体橡胶复合节点受到轴向压力时，斜橡胶层产生剪切与挤压的复合形变，来提供液体橡胶复合节点的轴向刚度；将轴向橡胶层硫化在芯轴的凸台的内侧，并将轴向橡胶层厚度方向设置为与芯轴的轴线方向平行，使得液体橡胶复合节点受到轴向压力时，轴向橡胶层是产生挤压形变来提供轴向刚度。

优选的，当液体橡胶复合节点承受逐渐增大的轴向压力时，先由斜橡胶层产生剪切与挤压的复合形变，来提供液体橡胶复合节点的轴向刚度；当止挡块与轴向橡胶层相顶后，液体橡胶复合节点的轴向刚度由斜橡胶层和轴向橡胶层一起提供。

优选的，设置斜橡胶层在轴向方向的厚度大于轴向橡胶层在轴向方向的厚度，当液体橡胶复合节点承受逐渐增大的轴向压力，且止挡块与轴向橡胶层相顶后，使得轴向橡胶层提供的轴向刚度大于斜橡胶层提供的轴向刚度，从而使得液体橡胶复合节点开始产生第一次轴向变刚度。

优选的，调节止挡块与轴向橡胶层的间距，从而调节液体橡胶复合节点产生第一次轴向变刚度的拐点。

优选的，芯轴的凸台和止挡块都由金属制成，当止挡块与轴向橡胶层相顶后，轴向橡胶层承受不断增大的轴向压力时，止挡块会和芯轴的凸台一起起到硬止挡的作用，使液体橡胶复合节点产生第二次轴向变刚度。