一种非线性橡胶堆牵引装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉一种减震装置，尤其是涉及一种用于列车在行进过程中用于减震的非线性橡胶堆。
【背景技术】
[0002]为传递列车在行进过程中的牵引及制动载荷，在车体与转向架之间需安装牵引定位装置，现较为成熟的牵引定位装置主要分为单拉杆和Z (双拉杆)型拉杆两类。通过拉杆两端的橡胶节点连接车体与转向架，传递车体与转向架之间的纵向载荷。拉杆在传递所需纵向载荷的同时，同样易成为有害振动的传递途径。
[0003]经试验研究发现，牵引拉杆节点橡胶刚度与车体地板的震动舒适度密切相关。因此，部分拉杆橡胶节点采用设置间隙的结构实现纵向刚度的非线性，但间隙的设置受到拉杆端部尺寸、间隙可靠性及稳定性等影响，其非线性特性并不能完全满足设计要求，且结构复杂，拉杆节点橡胶的疲劳寿命难以保证。
[0004]现有应用的橡胶堆牵引装置多采用金属层叠橡胶堆，即金属与橡胶叠层复合结构，固定在牵引销的两侧，传递纵向载荷，但这种橡胶堆无法实现变刚度要求，或者虽然能够实现变刚度，但变刚度梯度不明显。
【发明内容】
[0005]本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种体积小、重量轻且能实现变刚度的非线性橡胶堆牵引装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0007]—种非线性橡胶堆牵引装置，包括顶板、固定在所述顶板上的中心轴、安装座及与所述安装座固结在一起的金属层叠橡胶堆，其特征在于:所述中心轴的外壁上固结有第一橡胶体，所述第一橡胶体的外周固结有与所述金属层叠橡胶堆固定在一起的第二橡胶体，所述金属层叠橡胶堆的顶面与所述第二橡胶体的底面固结在一起，所述第二橡胶体的刚度大于所述第一橡胶体的刚度。
[0008]进一步的，所述第二橡胶体的剖面大体呈中空的“工”字形结构，在所述中空的“工”字形结构的顶面与底面之间均匀设置多个支撑筋，所述支撑筋与所述第二橡胶体一体成型。
[0009]进一步的，所述金属层叠橡胶堆的金属层与橡胶层的比例为4:5。
[0010]进一步的，所述顶板、中心轴、第一橡胶体、第二橡胶体、金属层叠橡胶堆及安装座之间，通过硫化固结在一起，形成整体结构。
[0011]进一步的，所述顶板底面及第二橡胶体的顶面为相互配合的斜面结构。
[0012]进一步的，所述顶板、中心轴、第一橡胶体、第二橡胶体、金属层叠橡胶堆及安装座之间，通过硫化固结在一起，形成整体结构。
[0013]进一步的，所述第一橡胶体、第二橡胶体、金属层叠橡胶堆及安装座均为中空的圆柱体结构，且所述中空部位的半径相同，与所述中心轴同心设置。
[0014]进一步的，所述第一橡胶体的高度小于第二橡胶体的高度。
[0015]进一步的，所述顶板为高强度耐磨树脂，并在顶面上涂有润滑油脂。
[0016]进一步的，所述顶板底面与橡胶体的顶面之间设有小幅值振动间隙H。在压力载荷的作用下，压缩掉所述小幅值振动间隙H后，所述顶板与所述第二橡胶体接触。
[0017]进一步的，所述顶板底面及第二橡胶体的顶面为相互配合的斜面结构。
[0018]进一步的，所述非线性橡胶堆在安装时具有一定的纵向预压缩量。
[0019]综上所述，本实用新型提供的一种非线性橡胶堆牵引装置，利用串联非接触式层叠橡胶，在减小整体重量的前提下，使得该牵引装置具有非线性纵向刚度，实现变刚度的要求；由于小幅值振动间隙H的存在，车体底架与构架之间的高频小幅纵向振动由第一橡胶体承担，此时第一橡胶体与第二橡胶体为近似串联橡胶，体现小刚度特性，有效隔离纵向高频振动，同时，由于这种串联特性，使得本实用新型提供的非线性橡胶堆牵引装置整体剪切刚度易于达到较小值，从而可以降低传统拉杆结构带来的横向及垂向附加刚度，减小由牵弓丨装置引起的车体与构架间的横向及垂向约束，保证车体与转向架之间垂向及横向的随动性，当需要传递牵引或制动载荷时，在纵向载荷作用下，首先压缩掉小幅值振动间隙H后，牵引装置上部的顶板才与第二橡胶体接触，第一橡胶体与第二橡胶体为近似并联橡胶，整体纵向刚度变大保证牵引或制动要求；省去拉杆结构，结构简单可靠，且完全可以利用间隙结构设计实现所需的刚度特性。
【附图说明】
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[0020]图1:本实用新型非线性橡胶堆牵引装置结构示意图；
[0021]图2:本实用新型非线性橡胶堆索引装置安装示意图；
[0022]图3:非线性牵引刚度特性示意图；
[0023]其中:顶板1，第二橡胶体2，第一橡胶体3，中心轴4，金属层叠橡胶堆5，安装座6，构架7，非线性橡胶堆牵引装置8，牵引销9，车体底架10，金属层11，橡胶层12，加强筋13。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。
[0025]如图1所示，本实用新型提供的一种非线性橡胶堆牵引装置8，包括顶板1、固定在顶板I上的中心轴4、安装座6及与安装座6固结在一起的金属层叠橡胶堆5，中心轴4的外壁上固结有第一橡胶体3，第一橡胶体3的外周固结有第二橡胶体2，金属层叠橡胶堆5的顶面与第二橡胶体2的底面固结在一起，第二橡胶体2的刚度大于第一橡胶体3的刚度。
[0026]非线性橡胶堆牵引装置8安装于转向架构架7和车体底架10上的牵引销9之间，在牵引销9的两侧对称纵向布置，如图2所示，每个非线性橡胶堆牵引装置8通过安装座6固定在构架7上，顶板I与牵引销9相接触。由于在牵引销9两侧对称安装，在车辆行进过程中，牵引销9与构架7之间会有纵向相对位移，因此对称设置的非线性橡胶堆牵引装置8 —侧处于压缩状，一侧处于释放状态，为保证牵引有效性和连续性，避免较大冲载荷发生时，导致一侧的非线性橡胶堆牵引装置8与牵引销9分离，带来整体纵向刚度突变，对称设置的非线性橡胶堆牵引装置8在安装时需保证一定的纵向预压缩量。在设置预压缩量时，要确保预压缩量就能保证车辆行进过程中非线性橡胶堆牵引装置8不会发生与牵引销9发生脱离现象，同时在预压缩安装后，在高频低幅振动冲击下，非线性橡胶堆牵引装置8仍保持低刚度，因此预压缩量需要大于等于车体底架10与构架7之间可能出现的最大纵向位移量，具体数值需要根据非线性橡胶堆牵引装置8的整体体积、构架7与牵引销9之间的空间大小、可能发生的最大位移或最大载荷进行整体计算得出。不同车型、不同结构，所需的预压缩量不同。而且，非线性橡胶堆牵引装置8的整体压缩量要大于预压缩量。
[0027]如图1所示，第一橡胶体3、第二橡胶体2、金属层叠橡胶层5、安装座6均为中空结构，中空部分截面为圆形，且除第一橡胶体3外，其他三个部件中空部分的半径相同，并与中心轴4、第一橡胶体3同心设置。顶板I为高强底耐磨树脂结构，在安装状态中，顶板I上表面与牵引销9接触，通过在顶板I的上表面涂润滑油脂降低垂向及横向剪切作用；第一橡胶体3内半径小于等于中心轴4的外径，套设在中心轴4的外壁上；第二橡胶体2的内半径小于等于第一橡胶体3的外半径，第二橡胶体2的内壁与第二橡胶体3的外周固结在一起，底面与金属层叠橡胶层5的顶层橡胶层12固结在一起，第一橡胶体3与第二橡胶体2之间在常规状态下形成串联橡胶，第一橡胶体3将中心轴4和第二橡胶体2连接成一体，再通过第二橡胶体2与底层的金属层叠橡胶堆5形成一个完整的牵引减震装置，即非线性橡胶堆牵引装置8。顶板1、中心轴4、第一橡胶体3、第二橡胶体2、金属层叠橡胶堆5及安装座6之间，通过高温硫化固结在一起，形成整体结构。
[0028]安装座6通过螺栓或焊接在构架7上，在安装座6的顶面上固定有金属层叠橡胶堆5，金属层叠橡胶堆5采用叠层结构，为金属与橡胶叠层复合结构，经大量试验分析验证，当金属层11与橡胶层12的比例为4:5时，此时金属层叠橡胶堆5的顶面和底面均为橡胶层12，可使整体非线性橡胶堆牵引装置8的非线性刚度特性最佳，同时整体重量也可实现轻量化。
[0029]顶板I的底面及第二橡胶体3的顶面为相互配合的斜面结构，在本实用新型中，为内低外高的斜面结构，并且在顶板I的底面与第二橡胶体3的顶面之间设有小幅值振动间隙H，当非线性橡胶堆牵引装置8承受小幅值振动时，所受压力较小，载荷