一种具有补强结构凸块的整体式空、实向牵引节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种整体式空、实向结构牵引节点，尤其涉及一种具有补强结构凸块的整体式空、实向牵引节点。
【背景技术】
[0002]牵引节点是一种常见的橡胶节点，应用于车辆转向架悬挂系统中，是实现车辆牵引或者制动平稳保证车辆动力学舒适性的关键元件之一。在轨道车辆中，牵引节点分别安装在牵引拉杆的两端作为柔性连接关节，牵引拉杆的一端通过牵引节点连接在转向架上，其另一端通过牵引节点与车体相连，用于传递转向架和车体之间的牵引力和制动力，从而使轨道车辆在牵引和制动以及运行时具有良好的动力学舒适性。牵引节点的技术方案按其结构大体分为三种类型:整体式回转体牵引节点、整体式空、实向牵引节点以及组装式分瓣牵引节点。
[0003]现有的整体式空、实向牵引节点的结构包括金属芯轴(或者金属套筒)、金属外套以及带空隙的橡胶弹性体，三者通过特定的硫化过程硫化成型为一整体后，一般再通过径向挤压并二次精加工形成成品，在牵引节点中，从其中心点往具有空隙的橡胶弹性体延伸的方向为该牵引节点的空向，从其中心点往不具有空隙的橡胶弹性体延伸的方向为该牵引节点的实向。图1为一种设置有两个空隙的整体式空、实向牵引节点，两个空隙I关于金属芯轴2的轴线对称分布，在该图中，X向代表该牵引节点的实向，Y向代表该牵引节点的空向，因此从图1中可以看出，空、实向在该牵引节点上沿周向依次交替分布。
[0004]当加工时对牵引节点进行径向挤压后，牵引节点的金属外套变形程度差异大而形成一个椭圆，影响牵引节点的安装，这种现象称为产品椭圆现象。另外，在牵引节点的工作过程中，受到工作载荷的影响，牵引节点随着使用时间的增加，其产品椭圆程度会更加明显，这样，牵引节点的椭圆现象一方面会影响产品的性能及使用寿命，另外一方面，其会损坏其他与之相关的装配件。
[0005]综上，如何设计一种整体式空、实向牵引节点，使其能减小金属外套在空、实向上变形程度的差异，以便于安装，提高牵引节点的性能及使用寿命且能避免损坏其他与之相关的装配件是急需解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种具有补强结构凸块的整体式空、实向牵引节点，其通过设置在金属外套内壁上的补强结构凸块，能极大的减小金属外套在空、实向上变形程度的差异，便于安装到牵引拉杆上；在工作过程中，其提高了使用性能及使用寿命且能避免损坏其他与之相关的装配件。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为:一种具有补强结构凸块的整体式空、实向牵引节点，包括金属芯轴、金属外套和设置有空隙的橡胶弹性体，所述金属芯轴包括轴体和设置在所述轴体中部的金属芯轴凸缘，橡胶弹性体设置在金属芯轴凸缘和金属外套之间，所述橡胶弹性体、金属芯轴凸缘和金属外套硫化形成一体，在所述金属外套的内壁上设置有朝金属芯轴凸缘凸出的补强结构凸块且所述补强结构凸块位于整体式空、实向牵引节点的空向和实向相接处。
[0008]优选的，所述补强结构凸块为三角形、梯形或圆弧形。
[0009]优选的，在所述空隙的两端均设置有与空隙连通的空隙扩大部。
[0010]优选的，所述空隙扩大部为圆弧形或矩形。
[0011]优选的，所述空隙设置有两个，其关于金属芯轴的轴线对称分布在橡胶弹性体上；沿实向在所述金属外套的内壁上设置有两个关于金属芯轴对称的实向凹槽，沿空向在所述金属外套的内壁上也设置有两个关于金属芯轴对称的空向凹槽，使得在金属外套的内壁上且位于相邻的实向凹槽和空向凹槽之间形成凸出的补强结构凸块。
[0012]优选的，当所述补强结构凸块为三角形时，所述空向凹槽包括弧形空向凹槽底边和设置在所述弧形空向凹槽底边两侧的空向凹槽直边，所述实向凹槽包括弧形实向凹槽底边和设置在所述弧形实向凹槽底边两侧的实向凹槽直边；所述金属芯轴凸缘设置为一底面为平行四边形的棱柱，棱柱的四个棱角呈两两相互垂直的状态，其一对相对的棱角处于空向上，其另外一对相对的棱角处于实向上且沿空向上所述平行四边形棱柱的一对相对的棱角均设置为圆棱角，沿实向上所述平行四边形棱柱的另外一对相对的棱角也均设置为圆棱角。
[0013]优选的，所述空隙设置有三个，其沿周向依次分布在橡胶弹性体上，其中两个空隙关于金属芯轴的轴线对称分布；沿空向在所述金属外套的内壁上设置有三个空向凹槽，所述三个空向凹槽沿周向依次分布在金属外套的内壁上，使得在金属外套的内壁上且位于相邻的空向凹槽之间形成凸出的补强结构凸块。
[0014]本实用新型的有益效果为:本实用新型通过在位于空向和实向相接处的应力过渡区增设补强结构凸块对金属外套进行补强，从而大大的减小了金属外套在空、实向上变形程度的差异，使得牵引节点便于安装到牵引拉杆上；在工作过程中，本实用新型的使用性能及使用寿命均得到了提高且其还避免了因金属外套在空、实向上变形程度的差异大而损坏其他与之相关装配件的问题的发生；在空隙两端设置空隙扩大部，减小了此处的应力集中现象从而提高了橡胶弹性体的使用寿命；将补强结构凸块设置为梯形，进一步减小了金属外套在空、实向上变形程度的差异；将补强结构凸块设置为圆弧形，进一步减小了金属外套在空、实向上变形程度的差异使得本实用新型既减小金属外套在空、实向上变形程度的差异又能避免尖角位置带来的应力集中现象的发生；通过对金属芯轴和补强结构凸块的配合设计，使得本实用新型的刚度在具备明显的非线性刚度特性的同时还具有非线性刚度缓和过渡的特性，从而使其在具有明显的径向刚度非线性特性的同时也具有非线性刚度缓和过渡特性，满足了机车车辆具备更高的运行速度以及更佳的乘坐舒适性的要求。
【附图说明】
[0015]图1为现有的一种整体式空、实向牵引节点沿径向的剖视结构示意图；
[0016]图2为本实用新型实施I沿径向的剖视结构示意图；
[0017]图3为本实用新型实施I沿轴向的剖视结构示意图；
[0018]图4为本实用新型实施I中金属外套的结构示意图；
[0019]图5为本实用新型实施2沿径向的局部剖视结构示意图；
[0020]图6为本实用新型实施3沿径向的局部剖视结构示意图；
[0021]图7为本实用新型实施4沿径向的局部剖视结构示意图；
[0022]图8为本实用新型实施5沿径向的局部剖视结构示意图；
[0023]图9为本实用新型实施6沿径向的剖视结构示意图；
[0024]图10为本实用新型实施6中金属外套的结构示意图；
[0025]图11为本实用新型实施6沿径向的局部剖视结构示意图；
[0026]图12为本实用新型实施7沿径向的剖视结构示意图；
[0027]图中:1.空隙，111.空隙扩大部，2.金属芯轴，211.轴体，212.金属芯轴凸缘，
3.金属外套，4.橡胶弹性体，5.补强结构凸块，6.实向凹槽，611.弧形实向凹槽底边，612.实向凹槽直边，7.空向凹槽，711.弧形空向凹槽底边，712.空向凹槽直边。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细的阐述。
[0029]申请人通过多次试验和分析发现，因设置有空隙，使得橡胶弹性体在周向上存在不连续性，当整体式空、实向牵引节点通过径向挤压后，这种不连续性会使得橡胶弹性体在沿实向上的反弹较大，而其在沿空向上的反弹较小，从而使得产品的金属外套在空、实向上变形程度的差异较大，因此，申请人利用补强结构凸块对金属外套进行补强，以减小金属外套在空、实向上变形程度的差异。另外，申请人通过多次试验计算分析发现，当整体式空、实向牵引节点通过径向挤压后，这种不连续性还会导致在位于空向和实向相接处(即位于靠近空隙两端处)的金属外套位置和金属芯轴位置出现应力过渡区，在此区域，应力分布极不均匀，这也是导致金属外套在空、实向上变形程度的差异较大的一个重要原因，因此，本实用新型通过在上述应力过渡区增设补强结构凸块对金属外套进行补强，从而大大的减小了金属外套在空、实向上变形程度的差异。需要说明的是，空、实向是根据实际的工作要求情况来设置的，即空隙的数量和位置在设计时是根据实际的工作要求来确定的。本实用新型分别通过设置有两个空隙的牵引节点(实施例1至实施例6)和设置有三个空隙的牵引节点(实施例7)来对本实用新型的设计原理进行阐述。
[0030]实施例1:本实施例是一种设置有两个空隙的牵引节点，如图2至图4所示，一种具有补强结构凸块的整体式空、实向牵引节点，包括金属芯轴(或者金属套筒)2、金属外套3和设置有空隙I的橡胶弹性体4，所述金属芯轴2包括轴体211和设置在所述轴体211中部的金属芯轴凸缘212，橡胶弹性体4设置在金属芯轴凸缘212和金属外套3之间，所述橡胶弹性体4、金属芯轴凸缘212和金属外套3硫化形成一体，在所述金属外套3的内壁上设置有朝金属芯轴凸缘212凸出的补强结构凸块5且所述补强结构凸块5位于整体式空、实向牵引节点的空向和实向相接处。
[0031]在本实施例中，金属芯轴凸缘212为实心的圆柱。所述空隙I设置有两个，其关于金属芯轴2的轴线对称分布在橡胶弹性体4上，空向Y和实向X沿周向依次交替分布在牵引节点上；沿实向X在所述金属外套3的内壁上切割有两个关于金属芯轴2对称的实向凹槽6，沿空向在所述金属外套3的内壁上也设置有两个关于金属芯轴2对称的空向凹槽7，使得在金属外套3的内壁上且位于相邻的实向凹槽6和空向凹槽7之间形成朝金属芯轴凸缘212凸出的补强结构凸块5，所述补强结构凸块5与金属外套3是一体的。为形成补强结构凸块，本实施例是通过对金属外套的内壁进行凹槽切割来实现的，在此，也可以通过别的方式来形成补强结构凸块，所述补强结构凸块5为三角形，共形成有四个补强结构凸块5，通过补强结构凸块减小了金属外套