一种具有保护功能的变刚度复合横向止挡的制作方法

本发明涉及一种复合横向止挡，具体涉及一种具有保护功能的变刚度复合横向止挡。

背景技术：

1、复合橡胶止挡是一种常用的橡胶金属复合减振限位元件，结构上通常包括硫化成一体的底板、橡胶体和磨耗板，其广泛应用于各种减振限位场所，尤其是在轨道车辆的转向架中应用十分普遍，主要承担垂向载荷和剪切载荷。在使用过程中，为了承载垂向载荷，横向止挡必须满足大变刚度要求。同时，在轨道车辆的运行过程中，时常会产生车辆横移的情况，进而导致磨耗板从橡胶体脱落，甚至橡胶体从底板脱落，因此，有必要提高现有复合横向止挡的稳定性。

2、如申请人之前提出的申请号cn202110985131.x、名称为“一种具有较高稳定性的横向止挡”的发明申请，在磨耗板的底部处设置锥形凸台，使磨耗板与橡胶体之间形成倒扣，从而避免磨耗板从橡胶体脱落。但此方案不能做到避免橡胶体从底板脱落。

3、另如申请人之前提出的申请号cn201910806560.9、名称为“一种非线性变刚度复合橡胶止挡方法及复合橡胶止挡”的发明专利，将磨耗板设置成t型结构，使其在橡胶体内部形成一个内凸台，橡胶变形后内凸台顶到底板形成硬止挡。但此结构既不能防止磨耗板和橡胶体脱落，也无法实现较大的变刚度。

4、另如申请人之前提出的申请号cn201911095413.1、名称为“提高轨道车辆横向止挡整体性能的方法及横向止挡”的发明专利，也是采用t型磨耗板和类似圆台型的橡胶体硫化成的横向止挡。虽然此结构能实现大的变刚度，但也不能防止磨耗板和橡胶体脱落。

5、可见，上述横向止挡虽然每个均能实现一定的效果，但是都无法同时满足防脱落和大变刚度，也无法进行整合，因此，需要有一种全新的结构能够实现上述全部功能。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提出了一种具有保护功能的变刚度复合横向止挡，在使用中既能防止磨耗板和橡胶体脱落，也能实现较大的变刚度。

2、本发明为解决上述问题所采用的技术手段为：一种具有保护功能的变刚度复合横向止挡，包括底板、橡胶体、磨耗板和盖板，底板、橡胶体和磨耗板硫化成为整体，盖板组装在硫化后整体的底端中心处；其中磨耗板整体呈圆台状，橡胶体整体也呈圆台状，且橡胶体圆台中心沿轴线方向设有通孔，磨耗板位于橡胶体的通孔内；底板中心处也设有通孔，盖板安装在底板的通孔处；底板靠近其通孔的边缘处还设有阶梯孔，橡胶流进阶梯孔内形成防脱倒扣。圆台状磨耗板硫化到橡胶体后就算二者之间的粘接被分离开，磨耗板也不会从橡胶体中脱落；同时，与橡胶体本体连接的防脱倒扣又能防止橡胶体脱落。

3、进一步地，底板的阶梯孔为环向上均匀分布的四个，相应地，橡胶体的防脱倒扣也为均匀分布的四个。

4、进一步地，阶梯孔远离橡胶体本体的一端为大孔，靠近橡胶体本体的一端为小孔，小孔直径与大孔直径之比为0.5。

5、进一步地，防脱倒扣位于小孔处的直径与橡胶体本体底端外径之比为0.1~0.2，以便在达到跟换标准后防脱发挥作用。

6、进一步地，防脱倒扣和橡胶体本体接触的边缘与橡胶体本体底端外侧之间的距离与橡胶体本体底端的外径之比为0.1。

7、进一步地，磨耗板底部中心处设有朝下凸出的圆形止挡；橡胶体的通孔内侧壁设有朝中心凸出的挡圈，硫化后，圆形止挡位于挡圈内，且圆形止挡底部与挡圈之间分离。挡圈为磨耗板提供支撑，实现防脱、变刚度、三向限位的功能。

8、进一步地，挡圈高度与圆形止挡的高度之比为1.3~1.5，以便硬止挡功能作用前，挡圈的变刚度作用发挥。

9、进一步地，挡圈为下端开口大于上端开口的结构，内侧同一径向上的两条边之间的夹角为6°~10°，以便于模具出模。

10、进一步地，圆形止挡底端直径小于与磨耗板本体连接端的直径，外侧同一径向上的两条边之间的夹角为10°~15°，以方便模具出模。

11、进一步地，挡圈下端开口处的内径与圆形止挡底端处的外径之比为1.3~1.5，以避免挡圈被圆形止挡和盖板剪切导致寿命期前裂损。

12、进一步地，盖板中心处设有止挡孔，且止挡孔的直径大于圆形止挡的直径。当圆形止挡落入止挡孔后，实现三向止挡。

13、进一步地，止挡孔内径与圆形止挡底端外径之比为1.2。

14、进一步地，底板的通孔内设有环形凸台，盖板边缘设有环形台阶，环形台阶与环形凸台配合。

15、本发明的有益效果是：

16、1.本发明通过将磨耗板设置正圆台状的结构，与橡胶体硫化成整体后，就不会从橡胶体中掉落；还通过在底板设置阶梯孔，橡胶体在阶梯孔处形成防脱倒扣，避免橡胶体脱落，保证了复合横向止挡的稳定性。

17、2.本发明通过在磨耗板底端设置圆形止挡，在盖板中心设置止挡孔，当垂向载荷较大，垂向位移增大后，圆形止挡落入止挡孔内，从而车辆的实现垂向、横向和纵向三向限位功能。

18、3.本发明通过在底部的盖板设计为组装式结构，可以自由更换，通过更换不同尺寸规格的盖板，可以自由调节变刚度的性能和三向限位的区间。通过增高底板的厚度，可以使得橡胶提前接触底板，从而提前实现变刚度。而通过增大或减小盖板止档孔的直径，可以调节横向止档的垂向和纵向的限位区间。从而大大扩充了横向止挡的适用范围。

技术特征：

1.一种具有保护功能的变刚度复合横向止挡，其特征在于：包括底板（1）、橡胶体（3）、磨耗板（4）和盖板（2），底板（1）、橡胶体（3）和磨耗板（4）硫化成为整体，盖板（2）组装在硫化后整体的底端中心处；其中磨耗板（4）整体呈圆台状，橡胶体（3）整体也呈圆台状，且橡胶体（3）圆台中心沿轴线方向设有通孔，磨耗板（4）位于橡胶体（3）的通孔内；底板（1）中心处也设有通孔，盖板（2）安装在底板（1）的通孔处；底板（1）靠近其通孔的边缘处还设有阶梯孔（12），橡胶流进阶梯孔（12）内形成防脱倒扣（32）。

2.如权利要求1所述的具有保护功能的变刚度复合横向止挡，其特征在于：阶梯孔（12）远离橡胶体本体（33）的一端为大孔，靠近橡胶体本体（33）的一端为小孔，小孔直径与大孔直径之比为1:2。

3.如权利要求2所述的具有保护功能的变刚度复合横向止挡，其特征在于：防脱倒扣（32）位于小孔处的直径与橡胶体本体（33）底端外径之比为0.1~0.2。

4.如权利要求1所述的具有保护功能的变刚度复合横向止挡，其特征在于：防脱倒扣（32）和橡胶体本体（33）接触的边缘与橡胶体本体（33）底端外侧之间的距离与橡胶体本体（33）底端的外径之比为0.1。

5.如权利要求1所述的具有保护功能的变刚度复合横向止挡，其特征在于：磨耗板（4）底部中心处设有朝下凸出的圆形止挡（42）；橡胶体（3）的通孔内侧壁设有朝中心凸出的挡圈（31），硫化后，圆形止挡（42）位于挡圈（31）内，且圆形止挡（42）底部与挡圈（31）之间分离。

6.如权利要求5所述的具有保护功能的变刚度复合横向止挡，其特征在于：挡圈（31）高度与圆形止挡（42）的高度之比为1.3~1.5。

7.如权利要求5所述的具有保护功能的变刚度复合横向止挡，其特征在于：挡圈（31）为下端开口大于上端开口的结构，内侧同一径向上的两条边之间的夹角为6°~10°。

8.如权利要求5所述的具有保护功能的变刚度复合横向止挡，其特征在于：圆形止挡（42）底端直径小于与磨耗板本体（43）连接端的直径，外侧同一径向上的两条边之间的夹角为10°~15°。

9.如权利要求5所述的具有保护功能的变刚度复合横向止挡，其特征在于：挡圈（31）下端开口处的内径与圆形止挡（42）底端处的外径之比为1.3~1.5。

10.如权利要求5所述的具有保护功能的变刚度复合横向止挡，其特征在于：盖板（2）中心处设有止挡孔（22），且止挡孔（22）内径与圆形止挡（42）底端外径之比为1.2。

技术总结
一种具有保护功能的变刚度复合横向止挡，包括底板、橡胶体、磨耗板和盖板，底板、橡胶体和磨耗板硫化成为整体，盖板组装在硫化后整体的底端中心处；其中磨耗板整体呈圆台状，橡胶体整体也呈圆台状，且橡胶体圆台中心沿轴线方向设有通孔，磨耗板位于橡胶体的通孔内；底板中心处也设有通孔，盖板安装在底板的通孔处；底板靠近其通孔的边缘处还设有阶梯孔，橡胶流进阶梯孔内形成防脱倒扣。圆台状磨耗板硫化到橡胶体后就算二者之间的粘接被分离开，磨耗板也不会从橡胶体中脱落；同时，与橡胶体本体连接的防脱倒扣又能防止橡胶体脱落。

技术研发人员：孙海燕,刘立良,张玉祥,邓梦君,曾先会,陈俊辉,周鹏,钟威,刘文松,蒋仲三,郑鹏伟
受保护的技术使用者：株洲时代瑞唯减振装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1