[发明专利]一种空气弹簧及间隙自动补偿方法

说明书

一种空气弹簧间隙自动补偿方法，在上盖板和辅助弹簧之间设置间隙自动补偿装置，空气弹簧充气状态下通过增加间隙自动补偿装置中硬性支撑面的相对间距L，能对空气弹簧因辅助弹簧橡胶蠕变导致的泄气状态下总高度H的减小进行补偿。一种空气弹簧，包括上盖板、磨耗板以及辅助弹簧，还包括位于上盖板和辅助弹簧之间的支撑板装置，支撑板装置中的支撑件在空气弹簧充气状态下能对顶板和底板产生使其相对分离的支撑力，通过所述支撑力对弹性件产生拉力使得弹性件蠕变增高从而对辅助弹簧橡胶蠕变导致的泄气状态下总高度H的减小进行补偿。

技术领域

本发明涉及轨道交通用空气弹簧领域，特别设计一种空气弹簧及间隙自动补偿方法。

背景技术

轨道交通用空气弹簧结构一般为图1上半部分所示，充气情况下，空气弹簧存在一定空间间隙E，并且空气弹簧充气状态的工作高度为设计值，通过高度限位阀进行控制，通过调节空气弹簧内的气压实现空气弹簧在充气时的工作高度稳定在设计高度左右，充气时磨耗板2和支撑板3处于不工作状态。而在空气弹簧处于无气状态下，高度限位阀不起作用，空气弹簧内部没有气压，载荷迫使空气弹簧间隙E值为0，且所有载荷通过磨耗板2和支撑板3直接作用在辅助弹簧4上。此时的泄气工作高度H由空气弹簧铁件（包括上盖板1，支撑板3，底板5），磨耗板2和辅助弹簧4的压缩高共同决定。这些尺寸都是在产品设计阶段已经确定的，因此新品空气弹簧的泄气压缩高也可稳定在一个设计值。

空气弹簧中的铁件及磨耗板2在其全寿命期内几何尺寸几乎不会发生变化，但是经过长时间的运行使用，辅助弹簧4中的橡胶会由于长期受压产生蠕变，这样会导致辅助弹簧4的压缩高变小。在充气状态下，由于有高度限位阀的关系，会充入更多气体使得空气间隙E值增大来实现空气弹簧的充气总高度保持不变；但是在泄气状态下，空气弹簧系统的总高度会减小，需要通过定期在上盖1上部或者底板5下部增加垫片的方式来实现空气弹簧的泄气总高度保持不变，这样会使得空气弹簧整个寿命期内的运行维护成本增加。

通过专利检索，没有发现与本专利相同的专利文献公开，与本专利相关的对比文件有以下几个：

（1）公开号CN105179578B专利公开了一种自恢复橡胶空气弹簧，包括柱形主体，柱形主体的至少一端设有曲囊部，曲囊部至少包括二个及其以上的曲囊单元；每一个曲囊部内壁的两端设有向柱形主体轴向中心位置的左、右突起，并介于每一个曲囊部内部的左突起和右突起之间设置有弹簧，并且弹簧在橡胶空气弹簧工作时，处于自由状态。本发明通过改进其自身的结构特点，实现提高了橡胶空气弹簧在工作时的自恢复能力，增强了橡胶空气弹簧的强度以及自调节能力，延长了其使用寿命，并提高了其质量。此自恢复橡胶空气弹簧主要是针对于空气弹簧去囊部分的设计改进，并不涉及到空簧蠕变及空间间隙调整，也不会影响到空簧的加垫及维护费用。

（2）公开号CN109505907A专利公开了一种具有间隙监测功能的空气弹簧，包括上盖板、气囊、上端板和下端板，上盖板的外周通过气囊与上端板的外周连接，上端板和下端板之间连接有辅助簧，上盖板上开设有安装口，安装口处安装有壳罩，壳罩内装设有用于监测上盖板至上端板之间间隙的监测组件。但是这样只能实现对内部间隙的监控，无法实现内部间隙的调整。

（3）公开号CN110608259A专利公开了一种可便捷检测辅助弹簧形变的空气弹簧系统及检测方法，通过在辅助弹簧芯轴内部开孔，通过压板的导杆连接定位板，并在芯轴底部一侧开一个观察孔，在观察孔的边线上刻上可供观察对比的加垫标记线和更换标记线，检修人员可方便地看出辅助弹簧高度的变化值，对辅助弹簧高度变化进行判断和处理。但是却无法做到减少加垫次数和降低维护费用。

（4）CN111043226A专利提供一种空气弹簧的预压缩方法，其提供的预压缩空气弹簧能够在狭小的上盖板内部空间实现高位辅助弹簧的预压缩，所需的安装高度低，空间小，具有较好的车辆动态振动行程，具有较低的垂向刚度和较好的横向稳定性，以及很低的泄气垂向刚度等特点，在气囊泄气时、空气弹簧具有水平方向限位功能。但是没有涉及内部空间间隙补偿及减少加垫的功能。