[发明专利]一种复合橡胶止挡变刚度缓和过渡方法及复合橡胶止挡

说明书

技术领域

本发明属于一种减振部件产品的作业方法及产品，特别是一种指组合式带硬止挡非线性橡胶止挡的作业方法及其产品；主要用于各种机车车辆的转向架的橡胶弹性元件中，特别是高速列车的二系悬挂系统中，同时也可以适用于工程机械等任何减振弹性限位部位。

背景技术

橡胶止挡是常用的一种橡胶金属复合的减振限位元件，可广泛应用于各种减振限位场所，尤其是在机车车辆的转向架中应用十分普遍。其中应用最为普遍的是单止挡结构。填充型止挡又是单止挡结构中实现大位移非线性的最常用结构。填充型止挡有其一些特点，同时也有缺点，特点是它们的性能可以基本满足各种工况的使用，缺点是，当要求产品的变刚度非常缓和的过渡，或要求产品自身实现硬止挡功能，或要求很容易的改变非线性刚度拐点（刚度发生陡增的起始点）时，这种结构就很难满足要求。

随着机车车辆技术的发展，特别是高速车技术的发展，车辆悬挂件需要更好地满足车辆的动力学要求，橡胶止挡的变刚度性能要求也越来越高，当要求橡胶止挡实现变刚度缓和过渡，自身能够实现硬止挡的功能，并且比较容易的改变刚度拐点时，现有的橡胶止挡无法满足这些要求，这就需要研究一种新型结构的橡胶止挡以满足这些要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有橡胶止挡的不足，提供一种橡胶止挡组装方便，又能够实现变刚度缓和过渡带硬止挡功能，并容易改变刚度拐点的新型止挡类橡胶弹性元件作业方法及其产品；该种技术方案既组装方便，又能实现变刚度缓和过渡，还能自身实现硬止挡功能，且容易改变产品变刚度拐点。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种复合橡胶止挡作业方法，采用上橡胶止挡和尼龙板组合成复合止挡结构，将一个弹性橡胶体和金属硬止挡通过整体硫化制作成上橡胶止挡，弹性橡胶体位于金属硬止挡的中间空心内，且上橡胶止挡和尼龙板用粘结装配在一起，并保证在上橡胶止挡弹性橡胶体和尼龙板用粘结装配在一起后，会在上橡胶止挡和尼龙板之间形成一个主内空腔和一个副内空腔，且主内空腔体积为变刚度拐点时橡胶变形的体积，当复合橡胶止挡变刚度拐点时将通过副内空腔容纳部分弹性橡胶体实现变刚度过渡的缓和过渡。

优选地，主内空腔和副内空是通过下述方法形成的，将上橡胶止挡和尼龙板用粘结装配在一起，并保证尼龙板表面与上橡胶止挡之间有一尼龙板凹槽，使尼龙板中部形成一个向上突起的尼龙板突台；上橡胶止挡弹性橡胶体的底面为内凹面，内凹面和尼龙板中部凸台平面之间形成一个内空腔，内空腔的体积为变刚度拐点时橡胶变形的体积；内空腔的体积由橡胶弹性体底面形状和尼龙板中部凸台的高度所决定；在金属硬止挡的上部与弹性橡胶体相接处也有一上凹槽；尼龙板凹槽和上凹槽所形成的空间是内凹面和尼龙板中部凸台平面所形成的内空腔被填充满之后橡胶可以流动的空间；且尼龙板中间凸台大小决定变刚度过渡的缓和性；同时在弹性橡胶体顶面和金属硬止挡的上端面之间有一高度差，该高度差为上橡胶止挡弹性橡胶体的最大位移量；上橡胶止挡和尼龙板通过粘结装配后，通过上橡胶止挡实现线性刚度，当上橡胶止挡变形位移使内凹面和尼龙板中部凸台平面所形成的内空腔被填充满后，弹性橡胶体开始与尼龙板中间的凸台接触，刚度开始上升，由于在上橡胶止挡和尼龙板上还有上尼龙板凹槽和上凹槽，弹性橡胶体将流向尼龙板凹槽和上凹槽，实现变刚度缓和过渡。

当上橡胶止挡变形位移达到弹性橡胶体顶面和金属硬止挡的上端面之间的高度差时，车辆构架和金属硬止挡接触，产品达到最大变形。

通过调节尼龙板凸台高度来调节尼龙板凹槽所形成的体积，从而调节产品变刚度的拐点；通过调节尼龙板凸台的大小来调节变刚度过渡的缓和性；通过调节弹性橡胶体顶面和金属硬止挡的上端面之间的高度差调节整个橡胶止挡的最大形变量；通过调节胶料硬度和弹性橡胶体的外形来调节整个橡胶止挡的初始刚度；采用尼龙板减轻产品重量。